ES64U4
Mehrsystem-Hochleistungslokomotiven-Plattform
Die ES64U4 ist eine schnellfahrende
Mehrsystemlokomotive für das europä-
Technische Informationen
ische AC- und DC-Schienenverkehrsnetz.
Achsfolge Bo Bo
Sie erweitert die Siemens EuroSprinter®-
Familie ( ES ) im hohen Dauerleistungs- Temperaturbereich  25 °C bis +40 °C
bereich von bis zu 6.400 kW ( 64 ) mit
(bei >35 °C ggf. Einschränkung der Traktionsleistung)
den vorhandenen schnellfahrenden
Einsatzhöhe 1.400 m
Mehrsystem-Universallokomotiven
Dauerleistung (max.) 6.000 6.400 kW (Fahren und Netzbremse) bei AC 25 kV
( U ) für AC-Netze sowie den vorhande-
und bei AC 15 kV
nen Güterzug-Mehrsystemlokomotiven
6.000 kW (Fahren und Netzbremse) bei DC 3 kV
für AC- und DC-Netze. Die ES64U4 ist 
3.000 4.200 kW (Fahren und Netzbremse) bei DC 1,5 kV
je nach Variante  für den Betrieb in
folgenden Spannungssystemen geeig-
2.000 3.000 kW (Widerstandsbremse)
net:
bei DC 3 kV und DC 1,5 kV (AC-Betrieb optional)
Max. Geschwindigkeit 200 230 km/h
AC 15 kV 16,7 Hz
Gewicht 87 t Ä… 2,5 %
AC 25 kV 50 Hz
Anfahrzugkraft 300 kN bei µ = 0,36 und 87 t Lokgewicht
DC 1,5 kV
Dauerzugkraft 250 kN
DC 3 kV
Elektrische Bremskraft 150 240 kN
Leistungsfaktor > 0,95 (bei P > 2 MW)
Die EuroSprinter-Familie markiert den
Umgrenzungsprofil UIC 505-1 Abschnitt 6.1, 6.2 und 6.4
modernsten Stand der Drehstrom-An-
Spurweite 1.435 mm
triebstechnik für Universallokomotiven
Länge 19.580 mm
der höchsten Leistungsklasse. Sie bietet
Breite 3.019 mm
modernste Technik bei nachgewiesen
hoher Zuverlässigkeit. Drehzapfenabstand 9.900 mm
Radsatzabstand im Drehgestell 3.000 mm
Raddurchmesser 1.150 mm / 1.070 mm (neu/abgenutzt)
efficient rail solutions
Technische Information
Die Mehrsystemvarianten Rh 1116 der
300
ÖBB und BR 189 der DB AG gelten als
250
modernste Lokomotiven der Universal-
200
lokomotiven-Familie und sind die tech-
Nennleistung 6,0 6,4 MW
nische Basis für die ES64U4. Um den
150
unterschiedlichen Anforderungen diver-
100
ser Länderkombinationen (z. B. hinsicht-
50
lich Zugsicherungssystemen und Strom-
0
abnehmertypen) und kundenspezifischer
3,0 MW
2,6 MW
Widerstandsbremsen 2,0 MW
 50
Sonderausstattungen (z. B. Außenlackie-
rung) gerecht zu werden, existiert die  100
Ro-La-Betrieb
ES64U4 in mehreren Ausstattungsvari-
Netzbremsen 6,4 MW
 150
anten. Die modulare Bauweise erlaubt
Wendezugbetrieb
 200
diese Anpassungen unter Verwendung Nachschiebebetrieb
 250
gleichbleibender Schlüsselkomponen-
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
ten. Jede Ausstattungsvariante erhält
Geschwindigkeit [km/h]
eine Buchstaben- oder Zifferkennzeich-
Zug-/Bremskraftdiagramm der ES64U4 (AC-Betrieb)
nung (Beispiel ES64U4-A oder ES64U4-
B2). Die Ausstattung der Lokvarianten
wird in den Datenblättern  Varianten
300
näher beschrieben.
250
Mechanisches Konzept
200 DC 3 kV Nennleistung 6,0 MW
Die ES64U4 ist eine Kastenlok mit End-
150
führerständen. Den Lokomotivkasten
DC 1,5 kV Nennleistung 3,0 4,2 MW
100
kennzeichnen besondere mechanische
Eigenschaften. Er ist aufgrund der
50
hohen Festigkeitsanforderungen als
0
selbsttragende Struktur ausgeführt,
 50 Widerstandsbremsen 2,0 MW
die sich in die Hauptbaugruppen Unter-
Ro-La-Betrieb
 100
gestell, Führerhäuser und Maschinen-
raumseitenwände gliedert. Zur ein-  150
DC 3 kV
Netzbremsen 6,0 MW
Wendezugbetrieb
fachen Montage der Geräte ist der
 200
Nachschiebebetrieb
Maschinenraum nach oben hin offen.
