Hersteller der elektrischen Drehstromlokomotive der Baureihe 101 ist die Firma ADtranz. Das Werk befindet sich in Kassel. Die Lokomotive eignet sich sowohl für den schnellen Personenverkehr als auch für den Güterverkehr. Angetrieben wird die Lok von vier Fahrmotoren, die sich jew. direkt an den Achsen in einem neuartigen "Integrierten Gesamtantrieb" (IGA) befinden. Eine weitere Neuerung ist, dass die mechanischen Bremsen als Scheibenbremsen ausgeführt sind.

Beheimatet sind die Loks im Werk Hamburg-Eidelstedt.
 
 

Die wichtigsten Daten:
 
 

Ein Rundgang durch die Lok:

Beginnen wir im Führerraum 1:
 
 

Der Bereich mit den Bedien- und Anzeigeinstrumenten ist ähnlich wie auf den Baureihen 120 und 401 ausgeführt.

In der oberen Hälfte des Führertisches befinden sich folgende Geräte: Links zunächst das Zugfunkgerät der Firma AEG. Daneben ist das Display eingebaut. Auf dem Display werden Informationen zum Fahrzeug ständig aktuell angezeigt. Außerdem wird über das Display die Störungssuche und -behebung durchgeführt. Hieran schließt sich das MFA, das "Modulare Führerraumanzeigegerät" an. Das MFA gibt Informationen über Fahr- und Bremskräfte(auf der linken Seite) und die Geschwindigkeit des Zuges(rechts). Außerdem sind die LZB-Bedien- und Anzeigeinstrumente in das MFA integriert.

Weiter rechts befinden sich die Manometer für die Bremszylinder, Hauptluft- und Hauptluftbehälterleitung.

In der unteren Hälfte befindet sich der größte Teil der Bedienelemente:

Links zunächst zwei Kippschalter für den Luftpresser und die Fahrmotorlüfter. Daneben befinden sich Taster für Indusi und LZB (Frei/Wachsam/Befehl). Hieran schließen sich Kippschalter/Taster für Stromabnehmer, den Hauptschalter und die Zugsammelschiene (die Heizung). Bei den nächsten, etwas größeren Hebeln handelt es sich um den V-Soll-Steller (die Geschwindigkeitsvorgabe) und den Zugkraftsteller. Auf der rechten Seite befinden sich zwei ähnliche Hebel: Das Führerbremsventil links und auf der rechten Seite die E-Bremse. Daneben ist die etwas kleinere Bedienung für die Zusatzbremse angeordnet.

Zwischen Zugkraftsteller und Bremsventil ist Platz für Fahrplanunterlagen. Der Lokführer benötigt während der Fahrt ständig das Fahrzeitenheft, wo die Haltebahnhöfe und Zeiten notiert sind, zu denen der Zug in bestimmten Bahnhöfen durchfahren bzw. halten soll. So kann der Lokführer ständig überprüfen, ob er pünktlich fährt, Verspätung hat oder zu früh ist.

Das zweite Heft ist das Geschwindigkeitsheft. Hier stehen, wie der Name schon sagt, Informationen über die zugelassenen Geschwindigkeiten auf der zu befahrenen Strecke.

Im dritten Heft, - der sogenannten "La" -> Verzeichnis der vorübergehend eingerichteten Langsamfahrstellen und sonstigen Besonderheiten - findet der Lokführer Informationen über aktuelle Änderungen zum Geschwindigkeitsheft, z.B. Bauarbeiten, Gleissperrungen etc.

Darüber sind Taster/Kippschalter für Sanden, die Signalleuchten und das Führerraumlicht vorhanden.

Auf der rechten und linken Seite, jeweils unterhalb der Seitenabfahreinrichtung, befinden sich Taster für die Türen und die Druckluftpfeife.

Links von der Fußnische ist ein Schalter zum Ein- und Ausschalten der AFB, der Hörer für das Zugfunkgerät und die Regler für die Klimaanlage, die Heizung und Gebläseregelung untergebracht. Außerdem befindet sich hier ein Schalter für den Druckschutz im Führerraum.

Rechts von der Fußnische befindet sich ein Schalter für den Scheibenwischer und das Notbremsventil.

Mit Hilfe der Seitenabfahreinrichtung wird es dem Lokführer ermöglicht, während der Bahnsteigbeobachtung abzufahren. Vorhanden sind ein Schalter, um Leistung auf- bzw. abzuschalten, sowie Taster für die Indusi:

Auf der Rückseite des Führerraums 1 befindet sich die Dateneingabe der LZB und der Batteriehauptschalter. Auf beiden Führerräumen befindet sich weiterhin eine Bedientafel u.a. für die Federspeicherbremse, die Signalleuchten und ein Wahlschalter für die Stromabnehmer.
 

