ICE-S Baureihe 410.1 als Experimental- und Versuchszug der DB

ICE-S in WürzburgICE-S Mittelwagen mit gelber AmplitudeICE-S Drehgestell mit Luftfederung und Bremsblock

Der ICE-S im Überblick

1997 gab der 5-teilige Experimentalzug der zweiten Generation sein Debüt. Zuerst diente er als Erprobungsträger für Komponenten für den damals künftigen ICE 3. Anschließend fanden verschiedene Zulassungsfahrten zum Erhalt der Betriebsgenehmigungen von Schnellfahrstrecken statt. Hersteller von Bahnausrüstungen und ausländische Bahnbetreiber profitierten von Versuchen mit ihren Bauteilen im ICE-S. Mehrfach änderte sich seine Länge und Zusammensetzung; man passte den Hochgeschwindigkeitszug flexibel an die Parameter an, die es zu untersuchen galt.

Wie es zum ICE-S kam

Bereits 1994 stand fest, dass die dritte ICE-Generation nicht mehr aus Zügen mit zwei Triebköpfen mit vielen antriebslosen Mittelwagen bestehen könne.[1] Für Steigungen bis 40 Promille, wie sie die damals projektierte Schnellfahrstrecke Frankfurt – Köln aufweisen sollte, und eine Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h, hätten die Garnituren so kurz sein müssen wie in Frankreich. Ein ICE 2 hätte also statt des Steuerwagens einen zweiten Triebkopf benötigt. Doch die Erfahrungen mit sogenannten Triebwagenzügen, wie sie der ET 403 waren, lagen lange zurück. Neue Komponenten mussten vor und während der Herstellung des künftigen ICE 3 ausgiebig getestet werden. Zwar gab es Mitte der Neunzigerjahre noch den InterCity Experimental der Baureihe 410.0, doch hätte der Versuchszug so stark modifiziert werden müssen, dass es günstiger und sinnvoller erschien, dafür einen vollkommen neuen Experimentalzug herzustellen, der auf dem aktuellen Stand der Technik war.[2]

Die Herstellung des ICE-S

Aus der Serienproduktion des ICE 2, die Ende 1993 anlief, wurden 1996 zwei Triebköpfe genommen und mit einer geänderten Getriebeübersetzung versehen, um höhere Geschwindigkeiten bis 400 Stundenkilometer erreichen zu können.[3] Zwischen den beiden Triebköpfen mit den Nummern 410.101 und 410.102 wurden drei Mittelwagen eingefügt, die ebenfalls komplett neu hergestellt wurden. Dabei handelte es sich um zwei angetriebene Mittelwagen (410.201 und 410.202) und in Zugmitte um den antriebslosen Mittelwagen 410.801. Die drei Mittelwagen waren Eigentum vom Konsortium Siemens-Adtranz, die beiden Triebköpfe gehörten der Deutschen Bahn.[3]

Der ICE-S zwischen 1997 und 1999 im Detail

Der fünfteilige Experimentalzug wurde von Anfang an ICE-S genannt, wobei das „S“ für „Schnellfahrten“ steht. Als der Hochgeschwindigkeitszug 1997 die Werkshallen verließ[2], war er nicht nur wegen seiner Länge leicht zu erkennen: Der ICE-S hatte ein von Rot in Gelb verlaufendes Zierband erhalten, wobei der Streifen in der Zugmitte sinusförmige Wellen bildete. Außerdem prangte „ICE S“ in der Höhe des rot-gelben Streifens und die Triebköpfe erhielten die Aufschrift „Forschungs- und Technologiezentrum“.[4] Der Erprobungsträger war wie folgt zusammengestellt:

Triebköpfe 410.101 und 410.102:

Diese hatte die gleichen Eckdaten wie die eines Serien-ICE-2 der Baureihe 402. Allerdings erhielten sie spezielle Hochleistungsgetriebe für Geschwindigkeiten bis 400 km/h. Die Drehgestelle waren ebenfalls eine Weiterentwicklung des luftgefederten Drehgestells für den ICE 2, um auch oberhalb von 300 Stundenkilometern eine hohe Laufruhe zu gewährleisten.[4]

Mittelwagen 410.201:

Dieser Mittelwagen ist motorisiert gewesen. Die Triebdrehgestelle enthielten vier Motoren mit jeweils 500 kW Leistung. Unter dem Wagenboden befand sich außerdem ein Stromrichter.[4] Für Präsentationsfahrten befanden sich im Innenraum ein VIP-Bereich mit 43 Sitzplätzen 1. Klasse und eine kleine Galley (Bordküche).[2]

