TGV 001 – Prototyp mit Gasturbinenantrieb in Frankreich

TGV 001 in Villeneuve-St Georges – 18.02.1978 © Georges Nadeau, P.L.Guillemin

Der französische TGV 001 im Überblick

Die Forschungsabteilung der französischen Staatsbahn SNCF lancierte im Dezember 1966 das Projekt C 03: „Möglichkeiten der Eisenbahn bei neuer Infrastruktur“.^[1] Das Ziel war die Entwicklung von Hochgeschwindigkeitszügen für eine neue Hauptstrecke zwischen Paris und Lyon. Um das Problem der Stromentnahme bei hohen Geschwindigkeiten zu umgehen und um auch auf nicht elektrifizierten Strecken einsetzbar zu sein, griffen die Ingenieure auf Gasturbinen aus der Luftfahrt zurück, die mittels Generatoren die Züge mit Strom versorgten. GEC Alsthom bekam den Zuschlag, ab 1969 zwei Prototypen herzustellen, wobei der zweite Zug letztendlich nicht mehr notwendig war.^[2][3] Der fünfteilige TGV 001 wurde als Gliederzug konstruiert, mit Drehgestellen an den Wagenübergängen. Im April 1972 konnte der Train à Grande Vitesse (TGV) der Öffentlichkeit präsentiert werden.^[3] Ein Meilenstein war die Rekordfahrt auf der Strecke Bordeaux – Dax, als der Versuchszug am 08.12.1972 problemlos 318 km/h erreichte.^[2][4] Bis 1978 spulte der TGV-Prototyp auf 2037 Fahrten 456.000 Kilometer ab – 25.000 Kilometer davon mit 300 km/h.^[3][5] Der TGV 001 diente zudem als „Werbemittel“, um Politiker für die Realisierung einer Schnellbahnverbindung zwischen den beiden größten Städten Frankreichs zu gewinnen.^[6] 1973 kam die Ölkrise und machte den Gasturbinenantrieb unrentabel. Daher setzte die SNCF bei den nachfolgenden TGV-Zügen auf Elektrotraktion.^[2] Vom TGV 001 blieben der Nachwelt die beiden Triebköpfe in Bischheim und Belfort als Denkmal erhalten.^[7][8]

Wie es zum TGV 001 kam

Elloks CC7107 und BB9004 sprinten mit 331 km/h zum Weltrekord

Im Zuge der Elektrifizierung des französischen Streckennetzes starteten die französischen Eisenbahningenieure 1954 ein Schnellfahr-Forschungs- und -Entwicklungsprogramm. Auf einem 37 Kilometer langen Streckenabschnitt zwischen Dijon und Beaune beschleunigte eine allachsangetriebene Gleichstromlokomotive vom Typ CC7121 auf 243 km/h. Um das Tempo noch höher zu schrauben, musste eine längere geradlinige und ebene Strecke ausgewählt werden. Ein 85 Kilometer langer Abschnitt der Ex-Midi-Strecke von Bordeaux zur spanischen Grenze nach Hendaye wurde für Schnellfahrversuche hergerichtet. Die vierachsige Lokomotive BB9004 sowie die sechsachsige CC7107 wurden für die Rekordfahrten präpariert. Am 28. März 1955 raste die Ellok CC7107 mit 331 km/h zum Weltrekord; einen Tag später erreichte die BB9004 ebenfalls Tempo 331. Die hohe Geschwindigkeit war zwar sehr beeindruckend, geschmolzene Stromabnehmer und ein verformter Oberbau zeigten allerdings unverhohlen, dass noch jede Menge Entwicklungsarbeit vor ihnen lag, um im Plandienst weit über die noch beherrschbare 200 km/h-Grenze hinauszukommen.^[9]

Ex-Midi-Strecke Bordeaux – Hendaye für Testfahrten

Aérotrain als Konkurrent?

