Shinkansen Serie E7 (JR East) und W7 (JR West) – Hochgeschwindigkeitszüge

Shinkansen Serie E7 in Omiya. – 09.02.2014 © Wikipedia-Autor Rsa

Shinkansen Serie E7 in Omiya. – 09.02.2014 © Wikipedia-Autor Rsa

Die Shinkansen-Hochgeschwindigkeitszüge der Serien E7 und W7 im Überblick

In einem ersten Baulos wurden insgesamt 27 Hochgeschwindigkeitszüge gemeinsam von JR East und JR West für den Betrieb auf den Hokuriku-Shinkansen in Auftrag gegeben. Die zwölfteiligen Triebwagenzüge mit der Baureihenbezeichnung E7 (JR East) und W7 (JR West) sind für den Betrieb im bergigen, schneereichen Terrain zwischen Takasaki und Kanazawa ausgerüstet. Der Plandienst begann im März 2014. Im Laufe der Jahre kam es zu Nachbestellungen auf nunmehr 47 Züge der Serie E7 und 24 vom Typ W7. Am 13.10.2019 zerstörten Fluten eines Taifuns zehn abgestellte Züge. Wichtige unbeschädigte Komponenten wurden entnommen und für die Produktion von zehn neuen Garnituren verwendet. Die vom Wasser beschädigten acht E7 und zwei W7 wurden nach dem Ausschlachten verschrottet. Mit der Serie E7 wurde bereits autonomes Fahren bei geringer Geschwindigkeit erprobt.

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Neue Fahrzeuge für die neue Hokuriku-Hauptstrecke

1983 wurde eine Schnellfahrstrecke (Jōetsu-Shinkansen) zwischen Ōmiya und Niigata in Betrieb genommen.[1] Nachdem 1991 die Wahl des Austragungsortes für die Olympischen Winterspiele 1998 auf Nagano gefallen war, baute man bis 1997 eine 117 Kilometer lange, abzweigende Verbindung von Takasaki nach Nagano – den ersten Abschnitt des künftigen Hokuriku-Shinkansen. Dafür wurden in den Neunzigern Hochgeschwindigkeitszüge der Serie E2 hergestellt.[2][3] In mehreren Baustufen konnte die Hokuriku-Trasse bis Kanazawa verlängert werden. Ab Dezember 2011 beschafften sowohl JR East als auch JR West eine neue Generation von Hochgeschwindigkeitszügen, um den Fuhrpark zu vergrößern, um aber auch mittelfristig die ältesten Fahrzeuge der Serie E2 zu ersetzen.[4][5]

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Beschaffung der Shinkansen-Serien E7 und W7

2011 gab JR East 17 zwölfteilige Triebwagenzüge vom Typ E7 bei Kawasaki Heavy Industries in Auftrag, JR West orderte 10 weitere identische Garnituren, die allerdings unter der Typenbezeichnung W7 laufen.[4][6] An der Entwicklung und Fertigung der Hochgeschwindigkeitszüge sind außerdem die Firmen Hitachi, J-TREC, Kinki Sharyo sowie Zulieferer wie Knorr-Bremse beteiligt gewesen.[6][7] Am 29.11.2013 war der Rollout des ersten fertigen Shinkansen E7.[6] Durch mehrfache Nachbestellungen summiert sich die gegenwärtige Anzahl von hergestellten Zügen auf 47 E7- sowie 24 W7-Garnituren.[8] Diese Nachbestellungen waren nötig, um auch auf den Akita- und Jōetsu-Shinkansen die alten Baureihen zu ersetzen. Außerdem fielen 8+2 Einheiten einem Hochwasser zum Opfer und mussten durch Neufahrzeuge ausgetauscht werden.[9]

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Shinkansen Serie E7 und Serie W7: Technik

