Die Lokomotiven der Baureihe 103 (Vorserie: E 03) der Deutschen Bundesbahn (DB) sind schwere sechsachsige Elektrolokomotiven für den schnellen Reisezugverkehr. Die E 03/103 galten lange als das Flaggschiff der DB und waren neben den Diesellokomotiven der Baureihe V 200 eine der bekanntesten deutschen Lokomotivbaureihen. Mit einer Dauerleistung von 7.440 kW (10.116 PS) waren die 103 bei ihrer Indienststellung die stärksten einteiligen Lokomotiven der Welt^{[EJ K 1]} und sind bis heute die leistungsstärksten Lokomotiven, die eine Bahn in Deutschland je planmäßig eingesetzt hat.

Die DB setzte ab 1965 vier Vorserien-Exemplare der E 03 als „Schnellfahrlokomotive“ ein. Diese wurden 1968 gemäß neuem Nummernschema der DB in 103 001 bis 004 umgezeichnet. Von 1970 bis 1974 gingen die insgesamt 145 Serienlokomotiven als 103 101 bis 245 in Betrieb. Sie werden offiziell als Baureihe 103.1 bezeichnet.

Ab 1997 wurde die 103 von der Deutschen Bahn nach und nach ausgemustert und im Personenverkehr durch die Baureihe 101 ersetzt. Nach fast dreißig Betriebsjahren waren die Fahrzeuge durch den Einsatz über lange Strecken vor schweren Intercity-Zügen bei Geschwindigkeiten bis zu 200 km/h verschlissen. 2003 verordnete die Deutsche Bahn die Abstellung aller Fahrzeuge. Das DB Museum setzt aber bis heute E03 001, 103 113 und 103 245 für Sonderzüge und Überführungen ein. 

Vorserie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die erste fertiggestellte Lokomotive war die E 03 002. Sie wurde am 11. Februar 1965 bei Henschel in Kassel im Rahmen einer Feierstunde an die Bundesbahn übergeben.^[2] Für diesen Anlass erhielt sie vorübergehend die Schilder der E 03 001. Einen Monat später folgte die eigentliche E 03 001 sowie, bis Juni, die E 03 003 und 004.

Die neuen Lokomotiven wurden der Öffentlichkeit im Juni 1965 auf der Internationalen Verkehrsausstellung (IVA) in München präsentiert. Die E 03 wurde in Anspielung auf ihre damals herausragende Leistungsfähigkeit der Öffentlichkeit nicht als gewöhnliche Schnellzuglok, sondern als Schnellfahrlokomotive^{[EJ K 3]} vorgestellt, eine Bezeichnung, die sich bis Ende der 1980er Jahre im Sprachgebrauch und zum Teil bis heute in der Literatur (hier als Schnellfahr-Ellok bezeichnet) halten konnte.

Während der IVA wurden die neuen Lokomotiven planmäßig vor zwei Schnellzug-Zugpaaren (bezeichnet als D 10/11, D 12/13) mit 200 km/h auf der Eisenbahnstrecke zwischen München und Augsburg eingesetzt. Sie sorgten dabei – ebenso wie auf der Ausstellung selbst – international für großes Aufsehen: Am 26. Juni 1965 erreichte ein fahrplanmäßiger, mit Reisenden besetzter Zug in Deutschland zum ersten Mal eine Geschwindigkeit von 200 km/h. Die Fahrten endeten am 3. Oktober 1965. Die Züge wurden mit TEE-Wagen gebildet. Zum Fahren mit so hohen Geschwindigkeiten benötigte die Bundesbahn eine Sondergenehmigung des Bundesverkehrsministeriums, die nur für die Dauer der IVA galt.^{[EJ K 4][3]} Als erste Lokomotiven in Deutschland waren die Fahrzeuge mit einer automatischen Geschwindigkeitsregelung ausgestattet.^[4]

Die Fahrten waren von zahlreichen Motorschäden begleitet.^{[EJ S 3]} Nur durch den ständigen Tausch der noch nicht ausgereiften Motoren und die anschließende Reparatur im Bahnbetriebswerk konnte der Fahrplan eingehalten werden. So stand die E 03 003 mit ausgebauten Fahrmotoren auf dem Ausstellungsgelände. Eine der fahrplanmäßigen Loks war im Bahnbetriebswerk, eine stand auf Reserve und nur eine war mit Schnellzügen unterwegs. Trotz aller Probleme absolvierten die Lokomotiven der Baureihe E 03 während der IVA insgesamt 347 Demonstrationsfahrten mit 200 km/h.^[5]