Der elektrische Antrieb ermöglichte Ende der Fünfzigerjahre im Plandienst relativ schnelle Städteverbindungen innerhalb Frankreichs; man setzte dabei aber auf hohe Durchschnittsgeschwindigkeiten statt auf beeindruckende Spitzenwerte jenseits von 160 km/h.^[1] In den Sechzigerjahren setzte der immer erschwinglicher werdende Individualverkehr sowie die wachsende Popularität des Fliegens die Bahn allerdings unter Druck. In jener Zeit wurde in der Luftfahrt an besonders leisen Flugzeugmotoren getüftelt. Ein französischer Ingenieur für Luftkissenfahrzeuge kam auf die Idee, diese mit Luftkissenfahrzeugen zu kombinieren und daraus einen Aérotrain für hohe Geschwindigkeiten zu konstruieren. Von 1963 bis 1975 experimentierte man mit Modellen und Prototypen. Doch aus guten Gründen, die in einem gesonderten Artikel genannt werden, setzte sich dessen Erfindung nicht durch.^[10][11][12]

Ligne à Grande Vitesse (LGV) Sud-Est

Die SNCF musste der wachsenden Konkurrenz nun Paroli bieten. Daher wurde im August 1966 eine Forschungsabteilung ins Leben gerufen, um die Idee einer Hochgeschwindigkeitsbahn auch umzusetzen. Am 5. Dezember jenen Jahres erhielt die Forschungsabteilung den offiziellen Auftrag mit dem Kürzel „C 03“ und dem Thema: „Möglichkeiten der Eisenbahn bei neuer Infrastruktur“. Dabei wurden nicht nur eine Hochgeschwindigkeitsstrecke zur reinen Personenbeförderung entwickelt, sondern auch darauf angepasste Hochgeschwindigkeitszüge. Als Entwicklungsziel für Gleis und Fahrzeuge wurde 300 km/h vorgegeben.^[1] Bereits in den Sechzigerjahren war die zweigleisige Hauptstrecke Paris – Dijon komplett ausgelastet. Der viergleisige Ausbau wäre ob hoher Baukosten bei gleichzeitig ausbleibenden signifikanten Geschwindigkeitssteigerungen unrentabel gewesen. Daher wurde eine komplett neue Trasse favorisiert: eine Schnellfahrstrecke, die die beiden größten Städte Frankreichs, Paris und Lyon, direkter miteinander verbinden sollte. Um die Kosten in vertretbaren Dimensionen zu halten, musste die neue Hauptstrecke möglichst ohne Kunstbauwerke auskommen, was das Befahren großer Steigungen und starker Gefälle erforderte. „Da die Strecke beträchtliche Steigungen aufweist, muß der TGV in der Lage sein, nach einem beabsichtigten oder unfreiwilligen Halt auf dem betreffenden Abschnitt (dessen Neigung bis 35 Promille betragen kann!), wieder anfahren zu können, selbst dann, wenn eines der Antriebsdrehgestelle ausfallen sollte.“^[13] Das war eine riesige technische Herausforderung bezüglich der Motorisierung und bremstechnischen Ausrüstung der Fahrzeuge. Zum Vergleich: Auf der bis dato steilsten Hauptstrecke Europas, zwischen Erkrath und Hochdahl, mussten Dampflok-Züge bis 1927 immerhin mit Seilzügen eine Rampe von 33 Promille Steigung hochgezogen werden!^[14]

TGS und RTG – Experimente mit Gasturbinenantrieb

Parallel zur Entwicklung der neuen Trasse forschte die SNCF zuerst an einem neuen Antriebskonzept. Dabei bediente sie sich aus den neuesten Errungenschaften aus der Luftfahrt – vor allem, was den Antrieb betrifft. Mit leichten und kompakten Gasturbinen konnten leichte und damit gleisschonende Züge gebaut werden.^[2] Außerdem entging man damit der Stromabnahme aus dem Fahrdraht, denn die Turbinen treiben entweder die Achsen über ein Getriebe direkt an oder aber Generatoren, die wiederum den Zug samt Motoren mit Strom versorgen können.^[3] 1967 musste ein zweiteiliger Dieseltriebwagen der Bauart X 4300 als Versuchszug herhalten. Die antriebslose Hälfte bekam ein Hubschrauber-Triebwerk verpasst sowie eine aerodynamische Front. Die Kraftübertragung und die Drehgestelle wurden mehrfach modifiziert.^[4] Dieser sogenannte „Turbine à Gaz Special“ (TGS) absolvierte 581 Fahrten über 200 km/h. Die Krönung waren 252 km/h, die der Versuchszug am 19.10.1973 aufstellte. Die Forschungsergebnisse mündeten in eine Kleinserie von ETG-Garnituren (Elément à turbine à gaz) sowie 1972/73 in reinrassige Gasturbinenzüge der Serie RTG (Rame à turbine à gaz).^[3][4] „Mit dem dreiteiligen Gasturbinenzug RTG 01 wurden ab Dezember 1972 die Laufdrehgestelle und die Federung untersucht, wobei Spitzengeschwindigkeiten bis 260 km/h erreicht wurden.^[2][3]

