COMBINO Entwicklung

Ab Ende der Achtzigerjahre stiegen die Herstellungskosten von Strassenbahnwagen kontinuierlich an. In Deutschland ging man von einem minimalen Kaufpreis von 3,5 Mio. DM pro Einheit aus. Insbesondere bei 100-Prozent-Niederflurfahrzeugen schlugen sich vor allem Mehraufwendungen für Elektronik, komplexe Einzelradfahrwerke sowie für Komfortausstattungen wie Klimaanlagen, elektronische Anzeigesysteme usw. direkt im Herstellungspreis nieder. Je nach Ausstattung, Länge, Konzeption als Ein- oder Zweirichtungsfahrzeug ergab sich so ein Preis von 3,7 bis 5,0 Mio. DM pro Fahrzeug.

Die bis anhin gelieferten Niederflur-Strassenbahnwagen wurden meist in kleinen Serien nach den Wünschen der einzelnen Verkehrsbetriebe entwickelt und gebaut. Um eingesetzt werden zu können mussten nicht selten zusätzlich Anpassungen an Gleisanlagen sowie Haltestellenkanten vorgenommen werden. Über eine Nutzungsdauer von rund 30 Jahren hatte der Betrieb für Energie sowie für Wartung und Instandhaltung inklusive Ersatzteilen mit weiteren Kosten bis zum Dreifachen des Kaufpreises zu rechnen.

Variobahn in DE-Chemnitz: Erste Vertreter von 100-Prozent-Niederflurwagen in Deutschland zum Stückpreis von weit über vier Millionen DM (Prototyp von 1993, im Bild Einrichtungs-Serienwagen 610 mit Baujahr 2000).
© Dominik Madörin, CH-Ettingen (Bild-Nr. DE-2008_DSC_1527)

Aufgrund dieser Ausgangslage startete Siemens Verkehrstechnik zusammen mit ihrem Tochterunternehmen DUEWAG AG ¹) ein Projekt mit dem Ziel, ein 100-Prozent-Niederflurfahrzeug zu entwickeln. Bei diesem sollte der Anschaffungspreis lediglich 40 Prozent der Lebenszykluskosten betragen, die Energiekosten deutlich reduziert und – aufgrund von Vereinfachungen in der Wartung und der Ersatzteilhaltung durch den Hersteller – die gesamten Folgekosten erheblich gesenkt werden. Desweiteren sollte erprobte Fahrzeugtechnik mit einem hohen Mass an Komfort und Sicherheit und einem ansprechenden Design verbunden werden. Planungsbeginn für das Projekt «NF 100» (Niederflur-Fahrzeug 100%) war am 2. Juni 1994.

Die Lösung wurde in einem modularen Fahrzeugaufbau und der dadurch möglichen Aneinanderreihung von Kopf-, Fahrwerk- und Mittelmodulen entsprechend dem Kundenwunsch gefunden. Die Kombinationsvielfalt setzte sich in Spurweite (Normal- bzw. Meterspur), Fahrzeugbreite (2’300 mm bis 2’650 mm), Motorisierung und in Variationen der Innenausstattung fort. So konnten Fahrzeuge von 18 bis 42 Meter Länge für jeden Einsatzzweck projektiert werden. Die einzelnen Module waren standardisiert und verfügten über ein festes Rastermass. Sämtliche für ein Antriebsmodul nötigen Steuerungselemente waren direkt auf dessen Dach angeordnet, was beispielsweise aufwändige Verkabelungsarbeiten vermied. Während der Konzeptphase arbeiteten die Spezialisten der Fachbereiche Design, Mechanik und Elektrotechnik eng zusammen und erreichten so eine Gesamtoptimierung durch hohe Kompromissbereitschaft. Die ausgesprochene Modularität schlug sich schliesslich auch im Markennamen «COMBINO» nieder.

Modularität des COMBINO.
© Sammlung Dominik Madörin, CH-Ettingen

Das Design des ersten (Prototyp-)COMBINO wurde 1994–96 von dem Industriedesigner Werner Paulussen entwickelt. Paulussen-Design betreute das Projekt bis 2009 und entwickelte neben vielen Studien fünf unterschiedliche Fahrzeugköpfe für die Serien-COMBINO. Ursprüngliche Zielsetzung war ein freundliches und funktionales Erscheinungsbild mit hohem Wiedererkennungswert und optimierten ergonomischen Eigenschaften. Dazu gehörte auch eine blendfreie Zielanzeige und eine gute Sicht für den Wagenführer. Der Innenraum sollte grosszügig und hell erscheinen. Trotz diesen Bemühungen erinnert die Frontpartie der COMBINO-Basic stark an den Renault Twingo der ersten Generation, einem französischen Billigst-Kleinwagen aus dem Jahre 1993.

Zentral bei der Konstruktion des Wagenkastens war der Entscheid für eine geschraubte Bauweise mit Aluminium-Komponenten. Zur Anwendung kam das System Alu-Grip von Alusisse (später Alcan). Gegenüber der geschweissten Ganzstahltechnik mit ihren unumgänglichen Richt- und Spachtelprozeduren konnten so erheblich Kosten und Fertigungszeit eingespart werden. Ebenso wog ein Wagenkasten eines dreissig Meter langen COMBINO etwa 30% weniger als der konventionelle Stahlrohbau eines vergleichbaren Fahrzeugtyps.

Um eine optimale Durchgangsbreite zwischen den Radkästen im Wageninnern zu gewährleisten, sollten die Fahrwerke drehfest mit den Wagenkästen verbunden werden. Die Fahrwerke befanden sich daher stets unter kurzen Wagenkastensegmenten. An diese konnten über schwebende Gelenke ein- oder beidseitig weitere Wagenkasteteile angefügt werden.