Mittelwagen 410.801:

Wie die Baureihenbezeichnung vermuten lässt, handelte es sich dabei um einen nicht angetriebenen Mittelwagen. Unter dem Wagenboden wurde ein Transformator installiert. Auf dem Dach befand sich ein funktionsfähiger Stromabnehmer. Der Transformatorwagen konnte auch bei abgeschalteten Triebköpfen den gesamten Zug mit Strom versorgen, wobei dann entweder nur die Motoren der angetriebenen Mittelwagen, nicht aber die Motoren in den Triebköpfen angetrieben wurden, oder bei Bedarf auch die Antriebe in den Triebköpfen dazu.[2] Die Stromversorgung wurde über eine Dachstromleitung über den ganzen Zug verteilt. Im Transformatorwagen befand sich das Messlabor.[4] Hier wurde an beiden Fahrgestellen die neuartige lineare Wirbelstrombremse installiert, die beim ICE 3 in Serie ging.[2] Weitere Bremssysteme waren bzw. sind noch die generatorische Bremse sowie für die damalige Zeit neuartige Magnetschienenbremsen.[3]

Mittelwagen 410.202:

Dieser Mittelwagen besaß ebenfalls zwei Triebdrehgestelle mit insgesamt vier 500 kW starken Motoren. Auch hier zeichneten Messinstrumente verschiedene Parameter bei Versuchsfahrten auf. Dazu zählte das Laufverhalten der Drehgestelle. Die Antriebseinheiten – Motoren und Stromrichter – unterschieden sich von denen im Motorwagen 410.201, um die Konzepte miteinander vergleichen zu können. Auf dem Dach war Platz für die Installation funktionsloser Stromabnehmer. Kameras zeichneten das Laufverhalten der unterschiedlichen Bauweisen mit verschiedenen Wippen auf, um den optimalen Pantographen für die Serien-ICE-3-Züge herauszufinden.[4] Auch Aeroakustik-Messungen standen auf dem Messprogramm.[2]

Weitere Komponenten, die mit dem ICE-S getestet wurden, waren eine neue Leittechnik und eine luftgestützte, FCKW-freie Klimaanlage.[2]

Der 5-teilige ICE-S hatte eine Gesamtantriebsleistung von sage und schreibe 13.600 kW – genug, um den Hochgeschwindigkeitszug innerhalb von rund 6 Kilometern auf 300 km/h zu beschleunigen.[2] Das ist etwas mehr Leistung, als der TGV Atlantique hatte, als er den Weltrekord von 515,3 km/h erzielte. Eisenbahn-Interessierte erwarteten Ende der Neunzigerjahre das Einfahren von neuen Geschwindigkeitsrekorden mit dem neuen ICE-S.[3] Doch seien bis auf die Getriebeänderungen keinerlei Tuningmaßnahmen ergriffen worden. Der TGV Atlantique 325 habe bei seiner Weltrekordfahrt von 515,3 km/h 13.000 kW Antriebsleistung gehabt, aber nur 250 Tonnen gewogen. Der ICE-S wog als 5-Teiler jedoch 325 Tonnen. Außerdem sei der ICE-S wegen seines unruhigen Fahrverhaltens bei Versuchslokführern als „Rumpelkiste“ verschrien gewesen.[5]

Einsätze des 5-teiligen ICE-S

Im Juni 1997 wurde der ICE-S in Wegberg-Wildenrath der Öffentlichkeit vorgestellt. Dann erfolgten Hochtast- und Messfahrten auf dem Neubaustreckenabschnitt Göttingen – Hannover sowie auf der noch nicht eröffneten Ausbau- bzw. Schnellfahrstrecke Hannover – Berlin. Über die Ergebnisse der Messungen und Daten von erreichten Spitzengeschwindigkeiten ist kaum etwas bekannt. Im November 1997 erreichte der neue Experimentalzug jedenfalls 311 km/h.[6]

1999-2006: Der ICE-S als Dreiteiler

1999 wurde der 5-teilige Superzug neu zusammengestellt. Die drei Mittelwagen fanden fallweise Einzug in herkömmlichen ICE-Garnituren, um im Dauerbetrieb Erfahrungswerte zu sammeln. Die Triebköpfe dienten zur Erprobung und Inbetriebsetzung der ICE-3-Züge.[3] Im Jahr 2004 waren die Mittelwagen jedoch bereits alle auf dem Abstellgleis. Zwischen den Triebköpfen reihte man einen Mittelwagen aus einer ICE-1-Garnitur (801.422), der natürlich zuvor noch umgerüstet werden musste. Es wurde in Messlabor eingerichtet und die Dachstrom installiert. Nach wie vor standen Komponententests im Mittelpunkt.