Die Herstellung des TGV 001

Nach zwei Jahren intensiver Versuche mit dem TGS holte sich die Forschungsabteilung der SNCF von sieben Firmen Angebote ein, um sowohl einen fünfteiligen Hochgeschwindigkeitszug mit der Bezeichnung TGV 001 als auch eine achtteilige Garnitur mit Neigetechnik herzustellen, die TGV 002 heißen sollte. Die französische Regierung gab am 11. Juli 1967 grünes Licht und der Lokomotivhersteller GEC Alsthom bekam den Zuschlag, den Train à Grande Vitesse Nummer 001 ab dem 11. 07.1969 in Belfort zu entwickeln. In einem Werbefilm der SNCF über den Gasturbinen-TGV wird immer wieder betont, dass man auf Techniken aus der Luftfahrtindustrie zurückgriff, die die Entwicklung eines vor allem leichten Hochgeschwindigkeitszuges überhaupt erst möglich gemacht haben.^[15] Der Roll-out des knallig orangen TGV-Gliederzuges war am 23. März 1972,^[16] und im April wurde der TGV-Prototyp der Öffentlichkeit präsentiert.^[2][3] Für das auffällige Äußere war der damalige bekannte Sportwagen-Designer Jacques Cooper verantwortlich.^[17] Sein Vorbild war der von ihm entworfene Porsche 914/6 Murène.^[16]

Die Technik des TGV 001

Gasturbinenantrieb: Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Versuchen mit Gasturbinenantrieben flossen direkt in die Entwicklungsarbeit des TGV 001 ein. In jedem Triebkopf waren zwei Gasturbinen vom Typ Turmo III G installiert, die üblicherweise in Helikoptern zum Einsatz kamen. Diese trieben Generatoren an, um Strom zu erzeugen, der in insgesamt 12 Gleichstrommotoren floss. In jedem der sechs Drehgestelle waren jeweils zwei Motoren installiert. Der TGV 001 hatte also Allachsantrieb. Die Antriebsleistung betrug anfangs mit 4 Turbinen à 940 kW insgesamt 3760 kW.^[3] Durch den Einbau anderer Turbinen vom Typ Turmo X wurde die Gesamtleistung später auf 4.400 kW gesteigert.^[18][19] Der Hochgeschwindigkeitszug musste natürlich auch schnell und sicher abbremsen können. Insgesamt vier Bremssysteme sind im TGV 001 vereint.^[15] In erster Linie wurde mit der rheostatische Bremse verzögert, das heißt, man polte die Elektromotoren um, und der generatorisch erzeugte Strom wurde über Widerstände verheizt. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten oder bei Schnellbremsungen waren Scheibenbremsen aktiv. Zusätzlich verfügte der TGV noch über Magnetschienenbremsen, die nur genutzt wurden, wenn der Zug schnell zum Stehen kommen musste. Eine Feststellbremse sorgte für einen sicheren Stillstand.^[20]