Die Trasse zwischen Takasaki und Kanazawa führt durch eine bergige, schneereiche Landschaft mit einigen Tunnelabschnitten und stellt somit besondere Anforderungen an das rollende Material. Man orientiere sich an bewährten Technologien der Serie E2 und entwickelte sie weiter zur Serie E7.[10] Die aerodynamische, lang gezogene Front ermöglicht ein leiseres Einfahren in die Tunnel – der längste ist 22,251 Kilometer lang.[11] Schneepflüge an beiden Endwagen räumen bei starkem Schneefall die Gleise frei. Steigungen von bis zu 30 Promille bei ungünstigen Witterungsbedingungen bewältigen die E7 bzw. W7 dank ihrer hohen Antriebsleistung von 12 Megawatt mühelos mit Höchstgeschwindigkeit (275 km/h).[10] Die Serie E2 erreicht dagegen bei 30 Promille nur 170 km/h.[3] Gegenwärtig liegt die Streckenhöchstgeschwindigkeit bei 260 km/h.[11] Die 10 Mittelwagen haben Allachsantrieb, nur die Endwagen sind nicht motorisiert.[8] Gespeist werden die Zweisystemzüge mit Strom aus der entweder mit 25 kV 50 Hz oder 25 kV 60 Hz Wechselspannung führenden Oberleitung.[12] Geräuscharme Pantographen sind auf den Wagen 3 und 7 montiert.[6] Im Falle eines Erdbebens müssen die Hochgeschwindigkeitszüge in kürzester Zeit zum Stillstand gebracht werden.[6] Wegen der starken Gefälle sind die Hightech-Bremsen von Knorr-Bremse besonders üppig dimensioniert; jede kann 600 kW Bremsleistung aufbringen. Die Bremsscheiben müssen dabei Temperaturen von bis zu 700 Grad Celsius standhalten. Sie bewährten sich bereits hervorragend in den Shinkansen-Serien E5 und E6, die für 360 km/h ausgelegt sind.[7] Während ein End- sowie alle 10 Mittelwagen eine semi-aktive Federung haben und damit bereits einen hohen Fahrkomfort bieten, wurde der Endwagen 12 mit der Gran Class sogar mit einer voll-aktiven Federung ausgestattet.[10][12]

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Die Inneneinrichtung des Shinkansen E7/W7

Shinkansen Gran Class © 30.08.2014 Wikipedia-Autor Asacyan – Creative Commons 4.0
Shinkansen Gran Class © 30.08.2014 Wikipedia-Autor Asacyan – Creative Commons 4.0

Ein zwölfteiliger E7 bzw. W7 besteht aus 10 Wagen mit 853 Sitzplätzen der Standard-Klasse[6] (andere Quelle: 835 Sitzplätze[10]). Mit einer 3+2-Bestuhlung ist das Reisen dort recht beengt, obwohl es zu bedenken gilt, dass die Shinkansenzüge spürbar breitere Wagenkästen haben als Hochgeschwindigkeitszüge in Europa.[3] In einem weiteren Wagen ist die hochwertige Green Class zu finden und bietet maximal 63 Fahrgästen einen Sitzplatz (2+2-Bestuhlung). Wagen 12 beherbergt die Gran Class; in dieser Luxusklasse sind nur 18 äußerst komfortable Sitze installiert. Die Platz-Anordnung ist 2+1[6] Eine LED-Beleuchtung, Steckdosen am Platz und Toiletten westlichen Stils mit Sitzheizung sind weitere Komfortmerkmale der Inneneinrichtung.[11] Die Außenlackierung mit Farben in Himmelblau und Elfenbein mit brauen Zierstreifen soll an das traditionelle japanische Handwerk erinnern.[10][11]

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Shinkansen E7 und W7 im Betrieb

Ab 15.03.2014: Tokio – Nagano

Shinkansen Serie E7 und 2 Züge der Serie E2 im Hintergrund © 28.04.2014 Wikipedia-Autor 瑪瑙山 – CC BY-SA 3.0
Shinkansen Serie E7 und 2 Züge der Serie E2 im Hintergrund © 28.04.2014 Wikipedia-Autor 瑪瑙山 – CC BY-SA 3.0

Mit dem Fahrplanwechsel am 15. März 2014 kamen die ersten blau-beigen Superzüge zum Einsatz. Da der Abschnitt Nagano – Kanazawa noch nicht fertiggestellt war, pendelten die neuen Züge als „Asama“ 7 Mal täglich je Richtung zwischen Tokio und Nagano. Asama ist der Name eines aktiven Vulkans bei Karuizawa zwischen Gunma und der Präfektur Nagano. Diese Zuggattung wurde 1997 eingeführt und leisteten bisher Züge der Serie E2. Mit der Ablieferung weiterer Garnituren konnten einige Shinkansen E2 auf dieser Strecke abgezogen werden.[5]

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Ab 14.03.2015: Tokio – Nagano – Kanazawa

Shinkansen Serie E7 © 25.08.2020 Wikipedia-Autor MaedaAkihiko – CC BY-SA 4.0
Shinkansen Serie E7 © 25.08.2020 Wikipedia-Autor MaedaAkihiko – CC BY-SA 4.0

Zwei Züge der Reihe W7 standen ab dem 1. August 2014 für Testfahrten auf dem neuen, 228 Kilometer langen Abschnitt des Hokuriku-Shinkansen zur Verfügung.[10] Den Plandienst mit Fahrgästen nahmen JR West und JR East am 14. März 2015 auf. Eine Fahrt von Tokio nach Kanazawa mit Zügen der schnellste Zuggattung „Kagayaki Express“ mit lediglich 4 bis 5 Zwischenhalten dauert nur knapp zweieinhalb Stunden. Auf der schmalspurigen Shinetsu Hauptstrecke benötigten Reisende zuvor noch 4 Stunden 20 Minuten. Züge der Kategorie „Hakutaka“ halten an allen Zwischenbahnhöfen. Darüber hinaus betreibt JR West noch einen „Tsuruga“-Shuttle-Service entlang der Küste zwischen Toyama und Kanazawa. Die Eröffnung der neuen Schnellfahrstrecke bedeutete gleichzeitig das Aus für den Fernverkehr auf der kapspurigen Westküsten-Verbindung.[11]