2000[7] und 2001 wurde in Zusammenarbeit mit japanischen Ingenieuren ein neues, für 350 Stundenkilometer geeignetes Drehgestell im ICE-S getestet. Als Höhepunkt der Messfahrten erreichte der 3-teilige Versuchszug am 13.07.2001 auf der Neubaustrecke Oebisfelde – Berlin 393 km/h. Das war die höchste Geschwindigkeit, die der ICE-S bis Stand 2022 je erzielte.[2] Es scheint jedoch auch Einbauten des japanischen Fahrgestells unter einen herkömmlichen ICE-Wagen gegeben zu haben.[8]

Im Herbst 2001 folgten Testreihen auf der Neubaustrecke Frankfurt – Köln.[4] 2003 fanden Prüf- und Abnahmefahrten auf der Ausbaustrecke Köln – Düren – (Aachen) statt.[9] Im Herbst jenes Jahres wurde die Neubaustrecke Leipzig – Halle ins Visier genommen. Auf dem nur 23 Kilometer langen Abschnitt Leipzig – Gröbers war ein neuartiger Oberleitungstyp installiert, der mit einem speziellen Messstromabnehmer mit vier Kraftsensoren sowie per Kamera auf Herz und Nieren überprüft wurde. Parallel dazu nahmen spezielle Sensoren an den vier Messradsätzen zeichneten Beschleunigungen am Fahrwerk und im Wagenkasten auf. Die Höchstgeschwindigkeit lag bei 330 km/h.[10] Ob der Messstromabnehmer auf dem ICE-1-Mittelwagen installiert wurde oder auf einem der beiden Triebköpfe, ist unbekannt.[11]

2004 (2006): Der ICE-S wird erneut umgebaut

Die DB Systemtechnik hatte bis 2004 den ICE-1-Mittelwagen 801.422 von DB Fernverkehr angemietet gehabt. Doch dieser Wagen musste wieder zurück in den Plandienst, denn im Rahmen des Redesigns der ICE-1-Flotte war der Mittelwagen unabkömmlich. Dafür kaufte man den inzwischen abgestellten ICE-S-Mittelwagen 410.201 von DB Netz. Er bekam andere Drehgestelle; man tauschte die Triebdrehgestelle durch Laufdrehgestelle. Die Umrüstung zum Messwagen fand in Minden statt. Neu konfiguriert sollte der ICE-S zweimal (dreimal ) im Jahr die Hochgeschwindigkeitsstrecke in Deutschland prüfen.[2][12]

Auch im benachbarten Österreich konnte der ICE-S dienlich sein. Im August 2004 befuhr der Hochgeschwindigkeitszug die 250 km/h-Abschnitte der Westbahn bzw. Franz-Josefs-Bahn. Zwischen Prinzersdorf und Ybbs an der Donau stellte der Versuchszug mit 305 km/h (306 km/h, 20.08.2004[2]) einen österreichischen Geschwindigkeitsrekord auf.[4] In der zeitlichen Einordnung müsste es sich noch um die dreiteilige Garnitur mit Mittelwagen 801.422 gehandelt haben. Gemäß einer anderen Quelle soll der Mittelwagen 801.422 erst 2006 durch den Mittelwagen 410.201 ausgetauscht worden sein, der dann – wegen Drehgestelltausch – in 810.101 umbenannt wurde.[1] Das wurde auch vom DB-Projektzentrum Nürnberg 2006 bestätigt. Außerdem hieße der ICE-S mit dem „kürzlich“ eingefügten Mittelwagen nun ICE-R.[13] Im Dezember 2006 kam der, wieder ICE-S genannte Zug für Versuchsfahrten im Lötschberg-Basistunnel in die Schweiz. Im Januar 2007 wurde der ICE-S um die Mittelwagen 802.403, 802.014, 802.357, 802.418, 802.639 und 802.837 ergänzt, und war erneut im Lötschberg-Basistunnel als Testzug unterwegs.[14]

2010: Vom dreiteiligen zum vierteiligen ICE-S

ICE-S in Nürnberg am Frankenstadion; © 24.06.2012 André Werske
ICE-S in Nürnberg am Frankenstadion; © 24.06.2012 André Werske