Gliederzugbauweise: „Für französische Verhältnisse vollständig neu war die Gelenkbauweise der Wagen, bei der sich jeweils zwei Wagenkästen auf ein gemeinsames Drehgestell abstützen.“^[18][3] „Die Gliederzug-Bauweise wurde gewählt, um tiefliegende Wagenkästen auf einer geringeren Anzahl von Drehgestellen zu ermöglichen und damit Gewicht zu sparen, den Fahrwiderstand zu verringern, den Energiebedarf zu senken sowie den Reisekomfort zu erhöhen, weil keine Sitze über den Drehgestellen angeordnet werden mussten. Auch ist das Besteigen tiefliegender Fahrzeuge bequemer.“^[21] Eine geringere Anzahl von Drehgestellen bedeutet also eine besser Aerodynamik.^[22] Sogenannte Jakobsdrehgestelle^[23] verursachen geringere Seitenkräfte auf die Schienen als herkömmliche Fahrgestelle, und damit einen stabilen und ruhigen Lauf bei hohen Geschwindigkeiten.^[4][13] Im Falle einer Entgleisung brechen die Wagen nicht so leicht seitlich aus.^[2] Es gibt aber auch Nachteile: Die Zuggarnitur lässt sich nicht so leicht trennen wie bei Wagen, die jeweils auf eigenen Drehgestellen ruhen.^[24] Die Wagen müssen kürzer als beispielsweise beim ICE sein, um die geforderte Achslast von 17 Tonnen nicht zu überschreiten. Dies hat eine schlechtere Sitzplatzauslastung zur Folge, da an den Stellen, an denen sich die Drehgestelle befinden, keine Sitze installiert werden können. Außerdem sind die Wagenübergänge recht schmal, was Reisenden mit sperrigem Gepäck Probleme bereiten kann.

TGV 001: Messlabor und Sitzplatzbereiche

Der Triebzug bestand aus zwei aerodynamischen Triebköpfen, einem Wagen der 1. Klasse, einem Messwagen in der Zugmitte sowie einem Wagen 2. Klasse. In den Triebköpfen TBDu 001 und TDu 002 befanden sich jeweils der Führerstand, die Antriebsanlage sowie ein Gepäckraum.^[25] Die beiden Sitzwagen waren klimatisierte Großraumwagen. In der 1. Klasse wurden 34 Sitze in der Aufteilung 2+1 angeordnet. Der Zweitklasswagen führte 56 Sitzplätze in 2+2-Aufteilung.^[3][26] Für die Innenausstattung und das Außendesign des Zuges war übrigens der ehemalige Auto-Designer Jacques Cooper verantwortlich.^[3]

Mess- und Rekordfahrten mit dem TGV 001

Die Fahrversuche, mit denen der Geschwindigkeitsbereich von 300 km/h erforscht werden sollte, fanden von April 1972 bis Juni 1978 vor allem auf der Schnellstrecke Hendaye – Bordeaux statt. Schon acht Monate nach der Auslieferung stellte der Zug am 8. Dezember 1972 mit 318 km/h seinen Rekord auf.^[2] Auch bei solch hohen Geschwindigkeiten konnten die Ingenieure keinerlei Instabilitäten bei den luftgefederten Drehgestellen feststellen.^[19] Der TGV 002 – der nachfolgend geplante, achtteilige Experimentalzug mit Neigetechnik – wurde daher nie gebaut,^[3] obwohl die Planungsarbeiten für diesen bereits abgeschlossen waren. Angeblich hätte der Einbau der Neigetechnik Probleme bereitet.^[19]

Präsentationsfahrten im In- und Ausland

Nicht nur für Versuchsfahrten eignete sich die orange Garnitur. Die SNCF musste kräftig die Werbetrommel rühren, da der Bau einer Hochgeschwindigkeitsstrecke von Paris nach Lyon bevorstand, die schnell durch Gegner zum Scheitern gebracht werden konnte. Es fanden etliche Fahrten mit führenden Persönlichkeiten statt, damit die Politiker auf den Geschmack kamen. Als Verkaufshilfe fanden 154 Demonstrationsfahrten mit Politikern, Industriellen und anderen einflussreichen Personen aus ungefähr 60 Ländern statt. Korea und Brasilien zeigten damals Interesse an Schnellstrecken in ihrem eigenen Land und suchten entsprechende Auftragnehmer, was der SNCF mehr als Recht kam.^[27] „1978 hatte [der TGV 001] fast eine halbe Million Kilometer auf 2037 Fahrten mit mehr als 250 km/h hinter sich gebracht, davon allein 207 Fahrten mit über 300 km/h.“^[3] Bis zu seiner Außerdienststellung legte der TGV 001 insgesamt 5227 Testfahrten und rund 500.000 Kilometer zurück.^[25]

