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News of Radermacher & Partner

Prüfungen an Oberleitungs-Anlagen in Bahnhöfen

Zur Prüfung technischer Anlagen sind neben deren Funktionsweise im System, adäquate Prüfverfahren und die Anlagenhistorie interessant.

Das gesamte Streckennetz der Deutschen Bahn ist über 33.300 Kilometer lang. Rund 60% unseres Schienennetzes sind elektrifiziert, werden entweder durch Oberleitungen oder Stromschienen versorgt.

Die maßgebliche Elektrifizierung des Schienennetzes fand historisch in zwei zeit­lichen Epochen statt:

  1. Die erste umfassende Elektrifizierung begann nach dem Zweiten Weltkrieg ab den 50er Jahren. Während dieser Zeit wurden viele Hauptstrecken elektrifi­ziert, um den steigenden Bedarf an effizientem und schnellem Bahnverkehr zu decken.
  2. Eine weitere signifikante Phase der Elektrifizierung fand nach der Grün­dung der Deutschen Bahn AG im Jahr 1994 statt, insbesondere ab 2019, als die Bundesregierung sich das Ziel setzte, 75 Prozent des Schienennetzes bis 2030 zu elektrifizieren. Dies führte zu verstärkten Bemühungen, weitere Strecken, einschließlich Regional- und Nebenstrecken, mit elektrischer Infra­struktur auszustatten.

Dieser Rückblick verdeutlicht, dass sich trotz konsequentem und stetigem Ausbauheute viele Anlagen bereits in betagtem Alter befinden, noch bevor das Gesamt­ziel des Elektrifizierungsgrades von 75% erreicht ist, steht bereits ihre sukzessive Er­neuerung an.

Wer seinen Blick beispielsweise am Bahnhof einmal in Richtung Oberleitung richtet, entdeckt die Isolatoren in den Bahnstromanlagen, sie gelten als eine der kritischen Komponenten. Sie stellen eine Trennung zwischen stromführenden Leitern und der Erde oder anderen leitenden Strukturen sicher. An Oberleitungen liegen in Bahn­höfen immerhin 15.000 Volt an, das ist das 65-Fache einer Spannung unserer häus­lichen Steckdose.

Die Isolatoren haben zwei Hauptfunktionen:

  1. Elektrische Isolation: Sie verhindern die Übertragung elektrischer Ströme zu nicht vorgesehenen Pfaden.
  2. Mechanische Unterstützung: Sie tragen und halten elektrische Leiter an ihrem Platz und widerstehen mechanischen Belastungen wie Wind, Hagel oder Vibrationen.

Die Lebensdauer von Isolatoren hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter das Material, aus dem sie hergestellt sind (typischerweise Keramik, Glas oder Verbund­werkstoffe), die Umweltbedingungen, denen sie ausgesetzt sind, und die Qualität der Wartung. Generell können Isolatoren bei ordnungsgemäßer Wartung und unter nor­malen Betriebsbedingungen mehrere Jahrzehnte halten.

Da sich Isolatoren in großer Höhe und außer Reichweite befinden, lassen sie sich nicht so einfach auf potenzielle Defekte überprüfen. Ein Defekt muss auch nicht immer sichtbar sein, er könnte sich im Inneren des Isolators befinden und von außen nicht erkennbar sein.

  • Visuelle Inspektionen: Regelmäßige visuelle Überprüfungen der Isolatoren auf Risse, Verschmutzungen und andere sichtbare Schäden sind Standard. Diese können sowohl vom Boden als auch durch direkte Inspektionen an den Isolatoren selbst durchgeführt werden. Dazu werden mobile Hebebühnen oder Drohnen eingesetzt.
  • Thermografie: Diese Methode wird verwendet, um Überhitzungen und poten­zielle Defekte zu identifizieren, die nicht mit bloßem Auge sichtbar sind. Durch Thermografie können Bereiche mit abnormaler Wärmeentwicklung erkannt werden, was auf mögliche elektrische Probleme hinweist.
  • Elektrische Tests: Verschiedene elektrische Testmethoden, wie die Messung der Durchgangsfähigkeit und die Überprüfung der Isolationswiderstände, helfen dabei, die Funktionalität der Isolatoren zu bewerten und sicherzustellen, dass sie die erforderliche Isolation bieten.
  • Akustische Überwachung: Bei dieser Technik werden akustische Sensoren eingesetzt, um Geräusche zu erfassen, die auf elektrische Entladungen oder andere Auffälligkeiten hinweisen könnten.

Multiple Inspektionstechniken helfen dabei, potenzielle Probleme frühzeitig zu er­kennen und Ausfälle oder Unfälle zu verhindern, die durch fehlerhafte Isolatoren ver­ursacht werden könnten. Die meisten tiefergehenden Prüfungen können während des normalen Bahnbetriebs nicht durchgeführt werden und bedürfen einer betrieb­lichen Unterbrechung.

Analagenverantwortliche und alle Mitwirkenden bei der Wahrnehmung der Betrei­berverantwortung kämpfen täglich zu unserer Sicherheit gegen natürliche Alterung der Anlagen, klimatische Einflüsse und zunehmenden Vandalismus.

Wenn auch nur ein Isolator von Tausenden an einer elektrischen Oberleitung einer Bahnanlage ausfällt, kann dies Folgen für den Betrieb und die Sicherheit der Bahninfrastruktur haben. Ein defekter Isolator kann den Stromfluss in der Ober­leitung unterbrechen. Dies würde dazu führen, dass die mit dieser Leitung verbun­denen Abschnitte des Bahnnetzes nicht mehr mit Strom versorgt werden können, was zu Zugausfällen oder Verzögerungen führen könnte. Ein beschädigter Isolator kann sogar einen Kurzschluss verursachen. Wenn die elektrischen Leiter die Struktur oder den Boden berühren, könnte dies zu einem unkontrollierten Stromfluss führen, der weitere Schäden verursacht. Eine einzige Störung an einem Isolator kann auch dazu führen, dass Sicherheitssysteme aktiviert werden, um weitere Schäden zu verhindern, was zu umfassenden Netzstörungen und Betriebsunterbrechungen führen kann.

Dr. Nina Ruppert

Senior Consultant, CSR-Manager


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