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Ab 16.03.2024: Tokio – Nagano – Kanazawa – Tsuruga

2012 begannen die Bauarbeiten für die Verlängerung der normalspurigen Hokuriku-Hauptstrecke nach Tsuruga. Ursprünglich war die Inbetriebnahme für 2020 angedacht;[11] nun soll die 113 Kilometer lange Trasse erst zum Fahrplanwechsel am 16.03.2024 für den Fahrgastbetrieb eröffnet werden. Es steht schon fest, dass Fahrgäste der schnellsten Zuggattung innerhalb von 3 Stunden 8 Minuten von Tokio nach Tsuruga reisen können. Neun dieser schnellen Fahrten sind pro Tag und Richtung geplant. Die erste Probefahrt erfolgte am 23.09.2023 mit dem Inspektionszug „East i“. Zu diesem Ereignis fand in Awaraonsen eine Feier statt. Ob und wann es einen Streckenneubau zwischen Tsuruga und Shin-Osaka via Kyoto geben wird, steht mit Stand November 2023 in den Sternen.[13]

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Shinkansen-Netz

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Shinkansen E7 ersetzt auf weiteren Strecken alte Hochgeschwindigkeitszüge

Offenbar hat die neue Shinkansen-Bauart einen guten Ruf eingefahren, weswegen JR East und JR West weitere Einheiten nachbestellten. Leider ist mir nicht bekannt, wann genau diese Nachbestellungen jeweils erfolgten. Ferner ist nicht ersichtlich, wann und auf welchen Strecken der JR East in die Jahre gekommene Hochgeschwindigkeitszüge der Serien E2 und E3 ersetzte.[8] Über Hinweise dazu würde ich mich freuen.

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Taifun zerstörte 8 Shinkansen E7 und 2 Shinkansen W7

Shinkansen E7: Überschwemmung © 13.10.2019 国土地理院 (Geospatial Information Authority of Japan) – Creative Commons 4.0
Shinkansen E7: Überschwemmung © 13.10.2019 国土地理院 (Geospatial Information Authority of Japan) – Creative Commons 4.0

Am 13. Oktober 2019 fegte Taifun Hagibis über Japan hinweg, begleitet von heftigen Regenfällen. Acht Shinkansen der Baureihe E7 und zwei der Baureihe W7, die im Betriebshof in Nagano abgestellt waren, wurden von den Fluten eingeschlossen. Der ganze Unterbodenbereich versank im Wasser. JR East gab daraufhin bekannt, dass aus Sicherheitsgründen alle 10 zwölfteiligen Garnituren verschrottet und neu hergestellt werden müssten. Intakte Komponenten würden jedoch entnommen werden und für die Neukonstruktionen Verwendung finden. Der Schaden würde sich auf 11,8 plus 3 Milliarden Yen belaufen.[9]

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KI-Technologie gegen Schneeprobleme

Das Durchfahren schneereicher Regionen führt zu Schnee- und Eisansammlungen unter den Fahrzeugen. Diese müssen regelmäßig entfernt werden, damit herabfallende Eisklumpen nicht den Unterboden oder die Fahrwerke beschädigen können. Gelöst wird das Problem entweder durch teure Warmwasser-Sprenkleranlagen entlang der Strecke,[14][15] oder ein Säuberungspersonal schlägt das gefrorene Wasser mit Eispickeln ab und sprüht die Reste mit warmem Wasser herunter.[14] Im zweiten Fall wusste man bisher nie genau, wieviel Schnee sich jeweils angesammelt hat und wieviel Personal zum Räumen zur Verfügung stehen muss. Daher bemüht man inzwischen die Künstliche Intelligenz, um genauere Werte zu errechnen. „Die KI sammelt Daten aus Bildern von Zügen, die während der Fahrt Schnee angesammelt haben, untersucht die Wetterbedingung und sagt die Anzahl des für die Räumungsarbeiten erforderlichen Personals voraus“[16] Der Testbetrieb im Winter 2019/2020 war erfolgreich und soll flächendeckend zum Einsatz kommen.