Zébulon: Vom TGV 001 zum TGV PSE

Die Ölkrise von 1973 brachte die Wende zur Elektrifizierung, und die SNCF beschlossen 1974/75 den TGV elektrisch zu betreiben.^[2][28] Das nächste Forschungsfahrzeug war daher der Z 7001, auch Zébulon genannt, – ein einzelner Triebwagen, mit dem ab April 1974 neue, leichtere Drehgestelle getestet wurden.^[2] Das Antriebsgetriebe wurde aus den Drehgestellen genommen und am Wagenkasten befestigt. Über einen neuentwickelten Kardan-Antrieb wurde die Kraft vom Motor auf die Achse übertragen.^[2][3] Rückwirkend bekam der TGV 001 ein paar Drehgestelle vom Z 7001 verpasst.^[3] Die Schraubenfederung im Z 7001 bewährte sich, sodass man sich von der Luftfederung im TGV 001 verabschiedete.^[19] Zudem verfügte der Zébulon über Wirbelstrombremsen. Doch diese hatten den Nachteil, dass sie die Schienen stark aufheizten.^[3][19] Am Zébulon wurde ein zweistufiger Stromabnehmer für den TGV-SE entwickelt.^[19] Mit der neuen Traktionstechnik erreichte das Fahrzeug 309 km/h und legte 25.000 Kilometer mit über 300 km/h zurück.^[29] Somit war bewiesen, dass künftige TGVs auch mit elektrischem Antrieb problemlos hohe Geschwindigkeiten erreichen können,^[3] was in die Bestellung von zwei TGV-PSE-Vorauszügen mündete.^[2] Von den angedachten 80 Gasturbinen-Serien-TGVs war nun nicht mehr die Rede.^[3] Vom TGV 001 blieben der Nachwelt nur die beiden Triebköpfe in Bischheim und Belfort als Denkmal erhalten.^[4]

Technische Daten:

Zug- / Baureihenbezeichnung:	TGV 001
Einsatzland:	Frankreich
Hersteller:	GEC Alsthom in Belfort
Anzahl der Züge:	1 Zug
Zugtyp:	Triebwagenzug
Anzahl der Triebköpfe:	2 Triebköpfe
Anzahl der Mittelwagen:	3 Mittelwagen
Anzahl der Sitzplätze 1. / 2. Klasse / Restaurant:	34 / 56 / ---
Baujahre:	1969–1972
Spurweite:	1435 mm
Stromsystem(e):	Gasturbinen, die Generatoren antreiben und Gleichstrommotoren mit Strom versorgen.
Höchstgeschwindigkeit bei Versuchsfahrten:	318 km/h am 08.12.1972 auf der Strecke Hendaye – Bordeaux
Leistungsangaben im Detail:	Motorenleistung TURMO III G: 12 x 313 kW (ca. 3760 kW) Motorenleistung TURMO X: 12 x 366 kW (ca. 4 400 kW)
Jakobsdrehgestelle:	Ja
Neigetechnik:	Nein
Zug fährt auch in Traktion:	Nein
Anzahl der Achsen / davon angetrieben:	12 / 12
Achsformel:	Bo'+Bo' Bo' Bo' Bo'+Bo'
Federung:	Stahlfederung
Achslast (maximal):	17 t
Leergewicht:	296 t