Mit dem Erwerb des ehemaligen, antriebslosen Mittelwagen 410.801, der in der Urkonfiguration zwischen 1997 und 1999 als Transformator- und Messwagen diente, erweiterte DB Systemtechnik den ICE-S zu einem Vierteiler. Auch dieser wurde umnummeriert und bekam die Baureihenbezeichnung 810.102.[1] Anfang November konnte man den Experimentalzug der zweiten Generation allerdings mit nur einem Mittelwagen auf der Strecke Schaffhausen – Erzingen vernehmen, was zeigt, dass sich die Konfigurationen des Zugverbundes ständig änderten.[15]

Aus dem ursprünglichen, 5-teiligen Zugverbund tauchte Anfang 2017 plötzlich der dritte Mittelwagen 410.202 auf: bei DBresale, dem Verkaufsportal der Deutschen Bahn. Dieser war ab 1999 auf dem Gelände des Forschungs- und Technologiezentrums der DB AG in Minden abgestellt gewesen. Als Verkaufspreis hatte die DB 10.000 Euro (netto) angedacht gehabt.[16][17] Was jedoch aus diesem Wagen wurde, ist mir nicht bekannt.

ICE-S mit Velaro-Novo

Velaro Novo im ICE-S; © 2018 Siemens Pressebild, www.siemens.com/presse
Velaro Novo im ICE-S; © 2018 Siemens Pressebild, www.siemens.com/presse

2018 war wieder ein besonderes Jahr für den ICE-S. Siemens entwickelte ein neues Fahrzeugkonzept für Hochgeschwindigkeitszüge: den „Velaro Novo“. Wichtige Parameter, die dem Designkonzept hineinspielten, sind ein erhöhter Reisekomfort, reduzierte Lebenszykluskosten, eine 30-prozentige Energieeinsparung und 15 Prozent weniger Gewicht auf den Schienen. Ein erstes Konstruktionsergebnis war der Novo-Testwagen, der in den ICE-S integriert wurde und ab April 2018 in ganz Deutschland unterwegs war.[18] Dieser Novo-Testwagen ist ein Messwagen, der die Entwicklungsarbeit für Hochgeschwindigkeitszüge der Zukunft erproben soll. Im Fokus standen das Schwingungsverhalten des Wagens, die Dauerbelastbarkeit der verwendeten Materialien, aerodynamische Optimierungen, die mobilfunkdurchlässigen Scheiben sowie sämtliches Interieur. Hunderte von Sensoren seien im Fahrwerksbereich, im Anbaubereich der Fahrwerke, im Innenraum und auf dem Dach angebracht gewesen. Alle gesammelten Daten liefen im Messwagen zusammen.[19] Laut bahnbilder.de bekam der Novo-Messwagen die Baureihennummer 811.101.[20]

Seit 1997 hat sich das Gesicht des zweiten InterCity Experimental als ICE-S mehrfach gewandelt. Nicht nur die Deutsche Bahn an sich hat mit den vielen Versuchsfahrten wertvolle Erkenntnisse über das Zusammenspiel von Fahrzeug und Infrastruktur gewinnen können. Auch die Industrie nutzte ihn für Komponententests und Netzbetreiber holten sich mit Zulassungsfahrten und Auswertung ihrer Ergebnisse die Betriebsgenehmigungen ein. Im Herbst 2022 unternahm der ICE-S wieder als vierteilige Einheit Probefahrten auf der Schnellfahrstrecke Wendlingen – Ulm.[21] Ein Ende der Arbeit dieses besonders schnellen Hochgeschwindigkeitszuges ist jedenfalls noch nicht in Sicht.

Es folgt eine Übersicht über die Konfigurationen des ICE-S im Laufe seines Betriebs. Anschließend ist eine Tabelle mit den technischen Daten des ursprünglichen Fünfteilers zu finden, wie er 1997 der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Die Angaben sind aus einigen Quellen, die weiter unten genannt werden, entnommen worden und ohne Gewähr.