Nach der Verkehrsausstellung wurden die ersten vier Lokomotiven im Schnellzugdienst von München aus eingesetzt, unter anderem auf der Strecke München–Stuttgart. Obwohl es gelegentlich Probleme wegen Überhitzung des Maschinenraums bei Bergfahrten an der Geislinger Steige gab, hielt die Bundesbahn am Einsatz auf dieser Strecke fest.^{[EJ S 4]}

Alle Vorserienloks waren ab dem Winterfahrplan 1974 im Bahnbetriebswerk Hamburg-Eidelstedt stationiert. Eingesetzt wurden die Maschinen vor Eilzügen in Norddeutschland und ein eintägiger Umlauf Hamburg–München–Hamburg.^[6] Gelegentlich kamen Fahrten vor Nahverkehrszügen hinzu.^{[EJ S 4]}

Ab 1979 kamen die Lokomotiven in den Versuchsdienst und wurden von Minden und München aus eingesetzt. Hier leisteten sie Fahrten für die Überführung von Wagen, zur Überwachung der Linienzugbeeinflussung und zur Kontrolle der Fahrleitungen, aber auch verschiedenste Versuchs- und Messfahrten für die Erprobung neuer Eisenbahnfahrzeuge. Noch in den 1980er Jahren half die E 03 003 als 750 002 bei der Entwicklung und Erprobung der DB-Baureihe 120 und der ersten ICE-1-Triebköpfe als Bremslokomotive mit.^{[EJ S 5]} Erst 1997 endete der Versuchsbetrieb mit der letzten Vorserienmaschine 750 001, der ehemaligen E 03 001.

Die Serienbaureihe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1969 erhöhte die Bundesbahn die Anforderungen an die neue 103. Sie sollte statt bisher 300 t nun 480 t mit 200 km/h sowie 800 t schwere D-Züge mit 160 km/h ziehen können.^{[EJ K 5]} Deshalb sah man vom reinen Nachbau der Vorserie ab und verbesserte den Entwurf.

So wurde beispielsweise die Leistung des Haupttransformators und der Fahrmotoren gesteigert. Dies erforderte die Überarbeitung der Lüftung.^{[EJ S 6]} Daher installierte man an den Seiten je eine zweite Reihe mit fünf Lüftergittern, die den äußerlich markantesten Unterschied zu den vier Vorserienmaschinen bildete. Diese Maßnahme ging jedoch stark zu Lasten der Sauberkeit im Maschinenraum.

Die Motoren erhielten eine neue, thermisch höher belastbare Isolation,^{[EJ S 7]} sowie verbesserte Kommutator-Kohleschleifstücke. So wurden sie weniger empfindlich gegen Überlastung.

Als erste Serienlokomotive wurde am 27. Mai 1970 die 103 109 ausgeliefert, am 20. Juli vorläufig und am 8. September 1970 endgültig abgenommen. Die Maschinen der Baureihe 103 wurden jeweils zwei Abnahmen unterzogen, um neuartige elektronische Komponenten zunächst unter Betriebsbedingungen testen zu können.^{[EJ K 6]} Verlief die Erprobung erfolgreich oder wurden alle Probleme beseitigt, kam es zur Endabnahme. Die Inbetriebnahme richtete sich nicht nach der numerischen Reihenfolge der Betriebsnummern. Die letzte Serienlokomotive mit der Bezeichnung 103 245-7 hatte ihre endgültige Abnahme am 11. Juli 1974.

Weitere Verbesserungen wurden nachträglich bei allen Loks eingebaut, zum Beispiel besser gefederte Radsatzlager und Drehdämpfer. Die werkseitig vorhandenen Scheren-Stromabnehmer der Bauart DBS 54 wurden ab Mitte der 1970er-Jahre, nachdem mehrfach im höheren Geschwindigkeitsbereich die Stromabnehmer die Fahrleitung heruntergerissen hatten, durch neue Einholm-Stromabnehmer der Bauart SBS 65^[7] ersetzt, zum Teil im Tausch mit Loks der Baureihe 111.^[8]

Die Serienversion der 103 stellte durch die ausgefeilte aerodynamische Form, die Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h und vor allem dank der hohen Leistung das Nonplusultra des Lokomotivbaus der frühen 1970er-Jahre dar: Mit ihrer installierten Gesamt-Dauerleistung von 7.440 kW waren die 103.1 die leistungsfähigsten Elloks der DB und wurden mit ihrem Masse-Leistungs-Verhältnis von 15,6 kg/kW als das Optimum angesehen, das durch konventionelle Technik mit Einphasenwechselstrom erreichbar war.

