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Elektrische Lokomotiven in der Geschichte: Das Jahr 1851

Das gängige Bild einer Lokomotive ist das der Dampflok des 19. Jahrhunderts, die Holz oder Kohle verbrannte. Doch Dampf war nicht die einzige Antriebsart im 19. Jahrhundert. Erfinder nutzten während der Zweiten Industriellen Revolution (1860–1914) die Elektrizität – eine frühe Anwendung war die elektrische Lokomotive.

Frühe Experimente

Am 29. April 1851 entwickelte Professor Page vom Smithsonian Institution eine Lokomotive, die die 8 km (5 Meilen) zwischen Washington, D.C. und Bladensburg, Maryland zurücklegte. Seine 10,5 Tonnen schwere Maschine erreichte 30 km/h (19 mph) – eine beachtliche Leistung, da vorherige Versuche nur 6 km/h (4 mph) schafften. Solche Experimente bewiesen die Machbarkeit elektrischer Lokomotiven, scheiterten aber letztlich am Batteriesystem: Ohne kontinuierliche Stromzufuhr waren die Maschinen ausschließlich auf Batterien angewiesen.

Beginn elektrischer Bahnen

1879 demonstrierte Werner von Siemens in Berlin seine elektrische Lokomotive: Sie beförderte bis zu 30 Passagiere mit 6 km/h (4 mph) über 550 m (600 Yards) Gleis, gespeist über eine seitliche Stromschiene (Dritte Schiene). Siemens baute 1881 bei Berlin die erste öffentliche elektrifizierte Bahn. Die Idee setzte sich rasch durch: 1883 folgten Eröffnungen in England und New York, bald darauf weitere – besonders in Ballungsräumen. Dampfloks hatten gravierende Nachteile: Funkenflug brandgefährdete die Strecke, und die Emissionen belasteten die Luft. Elektrische Lokomotiven vermeiden beide Probleme.

20. Jahrhundert

Die Elektrifizierung von Bahnstrecken schritt im frühen 20. Jahrhundert fort. Länder wie England, USA, Deutschland und Italien trieben die Entwicklung voran. Elektrische Lokomotiven sind bis heute im Einsatz. Einige Länder, etwa die Schweiz, haben ihr Netz fast vollständig elektrifiziert; andere, wie die USA, setzen vorwiegend auf Dieselloks. Heute dient elektrischer Bahnverkehr hauptsächlich dem Personenverkehr (z. B. U-Bahnen in New York, Washington D.C., Chicago), weniger dem Güterverkehr.

Stromsysteme

Ursprünglich nutzten E-Loks Gleichstrom (DC), der jedoch niedrige Spannung und viele Umspannwerke erforderte. In den 1930er Jahren setzte sich Wechselstrom (AC) durch – er löste die DC-Probleme, brachte lediglich geringeren Haftreibungskoeffizienten als Nachteil mit. Zwei Stromzuführungen haben sich etabliert: (1) Oberleitung mit Stromabnehmer (Pantograph) auf dem Dach, (2) seitliche Stromschiene (Dritte Schiene), an der Schleifschuhe der Lok den Strom abnehmen.

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