ICE-S: Zugkonfigurationen von 1997-2022; © 2022 Andre Werske

Quellenangaben

  1. „ICE – Superzug mit Schattenseiten“, Bahn Extra 4/2013, S. 18-19.
  2. „Die ICE-Story“, Eisenbahn Journal Extra 1/2005, S. 48-51.
  3. „Die ICE Familie“, Eisenbahn Journal Special 5/1999, S. 36-37.
  4. „20 Jahre ICE InterCityExpress“, Bahn Extra 6/2004, S. 54-57.
  5. „ICE-S“, 2-seitiger Scan aus unbekannter Quelle, gespeichert 17.06.2011.
  6. „Kraftpaket ICE-S“, ZUG 12/1997, S. 8.
  7. „Deutsch-japanische Kooperation bei Hochleistungs-Drehgestellen“, DB Pressemitteilung, 06.02.2001.
  8. „Japan-Kooperation: Win-Win dank Austausch“ bahntech – Das Technik-Magazin der Bahn, S. 17.
  9. „Testzug erreichte erstmals eine Höchstgeschwindigkeit von 275 km/h zwischen Köln und Düren“, DB Presse-Information, 26.06.2003.
  10. „Mit 330 Stundenkilometern von Leipzig nach Göbers: ICE-S auf Zulassungsfahrt“, DB Presse-Information, 15.10.2003.
  11. „Mit dem ICE-S auf Inspektionsfahrt: Neubaustrecke Köln – Frankfurt unter die Lupe genommen“, DB Presse-Information, 05.02.2004.
  12. „ICE-S: Prüfzug für Schnellstrecken“, Eisenbahn Magazin 8/2004, S. 34.
  13. „Knappe Termine beim Lötschberg-Basistunnel“, Eisenbahn-Revue International, 7/2006, S. 348.
  14. „ICE-S mit Zwischenwagen“, Eisenbahn-Revue International, 3/2007, S. 134.
  15. „Kein stabiler Betrieb im Klettgau“, Eisenbahn-Revue International, 12/2013, S. 619.
  16. „ICE-Mittelwagen“, DBresale, Auktionsnummer 122487, abgerufen am 19.02.2017.
  17. „Früherer ICE-S-Mittelwagen steht zum Verkauf“, Eisenbahn-Revue International, 4/2017, S. 160.
  18. „Siemens präsentiert den neuen Hochgeschwindigkeitszug ‚Velaro Novo‘“, Siemens Pressemitteilung, 13.06.2018.
  19. „Velaro Novo – Experteninverview mit Rene Trosiner zum #seeitnovo-Testwagen“, Siemens Mobility GmbH, abgerufen im Dezember 2019.
  20. Kommentare zu Fotos vom Velaro Novo im ICE-S von Herrn Heinz Kreuzinger und Frank Thomas, aufgenommen am 02.07.2019 und 18.11.2019, abgerufen am 01.10.2022.
  21. „‚S‘ wie Speed – Der Hochgeschwindigkeitsmesszug der DB“, Website der Deutschen Bahn, Aktuelles, abgerufen am 30.09.2022.

Technische Daten: ICE-S

Zug- / Baureihenbezeichnung:ICE-S (Baureihe 410.1)
Einsatzland:Deutschland
Hersteller:Siemens, AEG, DWA, Adtranz
Herstellungskosten pro Zug:30.67 Mio. Euro
Anzahl der Züge:1 Zug
Zugtyp:Triebzug
Anzahl der Triebköpfe:2 Triebköpfe
Ursprüngliche Anzahl der Mittelwagen:3 Mittelwagen
Anzahl der Mittelwagen:1 Mittelwagen
Anzahl der Sitzplätze 1. / 2. Klasse / Restaurant:Ursprünglich:
43 / --- /
Baujahre:1994 - 1996
Spurweite:1435 mm
Stromsystem(e):15 kV / 16,7 Hz
Zugleitsystem(e):Indusi, LZB, SiFa (Deutschland)
Höchstgeschwindigkeit bei Versuchsfahrten:393 km/h
am 13.07.2001 auf der Strecke "Hannover-Berlin"
Technisch zugelassene Höchstgeschwindigkeit:330 km/h
Antriebsleistung des Zuges:13.600 kW ( als 5-teiliger Zug; 2 x 4800 kW + 2 x 2000 kW angetriebene Mittelwagen )
Bremssystem(e):Triebköpfe:
elektr. Nutzbremse
Scheibenbremse

Mittelwagen:
Scheibenbremse
Schienenmagnetbremse
lineare Wirbelstrombremse
Jakobsdrehgestelle:Nein
Neigetechnik:Nein
Zug fährt auch in Traktion:Ja
Anzahl der Achsen / davon angetrieben:20 / 16
Achsformel:Bo'Bo'+Bo'Bo'+2'2'+Bo'Bo'+Bo'Bo'
Federung:Luftfederung
Länge / Breite / Höhe der Triebköpfe:20.560 / 3070 / 3820 mm
Länge / Breite / Höhe der Mittelwagen:26.400 / 3020 / 3856 mm
Leergewicht in Originalkonfiguration:325 t
Zuglänge:120,32 m

Aktualisiert am: 01.10.2022

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