 250
Die Öffnungen werden durch leicht 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Geschwindigkeit [km/h]
abnehmbare Dachsegmente abgedeckt,
die gleichzeitig auch die elektrische
Zug-/Bremskraftdiagramm der ES64U4 (DC-Betrieb)
Dachausrüstung tragen.
Haupttransformator
Traktionsstromrichter
Kühlanlage
3 kV Gerüst
Fahrmotorlüfter
Hilfsbetriebe-Trafogerüst
Druckluftgerüst
Druckluftbehältergerüst
Zugsicherungsschrank
Hilfsbetriebegerüst
Batteriekasten
Bremswiderstand
Elektronikschrank
Feuerlöschanlage
Loklayout der ES64U4
Zugkraft [kN]
Zugkraft [kN]
AC 25 kV 50 Hz DC 3 kV
AC 15 kV 16.7 Hz DC 1.5 kV
R
=
I~
M
C
3 ~
= 3~
=
HB
Zug-
C Trafo-
sammel- Stromrichter 1
gerüst
schiene
3~
L C R L
L C L
=
I~
M
C
3 ~
3~
=
R
Hauptstromplan (für eine Lokhälfte)
Die Gerüste und Schränke sind im Ma- Achsanordnung ist Bo Bo . Die ES64U4 lung angeschlossen ist. Der Energiefluss
schinenraum beidseitig eines geraden ist mit vollabgefederten Hohlwellenan- ist somit in beiden Richtungen (Fahren/
Mittelganges angeordnet. Kabel und trieben und integrierten Scheiben- Bremsen) möglich. Im DC-Betrieb wer-
Druckluftrohre sind weitgehend in bremsen (HAB) ausgerüstet, die iden- den die verbundenen Zwischenkreise
einem gesonderten Kanal unter dem tisch zu denen der Rh 1016/1116 der über ein zweistufiges Netzfilter direkt
Mittelgang verlegt, so dass sie von ÖBB bzw. der ES64U2 sind. Die Loko- aus dem Fahrleitungsnetz versorgt. Die
oben her zugänglich sind. Der Transfor- motive ist mit bis zu vier Stromabneh- Trafosekundärwicklungen sowie die
mator ist unterflur geschützt zwischen mern ausgerüstet, die allein oder in Saugkreisdrosseln werden als Netzfil-
den Drehgestellen angeordnet. Pärchen über den Drehgestellen ange- terdrosseln verwendet, der Saugkreis-
ordnet sind. Kondensator dient als Netzfilterkon-
Bei einem Aufprall werden die Kräfte
densator. Im Bremsbetrieb wird  in
durch Puffer und dahinterliegende Antriebskonzept
Abhängigkeit der Aufnahmefähigkeit
Crashelemente in das Kopfstück und Das elektrische Antriebskonzept der
des Netzes  die von den Fahrmotoren
weiter in die Seitenlangträger übertra- Lokomotive beinhaltet zwei Stromrich-
generatorisch erzeugte Energie in das
gen. An jedem Lokomotivende werden tergerüste mit IGBT-Leistungshalblei-
Fahrleitungsnetz zurückgespeist (reku-
Energiemengen bis 1 MJ aufgenom- tern und die darüber gespeisten Dreh-
peratives Bremsen). Im DC-Betrieb (und
men und durch Auffaltung der ver- stromasynchron-Fahrmotoren. Jeder
optional im AC-Betrieb) kann auch über
schraubten Crashelemente in Wärme der beiden Stromrichter ist einem Dreh-
den Bremssteller und Bremswiderstand
umgewandelt. Rechnerisch und  vom gestell zugeordnet und speist dort je
elektrisch (rheostatisch) gebremst wer-
Betreiber ungewollt  praktisch sind zwei Fahrmotoren. Ein Fahrmotor wird
den.
Aufprallgeschwindigkeiten bis zu durch einen Pulswechselrichter (PWR)
Wenn in den Leistungshalbleitern des
40 km/h ohne weitere Schäden an der mit variabler Spannung und Frequenz
Stromrichters oder in einem der Fahr-
Lokomotive nachgewiesen worden. Die versorgt. Die beiden Zwischenkreise
motoren ein Fehler auftritt, ermöglicht
Führerhäuser sind gegen Schall, Hitze eines Drehgestells sind über Trenner
das Schaltungskonzept der Lokomotive
und Kälte isoliert, modern und ergono- miteinander verbunden. Im AC-Betrieb
den weiteren Betrieb mit reduzierter
misch gestaltet. speisen zwei 4QS die verbundenen
Antriebsleistung, indem der fehlerhafte
Zwischenkreise mit dem dazu parallel
Die Lok ist mit Drehgestellen geschweiß- Teil der Ausrüstung ausgruppiert wird.
geschalteten und 100-Hz- bzw. 33,4-Hz-
ter Konstruktion ausgestattet, die den Mit den funktionsfähig verbleibenden
Saugkreis.