Die Loks konnten kurzzeitig eine noch höhere Leistung abgeben und beispielsweise die volle Anfahrzugkraft von 312 kN bis zu einer Geschwindigkeit von 120 km/h aufrechterhalten (unter Verwendung der Trafoumschaltung sogar bis 140 km/h). Dies entspricht einer Leistung von 10.400 kW (bzw. 12.000 kW).^[9]

Mit diesem Leistungsprofil war die 103 in der Lage, 400 t schwere Schnellzüge in der Ebene und Züge mit 300 t bei 5 Promille Steigung mit 200 km/h zu ziehen. Später, als bei den IC-Zügen die zweite Wagenklasse eingeführt worden war, wurden regelmäßig über 600 t schwere Schnellzüge mit 200 km/h^{[Leg. 1]} befördert, mithin 25 % mehr als 1969 im Lastenheft gefordert.

Heutige Drehstrom-Schnellzuglokomotiven der DB haben nominell eine ähnlich hohe (Dauer-)Leistung, doch die zum Beschleunigen einsetzbare Kurzzeitleistung ist deutlich geringer als die der Baureihe 103 und liegt in der Regel nur unwesentlich über der Dauerleistung.^[10] Später jedoch wurde die maximale Leistung der 103 zur Vermeidung von Schäden auf 9000 kW (entsprechend 600 A Oberstrom) begrenzt.

Konstruktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mechanischer Teil[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Baureihe 103 verfügt über einen vollständig geschweißten Rahmen,^{[EJ S 8]} der die komplette elektrische Ausrüstung aufnimmt und auf zwei dreiachsigen Drehgestellen gelagert ist. Der Lokkasten besteht aus den zwei mit dem Rahmen verschweißten Endführerständen aus Stahlblech und drei jeweils abnehmbaren, nichttragenden Dachhauben aus Aluminiumblech, die mit dem Rahmen verschraubt sind.^{[Leg. 2]} Diese abnehmbaren Dachhauben waren eine Neuheit für Elloks der Bundesbahn.^{[EJ K 7]}

Die Form der Stirnseiten der Lokomotiven war aerodynamisch optimiert, dadurch gab es beengte Platzverhältnisse in den beiden Führerständen, über deren Gestaltung sich das Lok-Personal beklagte.^{[Leg. 3][11][12]} Deshalb wurden sie ab der Maschine mit der Betriebsnummer 103 216 vergrößert und der gewonnene Raum für komfortablere Sitze genutzt.^{[EJ S 9]} Die gesamte Lokomotive verlängerte sich damit um 70 cm. Da auf den Führerständen während des Betriebs hohe Temperaturen auftraten, erhielten alle Lokomotiven nachträglich eine Klimaanlage.^{[EJ S 10]} Bei den Lokomotiven mit dem längeren Lokkasten wurde sie technisch verbessert.^{[EJ S 9]}

In den Drehgestellen ist zwecks besserer Kurvengängigkeit der mittlere Radsatz um acht Millimeter seitenverschiebbar.^{[EJ S 8]} Die Achslager werden durch gummigefederte Hebel geführt. Sie sind über zwei Schraubenfedern pro Lager abgefedert und mit hydraulischen Dämpfern versehen.^{[EJ S 8]} Ab 103 216 haben sie zusätzlich Drehdämpfer erhalten, um einen ruhigeren Lauf zu erreichen. Ältere Loks wurden entsprechend nachgerüstet.^{[EJ S 11]} Auf den Drehgestellen liegen die Leichtbau-Fahrmotoren mit ihren Getrieben. Die Kraftübertragung erfolgt über den neu entwickelten Gummiring-Kardanantrieb von SSW. Die Drehgestelle übertragen über Zug- bzw. Druckstangen (Zugstreben/Schubstreben) die Antriebskräfte auf den Rahmen.^{[Leg. 4][EJ S 2]}

Elektrischer Teil[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Dachausrüstung besteht aus zwei Dachtrennern, dem Druckluft-Hauptschalter sowie einem Oberspannungswandler zum Messen der Fahrdrahtspannung sowie zwei Stromabnehmern.^{[Leg. 5]} Die ersten Serienloks waren noch mit Scheren-Stromabnehmern Bauart DBS 54a mit speziellen Hochgeschwindigkeits-Wippen ausgerüstet. Ab 1976 wurden Einholm-Stromabnehmer SBS 65 verbaut, welche mit den ersten Serienlokomotiven der Baureihe 111 getauscht wurden. Es war mehrfach vorgekommen, dass die Scherenstromabnehmer die Fahrleitung bei hohen Geschwindigkeiten herunterrissen.