Durch eine Tür in der Rückseite des Führerraums gelangt man in den Maschinenraum.
 
 

Dieser Raum ist 11.75m lang und hat einen Mittelgang.

Die Hauptbaugruppen sind wie folgt angeordnet:

Auf der rechten und linken Seite gleich hinter der Tür befinden sich zwei der insgesamt vier Lüftertürme für die Motoren. Auf der rechten Seite folgt das Hochspannungsgerüst und der Kühlturm. An den Kühlerturm schließt sich der Stromrichter 1 an (genauere Erläuterung: s.u.). Dahinter befinden sich drei Hilfsbetriebeumrichter und das Hilfsbetriebegerüst. Unter Hilfsbetrieben versteht man Komponenten der Lok, die nicht direkt und unmittelbar für den Fahrbetrieb benötigt werden, z.B. Fahrmotorlüfter, Zugheizung, Klimaanlage, Luftpresser etc.) Vor der Tür zum Führerraum 2 befindet sich ein weiterer Motorlüfterturm.

Vom Führerraum 1 aus gesehen (wie im Bild oben) auf der linken Seite folgt hinter dem Motorlüfterturm(von der Tür verdeckt) das Luftgerüst und die Bremstafel. Dahinter liegt der Elektronikschrank und der Stromrichter 2 mit einem weiteren Kühlturm. Im Anschluß daran ist das Niederspannungsgerüst aufgebaut. Vor der Tür zum Führerraum 2 verläuft ein weiterer Lüfterturm zu den Fahrmotoren.

(Lüfterturm für Fahrmotor)
 

Der Maschinenraum wird durch drei abnehmbare Dächer abgedeckt. Dies erleichtert den Ein- bzw. Ausbau von einzelnen Komponenten erheblich.

 

Was passiert nun, wenn der Lokführer im Führerstand Leistung aufschaltet, d.h. wenn er losfahren möchte?

Aus dem Fahrdraht über dem Gleis erhält die Lok den für die Fahrt notwendigen Strom. Hierbei handelt es sich um 15.000 Volt Wechselstrom mit einer Frequenz von 16 2/3 Hertz.

Über zwei Einholmstromabnehmer (Bauart DSA 350 SEK) gelangt der Strom durch ein Hochspannungskabel zum Hauptschalter.

Noch ein Wort zu den Stromabnehmern: Um einen reibungslosen Fahrtverlauf zu gewährleisten, muß der Kontakt zwischen Fahrdraht und Stromabnehmer ständig vorhanden sein. Hierfür sorgt ein Luftbalg, der den Stromabnehmer mit einem ständigen Druck von 3,3 bar an den Draht presst.

Nahezu alle Lokomotiven sind mit zwei Stromabnehmern ausgerüstet. Nur einer wird für den Kontakt zum Fahrdraht benötigt.

Normalerweise ist es so, dass sich der in Fahrtrichtung hintere Stromabnehmer oben befindet.

Der Grund: Würde der vordere Stromabnehmer oben sein und beschädigt werden, könnten umherfliegenden Teile den hinteren Stromabnehmer beschädigen - die Lok könnte nicht mehr weiterfahren. Aber: Ausnahmen bestätigen die Regel: Wird ein Güterzug gezogen, mit dem Autos oder gefährliche (entzündliche) Güter transportiert werden, soll der vordere Stromabnehmer gehoben sein. Das gleiche gilt, wenn außerplanmäßig direkt vor einem Steuerwagen eine Lok gekuppelt ist. Eventuell entstehende Funken können sich so nicht in die Frontscheibe des Steuerwagens einbrennen.
 

Der Hauptschalter ist sozusagen der Ein- bzw. Ausschalteknopf der Lokomotive. Ist der Hauptschalter eingeschaltet, fließt Strom durch die Lok; wenn er ausgeschaltet ist, eben nicht.

Bedient wird der Hauptschalter von einem Taster auf dem Führertisch. Gegenüber älteren Lokomotiven ist auch der Hauptschalter auf der BR 101 eine neue Innovation: Es handelt sich um einen elektropneumatisch betätigten Vakuumschalter.

Auf herkömmlichen Lokomotiven wird der Schalter mit Druckluft bewegt. Erkennbar ist dies für an Loks vorbeigehenden Fahrgästen an einem unangenehm lauten Knall beim Ausschalten des Schalters.

Der Hauptschalter auf der BR 101 arbeitet nahezu geräuschlos.

Durch den Hauptschalter gelangen unsere 15.000 V Wechselstrom nun zum Haupttransformator. Hier wird der Strom in niedrigere Spannungen "herabgedrosselt". Dafür sorgen sog. "Sekundärwicklungen".