Quellenangaben

1. Murray Hughes: „Wie es zu Frankreichs Superzug kam“ in: „Die Hochgeschwindigkeitsstory – Eisenbahnen auf Rekordfahrten“, Alba Publikation AIF Teloeken GmbH + Co. KG, Düsseldorf, 1994, S. 68-69.
2. Horst J. Obermayer: „Der Weg zum TGV“ in: „Internationaler Schnellverkehr. Superzüge in Europa und Japan“, Franckh-Kosmos Verlag, Stuttgart, 1994, S. 106–107.
3. Murray Hughes: „Gasturbinenantrieb“ in: „Die Hochgeschwindigkeitsstory – Eisenbahnen auf Rekordfahrten“, Alba Publikation AIF Teloeken GmbH + Co. KG, Düsseldorf, 1994, S. 69–71.
4. Harald Schönfeld: „Turbos auf Schienen“, Eisenbahn Magazin 08/1996, S. 44-46.
5. Philippe Lorin: „TGV – Der schnellsten Zug der Welt“, Orell Füssli Verlag Zürich und Schwäbisch Hall, 2. Auflage 1985, S. 14.
6. Murray Hughes: „Das Projekt hängt in der Luft“ in: „Die Hochgeschwindigkeitsstory – Eisenbahnen auf Rekordfahrten“, Alba Publikation AIF Teloeken GmbH + Co. KG, Düsseldorf, 1994, S. 74.
7. „Alstom, the City of Belfort and MÄDER team up to renovate the TGV 001 power car“, Alstom Press Release, 22.04.2016.
8. Website: https://www.ulmereisenbahnen.de/fotos/TGV-001_2015-06-04_Bischheim.htm
9. G. Freeman Allen: „Die schnellsten Züge der Welt“, Franck’sche Verlagshandlung Stuttgart, 1980, S. 71–76.
10. Murray Hughes: „Fliegen in Höhe Null“ in: „Die Hochgeschwindigkeitsstory – Eisenbahnen auf Rekordfahrten“, Alba Publikation AIF Teloeken GmbH + Co. KG, Düsseldorf, 1994, S. 58–59.
11. Website „L'Aérotrain et Les Naviplanes“, zuletzt abgerufen am 26. Dezember 2006.
12. „Aérotrain – Ein fast vergessenes Kapitel Bahngeschichte“, Eisenbahn-Kurier, 7/1991, S. 36–40.
13. Philippe Lorin: „TGV – Der schnellsten Zug der Welt“, Orell Füssli Verlag Zürich und Schwäbisch Hall, 2. Auflage 1985, S. 16.
14. Siehe Aufschrift auf Brücke bei der Bergischen Allee, Hochdahl.
15. „TGV 001“, SNCF Médiathek.
16. „TGV: La résussite française“, RMC Découverte, 2017, ab min. 7:15.
17. „Très Grande Vitesse – from Turbotrain to TGV“, Website Retours.eu, abgerufen am 24.08.2025.
18. Tomas Meyer-Eppler: „Ursprünglich waren Gasturbinen-TGV geplant“ in: „Bildatlas der schnellsten Züge“, Geramond Verlag München, 2011, S. 44.
19. Clem Tillier: „Early TGV History“ in: „TGVweb“, Website railfaneurope.net/tgv, Stand: 11/2000.
20. [Quelle vorübergehend nicht verfügbar]
21. Murray Hughes: „Die Züge: TGV ‚Paris – Sud-Est‘ (PSE)“ in: „Die Hochgeschwindigkeitsstory – Eisenbahnen auf Rekordfahrten“, Alba Publikation AIF Teloeken GmbH + Co. KG, Düsseldorf, 1994, S. 39.
22. „Aerodynamik auf Schienen“, Eisenbahn Magazin, 06/1992, S. 18–21.
23. „Le TGV n'est pas équipé de boggies Jacobs“, https://fr.wikipedia.org/wiki/Bogie_jacobs
24. [Quelle vorübergehend nicht verfügbar]
25. Brian Perren: „Vorwort“ in „Der TGV – mit hoher Geschwindigkeit zum Erfolg“, Minirex AG, Luzern, 2003, S. 5.
26. Tomas Meyer-Eppler: „Ursprünglich waren Gasturbinen-TGV geplant“, Bildatlas der schnellen Züge, GeraMond Verlag München, 2011, S. 44.
27. Murray Hughes: „Wie es zu Frankreichs Superzug kam“ in: „Die Hochgeschwindigkeitsstory – Eisenbahnen auf Rekordfahrten“, Alba Publikation AIF Teloeken GmbH + Co. KG, Düsseldorf, 1994, S. 74.
28. „Schnelle Bahnen in Europa“, Eisenbahn Magazin, 12/1989, S. 48.
29. „Zur Geschichte des TGV und persönliche Gedanken zur Bahnpolitik in Frankreich von André Guillaume“, Pro Bahn NWCH, Binningen, Stand: 08.02.2012, S. 1.