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Autonomes Fahren: Tests mit Shinkansen-Serie E7

Um Lohnkosten zu senken und der Personalnot aufgrund der alternden Gesellschaft zu begegnen, wird in Japan am autonomen Fahren der Züge ohne Triebfahrzeugführer geforscht. JR East demonstrierte am 17. November 2021 mit einem Zug der Serie E7, was für Fortschritte man bis dato bereits erzielt hatte. Auf einem 5 Kilometer langen Abschnitt zwischen dem Bahnhof Niigata und dem Betriebswerk erreichte der E7 100 km/h. Besondere Aufmerksamkeit wurde dem sanften Beschleunigen und Abbremsen geschenkt. Auch das Einhalten des exakten Haltepunkts ist wichtig, da an Bahnhöfen die Türen der Züge bündig mit den Toren der Absperrvorrichtungen am Bahnsteig sein müssen; es ist nur eine Abweichung von 50 Zentimetern erlaubt. Für den Fall einer Störung fuhr ein Triebfahrzeugführer im Cockpit mit. In naher Zukunft soll autonomes Fahren bis 200 km/h ausgetestet werden. Doch bis dahin muss noch an der sanften Fahrweise gefeilt werden, die ein Fahrer noch immer besser beherrscht.[17]

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Technische Daten:
Zug- / Baureihenbezeichnung:Shinkansen Serie E7 (JR East)
Shinkansen Serie W7 (JR West)
Einsatzland:Japan
Hersteller:Kawasaki Heavy Industries
Hitachi
J-TREC
Kinki Sharyo
Anzahl der Züge:71 Züge
Anzahl der Züge im Detail:47 Shinkansen E7
24 Shinkansen W7
Zugtyp:Triebwagenzug
Anzahl der Endwagen:2 Endwagen
Anzahl der Mittelwagen:10 Mittelwagen
Anzahl der Sitzplätze 1. / 2. Klasse / Restaurant:--- / --- / --- (934 insg.)
Sitzplätze im Detail:18 Sitzplätze Gran Class
63 Sitzplätze Green Class
853 Sitzplätze Standard Class
Baujahre:2012–2022
Inbetriebnahme:15.03.2014
Spurweite:1435 mm
Stromsystem(e):25 kV 50 Hz
25 kV 60 Hz
Technisch zugelassene Höchstgeschwindigkeit:275 km/h
Höchstgeschwindigkeit im Plandienst:260 km/h
Antriebsleistung des Zuges:12.000 kW
Jakobsdrehgestelle:Nein
Neigetechnik:Nein

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Quellenangaben

  1. „Expansion of shinkansen network“ in: „30 Years of High-Speed Railways – High-Speed Trains Worldwide“, Japan Railway & Transport Review, 10/1994, S. 1.
  2. „Hokuriku and Tohoku Shinkansen Series E2“, Website der JR East, abgerufen am 27.07.1997.
  3. Dr. Helmut Petrovitsch: „Das Shinkansen-Hochgeschwindigkeits-Netz in Japan“, Eisenbahn Revue International, 8–9/2002, S. 374–375.
  4. Mainichi Shimbun: 話題 新幹線「E7系」開発へ, 15.12.2011.
  5. „Series E7 debuts on Nagano Shinkansen“, Railway Gazette International, 18.03.2014.
  6. „JR East unveils first Series E7 high speed train“, Railway Gazette International, 02.12.2013.
  7. „Knorr-Bremse sichert sich weiteren Hochgeschwindigkeitsauftrag aus Japan“, Pressemitteilung, 20.09.2012.
  8. „E7 and W7 Series Shinkansen“, en.wikipedia.org, abgerufen am 20.11.2023.
  9. „All 10 typhoon-flooded shinkansen bullet trains to be scrapped“, Kyodo News, 07.11.2019.
  10. „Series W7 Shinkansen ready to start testing“, Railway Gazette International, 03.07.2014.
  11. „Hokuriku Shinkansen opens between Nagano and Kanazawa“, Railway Gazette International, 16.03.2015.
  12. „Series E7/W7 Shinkansen trains for the Hokuriku Shinkansen Line“, Kawasaki Technical Review No. 177, September 2016, S. 45–48.
  13. „Testing starts on next phase of Hokuriku Shinkansen“ Railway Gazette International, 19.10.2023.
  14. Shinkansen in massive snow“, User „Nozomi 503“, Video vom winterlichen Shinkansen-Betrieb auf Youtube, ab Minuten 4:30, 10:28 und 15:35.
  15. Horst J. Obermayer: „Internationaler Schnellverkehr – Superzüge in Europa und Japan“, Franck-Kosmos Verlags-GmbH + Co., Stuttgart, 1994, S. 60.
  16. Alea Brockhaus: „Japans Bahngesellschaften vetrauen (sic!) bei Schneeproblemen auf neueste KI-Technologie“, Sumikai: Magazin rund um Japan“, 27.01.2020.
  17. „JR East demonstrates automatic operation of high speed train“, Railway Gazette International, 18.11.2021.