Lokomotivkasten auf Flexicoil-Federn Elementen kann die Lokomotive noch
tragen. Die Zug- und Bremskräfte wer- Der PWR wiederum erhält seine Energie mindestens 75 % ihrer maximalen
den über Drehzapfen vom Drehgestell aus dem Zwischenkreis, der über einen Anfahrzugkraft und ihrer maximalen
auf den Lokkasten übertragen. Die 4QS an eine eigene Trafosekundärwick- Antriebsleistung entwickeln.
Stromrichter 2
Stromrichter 2
Jeder der beiden Stromrichter verfügt und vom intakten PWR festfrequent mit Bremse). In DC-Netzen, bei denen eine
über eine eigene, vom anderen unab- 60 Hz versorgt. Eine Einschränkung der Rückspeisung zu unerlaubten Span-
hängige Antriebsregelung. Bei Ausfall Antriebsregelung ist damit in der Regel nungserhöhungen führen kann, wird
eines Antriebssteuergeräts (ASG) bleibt nicht verbunden. mit der Widerstandsbremse rheosta-
ein Stromrichter und damit das zuge- tisch  allerdings mit begrenzter Leis-
Steuerungskonzept
hörige Drehgestell funktionsfähig, tung  gebremst. Optional ist eine
Die redundant ausgelegten Zentralen
das andere wird abgeschaltet. Die im Widerstandsbremse auch im AC-Betrieb
Steuergeräte (ZSG) in 32-bit-Technolo-
Normalbetrieb gekoppelten Zwischen- möglich. Die selbsttätige, mehrlösige
gie sammeln und verarbeiten alle zum
kreise eines IGBT-Stromrichters ver- Druckluftbremse wirkt auf insgesamt
Betrieb der Lokomotive notwendigen
sorgen über einen weiteren PWR ein acht innenbelüftete Scheibenbremsen.
Signale und Informationen. Die intelli-
3 AC 440- V-Hilfsbetriebenetz, dessen Die Druckluftbremse wird vorgesteuert
genten Komponenten der Lok sind über
Frequenz frei im Bereich zwischen und hält sich so für den unwahrschein-
den MVB (multifunction vehicle bus)
2 60 Hz eingestellt werden kann. lichen Fall eines Versagens des elektri-
mit dem ZSG verbunden. Streckensei-
Da die Lokomotive zwei Stromrichter schen Bremssystems bremsbereit.
tige Beeinflussungen gelangen über die
besitzt, verfügt sie insgesamt über Optional kann die Bremsanlage mit
entsprechenden Sensoren/Antennen in
zwei Hilfsbetriebenetze. Ein Hilfsbetrie- einer Zusatzfunktion ausgerüstet wer-
das Fahrzeug und werden in den Zen-
bekreis wird zur Versorgung festfre- den, die im hohen Geschwindigkeits-
traleinheiten der Zugsicherungssyste-
quent betriebener Verbraucher wie bereich zur vorrangig eingesetzten
me bzw. der Lokleittechnik verarbeitet
beispielsweise Klimaanlage, Luftpresser, elektrischen Bremse die Druckluftbrem-
und entsprechende Schutzreaktionen
Pumpen oder Batterieladegerät genutzt. se ergänzt, um die maximal erlaubte
eingeleitet. Die Kommunikation zum
Der zweite Kreis versorgt frequenzvari- Bremskraft zu erreichen (Blending).
Zug erfolgt über den WTB (wired train
abel die Kühlluftanlagen mit angepass-
bus) im UIC-Kabel. Befehle und Mel-
ter, möglichst geringer Frequenz bzw.
dungen zur Mehrfachtraktion werden
Leistung. Dadurch werden Außenschall-
über den WTB oder optional über
emission und der Hilfsbetriebeenergie-
das ZMS/ZWS/ZDS-System der DB AG
verbrauch reduziert.
gesendet.
Im Fehlerfall einer Hilfsbetriebeversor-
gung werden der fehlerhafte Pulswech- Bremskonzept
selrichter ausgruppiert, beide Hilfs- Die Lokomotive hat eine vorrangige
elektrische Netzbremse (rekuperative
betriebenetze miteinander verbunden
Reg. Nr. 002234QM
Siemens AG
Transportation Systems
Locomotives
Postfach 3240
91050 Erlangen
Germany
Telefon: (+49) (91 31) 7-2 15 44
Telefax: (+49) (91 31) 7-2 48 12
www.siemens.com/
transportation/locomotives
Printed in Germany
TH 066-040592 176702 DA 09041.0
Dispo 21715 c4bs 4453
Bestellnr.: A19100-V600-B293
Die Informationen in diesem Dokument enthalten
allgemeine Beschreibungen der technischen Möglich-
keiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen
müssen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind
daher im Einzelfall bei Vertragsabschluss festzulegen.