Die Triebfahrwerke bestanden aus je einem Losradpaar pro Längsseite, welche mechanisch gekoppelt waren und gemeinsam von einem Asynchronmotor über Winkelgetriebe und Paketkupplungen angetrieben wurden. Der Antrieb war eine gemeinsame Entwicklung von BSI, DUEWAG AG und Siemens. Die Lauffahrwerke waren grundsätzlich gleich aufgebaut, wobei jedes Rad eine eigene Scheibenbremsanlage erhielt.

Durch die gewählte Ausführung und Anordnung der Fahrwerke mussten allerdings unruhige, mit Zweiachsern durchaus vergleichbare Laufeigenschaften sowie erhöhter Verschleiss von Radreifen und Schienen in Kauf genommen werden. Aufgrund der fehlenden starren Verbindung der beiden gegenüberliegenden Rädern mittels Achswelle blieb der Sinuslauf aus, so dass sich auch keine Selbstzentrierung des Fahrwerks im Gleis ergab. Die drehfeste Verbindung des Fahrwerks mit dem Wagenkasten hatte überdies zur Folge, dass auch kleinste Richtungskorrekturen auf gerader Strecke unmittelbar auf das gesamte Fahrwerkmodul durchschlugen und nicht auf ein Drehgestell wie bei konventioneller Bauform begrenzt blieben.

Fahrwerk eines Basler COMBINO. Gut erkennbar der längsliegende Motor sowie die Gummikeilpaketkupplungen, hinter welchen die Winkelgetriebe liegen.
© Dominik Madörin, CH-Ettingen (Bild-Nr. –)

Ursprünglich sah das COMBINO-Konzept auch Endmodule mit Einzelachs-Einzelrad-Fahrwerken (EEF) vor. Da mit solchen die höchstzulässigen Radlasten nur schwierig einzuhalten gewesen wären, wurde die Idee nicht weiterverfolgt. Lediglich der vierteilige, fünfachsige COMBINO-Prototyp bekam ein einachsiges Endmodul.

Weitere Einzelheiten über die Konstruktion siehe unter COMBINO-Prototyp sowie unter Be 6/8 301–328.

Das COMBINO-Fahrzeugkonzept entwickelte sich anfänglich zu einem Erfolg; die Rechnung der Kostrukteure schien aufgegangen. Erste Bestellungen trafen aus DE-Potsdam, DE-Erfurt und Basel ein (COMBINO Basic).

Im Laufe der Produktion aufgrund von Betriebserfahrungen vorgenommene, konstruktive Detailverbesserungen und Anpassungen am Design führten bei den Modellen der zweiten Generation zur Bezeichnung «COMBINO Advanced». Erste Fahrzeuge dieses Typs kamen ab Herbst 2001 nach NL-Amsterdam und verfügten über ein eigenständiges, jedoch stark an den COMBINO Basic erinnerendes Design.

Für die Rheinbahn AG entstanden Sonderausführungen des COMBINO, bei welchen sich die Endmodule jeweils auf Kleinrad-Laufdrehgestelle stützen.
© Dominik Madörin, CH-Ettingen (Bild-Nr. DE-2014_DDC_1950)

Gänzlich anders sahen die für die Düsseldorfer Rheinbahn AG gefertigten Sonderausführungen aus, bei welchen sich die Endmodule jeweils auf zweiachsige Kleinrad-Laufdrehgestelle abstützten.

Für DE-Nordhausen wurde ein als «COMBINO Duo» genanntes Modell mit Hybridantrieb entwickelt. Auf einer nicht elektrifizierten Teilstrecke der Harzquerbahn ausserhalb des Stadtbereichs wurden diese Fahrzeuge dieselelektrisch von einer Dieselmotor-Generator-Gruppe angetrieben. Wie die «normalen» COMBINO in Nordhausen waren diese Wagen lediglich dreiteilig.

Die im Rahmen der COMBINO-Sanierung erarbeiteten konstruktiven Verbesserungen am Wagenkasten und an den Fahrwerken führten zu einer dritten Generation «COMBINO Classic». Fahrzeuge dieses Typs konnten erstmals 2007 nach Bern verkauft werden.

Die «COMBINO Duo» genannten Zweikraft-Fahrzeuge von Nordhausen verfügen zusätzlich über einen Achtzylinder-Dieselmotor von BMW.
© Dominik Madörin, CH-Ettingen (Bild-Nr. DE-2009_DDA_7163)

Ausser dem Design und der Bezeichnung «COMBINO Plus» hatten die 2003 nach HU-Budapest und 2005–07 nach PT-Almada verkauften Fahrzeuge nicht mehr viel mit den Ur-COMBINO gemeinsam. Sie verfügten über geschweisste Wagenkästen aus Edelstahl statt Aluminium. Unter jedem Modul befand sich ein Fahrwerk. Seit 2009 wird dieses Modell von Siemens Mobility unter dem neuen Namen Avenio vermarktet. COMBINO wurden seither nur noch Betrieben angeboten, welche bereits über Fahrzeuge dieses Typs verfügen.

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¹) 1989 übernahm der Siemens-Konzern die Aktienmehrheit der DUEWAG AG. 1999 wurde die DUEWAG AG eine einhundertprozentige Tochter von Siemens mit dem Namen Siemens Duewag Schienenfahrzeuge GmbH, Krefeld. Ab 2002 war das Werk vollständig Teil der damaligen Siemens Verkehrstechnik.