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Geschichte

Der klassische Fahrschalter

Tram- und Bergbahnen werden meist mit Gleichstrom betrieben, eine verblüffend einfache Schaltung ermöglicht das Anfahren. Zwei gleiche Motoren sind nötig, das ergibt zwei Fahrstufen: Halbe Geschwindigkeit, wenn sie in Serie, und volle Geschwindigkeit, wenn sie parallel geschaltet sind. Widerstände im Stromkreis begrenzen den Motorstrom beim Anfahren. Zuerst sind grosse Widerstände nötig, die dann nach und nach abgeschaltet werden, bis die Motoren an der vollen Spannung des Fahrdrahts liegen. Beim Bremsen arbeiten die Motoren als Generatoren und die Anfahrwiderstände bilden die Last, indem sie die erzeugte Energie in Wärme umsetzen. Die Konstruktion ist einfach, betriebssicher und langlebig - im täglichen Fahrbetrieb sind das hohe Werte.

PilatusBahn
da stimmt doch etwas nicht!?

Man unterscheidet drei Generationen von Fahrschaltern oder Kontrollern:

• Die ersten Modelle ab etwa 1890 sind Schleifring-Fahrschalter. Auf einer senkrecht stehenden Walze führen Schleifringe den Strom über Schleifkontakte zu den Widerständen und Motoren. Durch Drehen der Walze kommen die Schleifringe mit den Kontakten in Berührung und schalten die Vorwiderstände um. Der gesamte Motorenstrom fliesst über die Schleifringe und -Kontakte, die mechanisch und elektrisch hoch belastet sind.
  Auf dem Bild unten links erkennen Sie in der Mitte des Schaltschranks die Hauptwalze mit den Schleifringen für die Geschwindigkeits-Steuerung. Rechts davon ist die Hilfswalze, welche die Fahrtrichtung umschaltet.
  Das Bild in der Mitte zeigt eine modernere Ausführung, hier sind die Kontakte besser zu sehen. Dieser Kontroller hat eine Funkenlöschung: Der Kamm rechts wird im Betrieb eingeklappt, die Schleifringe und ihre Kontakte sind dann voneinander getrennt.
• Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts steigen die Motorleistungen, womit der Abbrand an den Schleifringen und -Kontakten zunimmt. Ab 1920 kommen darum Nocken-Fahrschalter in Gebrauch: Die Schaltwalze ist als Nockenwelle gebaut, die Nocken betätigen Schalter. Immer noch fliesst der gesamte Motorenstrom über den Fahrschalter, die Schalter können jetzt aber wesentlich robuster gebaut werden. Es wurden auch Nockenfahrschalter mit aktiver Funkenlöschung mit Pressluft gebaut.
  Im Bild unten rechts sind deutlich die obersten drei Schalter zusehen, die übrigen sind durch die keramischen Funkenlösch-Kammern verdeckt. Die Nockenwelle ist schlecht zu sehen, sie steht rechts neben den Schaltern.
  Weil bei diesen beiden Ausführungen der Fahrstrom durch den Kontroller fliesst, heissen sie auch Direkt-Kontroller. Diese Kontroller waren alle für stehende Bedienung gebaut und Sie können sich leicht vorstellen, dass die Kurbelei ziemlich viel Kraft erforderte...
• Mit weiter steigenden Motorleistungen kommt die Hüpfer- oder Schützensteuerung in Gebrauch. Das Bedienpult ist ähnlich aufgebaut wie beim Nockenfahrschalter, ist aber viel kleiner. Die Nocken betätigen nur kleine Schalter, welche ihrerseits Leistungsschalter (Relais) ansteuern. Die Wege des Motorenstroms im Fahrzeug werden dadurch kürzer und erstmals ist es jetzt möglich, diese Loks über ein Vielfachkabel fernzusteuern.
  Relais, Hüpfer und Schützen sind magnetisch oder pneumatisch betätigte Schaltkontakte. Im Schwachstrombereich ist eher der Ausdruck Relais gebräuchlich, grössere und leistungsfähigere Schalter sind Schützen oder Hüpfer.

Die Fahrschalter sind heute weitgehend verschwunden, die Choppersteuerung? hat sie verdrängt: Der Fahrstrom wird nicht mehr durch Widerstände reduziert, sondern zerhackt - die modernen Leistungshalbleiter machen es möglich. Den Fahrschaltern der ersten und zweiten Generation können Sie allerdings immer noch begegnen, wie mein 2004 aufgenommenes Bild von der Pilatusbahn zeigt, wo sie immer noch im täglichen Einsatz sind. Oder vielleicht entsteht in Ihrer Nähe ein Trammuseum, wo diese Hundertjährigen liebevoll restauriert werden.
Lohnende Links: Wikipedia oder im Strassenbahnmuseum Chemnitz.

Im Bild rechts untersucht der kleine KarlFriederich sachkundig meinen Nockenfahrschalter, die Anregungen für den Selbstbau finden Sie im Abschnitt «Projekte».

früher Schleifring-Fahrschalter	Schleifring-Fahrschalter um 1900	Nocken-Fahrschalter (Siemens-Schuckert) um 1929