Der ölgekühlte und fremdbelüftete Haupttransformator mit 6.250 kVA Traktionsleistung besitzt drei Schenkel (primär, sekundär und magnetischer Rückschluss).^{[Leg. 6]} Die Traktionswicklung verfügt hochspannungsseitig über 40 Anzapfungen, die über ein Rundwähler-Schaltwerk und Thyristor-Lastschalter geschaltet werden.^{[Leg. 6]} Die Steuerung des Schaltwerks erfolgt dabei wahlweise über eine elektronische Nachlaufsteuerung oder über eine Impulssteuerung per Hilfsfahrschalter. Pro Sekunde können zwei Stufen geschaltet werden.

Für höhere Zugkräfte im Geschwindigkeitsbereich ab 160 km/h konnte die Traktionswicklung am Haupttransformator leistungslos von 500 V auf 650 V umgeschaltet werden. Dies entsprach dem geforderten Aufgabenspektrum: Der Traktion leichterer Züge mit Geschwindigkeiten bis 200 km/h und schwerer Züge bis 160 km/h. Diese Funktion wurde jedoch später wieder stillgelegt.

Als Fahrmotoren verfügen die Serienexemplare der Baureihe 103 über sechs von SSW neu entwickelte zwölfpolige Wechselstrom-Reihenschlussmotoren vom Typ WB 368/17f^{[EJ S 12]} mit Fremdlüftung und einer Höchstdrehzahl von 1.525 1/min sowie einem Motorgewicht von 3500 kg. Die Motoren für die Serienloks erreichten in ihrer letzten Entwicklungsstufe eine Dauerleistung von 1240 kW.^{[EJ K 8]}

Die Baureihe 103 konnte bei Spannungen ab 13,5 kV fahren. Sank die Fahrdrahtspannung darunter, löste der Hauptschalter aus.^[13]

Bremsanlage[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Von ähnlicher Leistungsfähigkeit ist die erstmals selbsterregend ausgeführte elektrische Widerstandsbremse, bei der die Fahrmotoren Gleichstrom erzeugen, der über Bremswiderstände in Wärme umgewandelt wird. Sie bedarf nur einer Stoßerregung aus der Batterie, aber keiner Stromzufuhr aus der Oberleitung. Die Bremswiderstände werden über den Bremsstrom gespeist und arbeiten bei Temperaturen bis 650 °C. Bei Netzausfall werden die Fahrmotorlüfter ebenfalls über den Bremsstrom versorgt. Die elektrische Bremse leistet kurzzeitig bis zu 9.800 kW und im Dauerbetrieb 4.800 kW bei einer maximalen Bremskraft von 180 kN, die von 200 km/h bis 40 km/h gehalten werden kann.^{[Leg. 7]} Diese Kurzzeitwerte werden von heutigen Drehstromlokomotiven nicht erreicht, die Bremsleistung dort ist in der Regel etwas geringer als die maximale Antriebsleistung. Die leistungsfähige elektrische Bremse machte die 103, die Vorserienloks ebenso wie die Serie, zu einer beliebten Bremslokomotive.^{[EJ S 13]} Die letzten Einsätze fanden noch 2002 auf der Schnellfahrstrecke Köln–Rhein/Main bei Siegburg an einer 40-‰-Steigung statt.^{[EJ K 9]}

Außerdem besitzen die Maschinen eine indirekt wirkende und mehrlösige Druckluftbremse. Die Vorserienloks erhielten eine zweistufige Bremse, die Serienbaureihe eine dreistufige Bremse.^{[Leg. 8]} Im Betrieb ist sie der elektrischen Bremse vorgesteuert und kommt im Regelfall erst kurz vor dem Stillstand beim Abfall der E-Bremse zum Einsatz. Die direkte Zusatzbremse wirkt über Druckübersetzer auf je sechs Bremszylinder pro Drehgestell. Die Loks sind für den Betrieb mit elektropneumatischer Bremssteuerung (ep-Bremse) ausgerüstet.

Sicherheitseinrichtungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

An Zusatzeinrichtungen auf den Führerständen besitzt die Baureihe 103 neben Sicherheitsfahrschaltung und Zugfunk eine mit der linienförmigen Zugbeeinflussung (LZB) gekoppelte punktförmige Zugbeeinflussung. Bei ihrer Indienststellung besaßen alle Loks die extra für die 103 von Siemens entwickelte LZB 100, später wurde diese durch die mikroprozessorgesteuerte LZB/I 80 ersetzt. Mit Inbetriebnahme der Neubaustrecken erhielten die Loks darüber hinaus die dort vorgeschriebene Notbremsüberbrückung (NBÜ), um zu verhindern, dass ein notgebremster Zug im Tunnel zum Stehen kommt.