Neben Wicklungen für die Versorgung der Zugsammelschiene -der Heizung- (1000V) und Wicklungen für Hilfsbetriebeumrichter (351V) und für Klimaanlage, Ladegerät etc. (203 V) sowie einer 1000V-Wicklung für den Netzfilter sind die wesentlichsten Einrichtungen des Trafos vier Traktionswicklungen (1514V) zur Versorgung der Stromrichter.

Die Stromrichter sind der eigentliche Clou der Baureihe 101.

In die Stromrichter (für jeden der vier Fahrmotoren ist einer vorhanden) fließt Wechselstrom. Ein Vierquadrantensteller wandelt den Wechselstrom in Gleichspannung um. Hieran folgt ein Wechselrichter. In ihm wird Drehstrom erzeugt. Der Drehstrom, variabel in Frequenz und Spannung, treibt die Motoren an.

Vorteil des Drehstroms gegenüber dem Wechselstrom ist, dass die Fahrmotoren äußerst wartungsarm betrieben werden können und zudem kaum Verschleißerscheinungen zeigen.

Mit dem Fahrschalter auf dem Führertisch steuert der Lokführer den Energiefluß zwischen dem Trafo und den Fahrmotoren. Je weiter er den Schalter nach vorne bewegt, desto mehr Strom fließt zu den Motoren und desto größer ist die Beschleunigung der Lok.

Die Fahrmotoren befinden sich in einem "Integrierten Gesamtantrieb (IGA)". Dieser Antrieb ist direkt über den beiden Drehgestellen der Lok angeordnet. Für eine optimale Ausnutzung der Kräfte (d.h. fahren bis kurz vor der Reibungsgrenze) sorgt eine Einzelradsatz-Steuerung.

So schön das Fahren auch ist, irgendwann muß die Lok wieder bremsen:

Hierfür sorgt eine elektrische und eine Druckluftbremse.

Die Herstellerfirma KNORR nennt das Druckluftbremssystem auf der BR 101 "HSM". H steht für einen Kennbuchstaben der Fa. Knorr, S für "stellungsabhängige Bremsbedienung " und M für computer-(microprozessor-)gesteuert.

Wird auf dem Führerstand das Führerbremsventil betätigt, ermittelt ein dort angeschlossenes Potentiometer einen Bremskraftsollwert; d.h. es wird festgestellt, wie stark die Lok abbremsen soll. Dieser Sollwert wird an den Bremsrechner weitergegeben und von einem Analogwandler in ein pneumatisches Signal umgewandelt. Über Druckluftleitungen gelangt dieses Signal zu den gezogenen Reisezugwagen und in den IGA(s.o.), wo sich die Scheibenbremsen befinden. Diese werden nun aktiv und sorgen für eine Verzögerung der Geschwindigkeit - die Lok bremst.

Herkömmliche Lokomotiven sind mit Klotzbremsen ausgerüstet, d.h. Bremsklötze sorgen durch direkten Kontakt zu den Rädern für das Bremsen.

Die BR 101 ist als erste Lok mit dem bei Reisezugwagen schon länger üblichen Scheiben- bremssystem ausgerüstet worden. Scheibenbremsen wirken indirekt auf die Räder und sind somit verschleißärmer.

Des weiteren verfügt die BR 101 über eine E-Bremse, also eine elektrische Bremse. Die Bremskraft der E-Bremse ist gegenüber der Druckluftbremse etwas schwächer, hat aber den Vorteil, dass hier entstehende Energie nicht als Wärme verpufft, sondern wieder in die Oberleitung zurückgeführt werden kann - ein Beitrag zum energiesparenden Fahren.

Bei mit Klotzbremsen ausgerüsteten Lokomotiven sorgen die Bremsklötze für eine Aufrauhung der Radlaufflächen. Dies ist notwendig, um möglichst hohe Zug- und Bremskräfte an die Schienen übertragen zu können. Da Scheibenbremsen, wie oben erwähnt, indirekt wirken, fehlt dieser Effekt. Den Abrieb an den Rädern übernimmt bei der BR 101 eine eigens dafür eingerichtete Putzklotzbremse.

Eine Federspeicherbremse sorgt dafür, dass die Lok, wenn sie abgestellt ist, nicht wegrollen kann. Es ist eine Haltebremse, mit der Handbremse eines Autos vergleichbar. Auf der BR 101 befinden sich vier Federspeicherbremszylinder. Sie enthalten einen Druck von 5 bar. Soll die Bremse nun angelegt werden, werden die Behälter vollständig entlüftet und die Bremse legt an.
Auf älteren Lokomotiven ist statt der Federspeicherbremse eine Handbremse eingebaut.

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