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'''Oberstrombegrenzung''' ist eine Limitierung des Eingangstromes, den [[elektrisch]]e [[Triebfahrzeug]]e aus der [[Oberleitung|Fahrleitung]] über den [[Stromabnehmer]] aufnehmen dürfen. Im Gegensatz zu ortsfesten Antrieben ändert sich der Grenzwert abhängig von der Position des Fahrzeuges im Schienennetz, der Zugbildung, Einfach- oder Mehrfachtraktion, und auch davon, ob das Fahrzeug steht oder fährt. Da die Fahrdraht''spannung'' (im Fernbahnnetz von Deutschland, Österreich, der Schweiz, Schweden und Norwegen 15 [[Volt (Einheit)|kV]]) innerhalb zulässiger Toleranzen als konstant angesehen werden darf, wird mit der Ober''strom''begrenzung auch die maximale [[Leistung (Physik)|Leistung]] limitiert, die elektrische Lokomotiven und Triebwagen in [[Traktion (Bahn)|Traktionsenergie]] umsetzen können. Eine besondere Bedeutung hat die Beachtung des Oberstroms bei Fahrzeugen mit [[Reihenschlussverhalten|Reihenschlussmotor]], da diese im Stillstand und langsamer Fahrt bei falscher Wahl der Fahrstufe ein Vielfaches des erlaubten Stromes aufnehmen können.

Als ''Oberstrom'' wird dabei der von einem elektrischen Triebfahrzeug insgesamt aus der [[Fahrleitung]] über den [[Stromabnehmer]] aufgenommene [[Elektrischer Strom|Strom]] bezeichnet, der der Primärseite des [[Transformator|Haupttransformators]] zugeführt wird.<ref name="eb-2002-1-17"/>

== Realisierung ==
Beim Aufschalten der [[Zugkraft]] darf die zulässige Oberstrombegrenzung nicht überschritten werden. Der für den [[Zug (Schienenverkehr)|Zug]] maximal zulässige Wert ist im [[Fahrplan]] bekanntgegeben. Ist infrastrukturbedingt mit niedrigeren Oberströmen zu fahren, wird dies in der [[Zusammenstellung der vorübergehenden Langsamfahrstellen und anderen Besonderheiten]], in einer [[Fahrplan-Mitteilung]] oder beim [[Rangieren]] mündlich bekannt gegeben.<ref name="ril-492-1005">{{Literatur |Autor=Jochen Brandau |Titel=Führen von elektrisch arbeitenden Eisenbahnfahrzeugen |TitelErg=Richtlinie 492.1005 |Datum=2016-12-11 |Seiten=3 (im PDF) |Online=[https://www.dbinfrago.com/resource/blob/12596262/d4f1eb9e6e6058ad92377aaf342f7c15/Ril-492-1005-NBN-2025-data.pdf PDF]}}</ref> Beschränkungen können auch in Weisungen des [[Eisenbahnverkehrsunternehmen]]s festgelegt werden.

Bei [[Mehrfachtraktion]], [[Vorspanntriebfahrzeug|Vorspann]] sowie beim Einsatz von [[Schiebelokomotive]]n oder weiterer Fahrzeuge im Zug, die Energie direkt aus der Fahrleitung beziehen, darf die Summe der entnommenen Oberströme den zulässigen Höchstwert nicht überschreiten.<ref name="ril-492-1005" />

Bei modernen Fahrzeugen wird der Wert auf dem [[Maschinentechnisches Display|maschinentechnischen Display]] ausgewählt. Bei elektrischen Triebfahrzeugen älterer Bauart muss die maximale Stromaufnahme vom [[Triebfahrzeugführer]] hingegen am Oberstrom-[[Amperemeter]] überwacht werden. Nähert sich die Stromaufnahme der Oberstromgrenze, hat er den Fahrschalter herunterzuschalten.

In Deutschland können über die [[linienförmige Zugbeeinflussung]] oder [[European Train Control System|ETCS]] höhere Geschwindigkeiten als die mit [[Punktförmige Zugbeeinflussung|PZB]] zulässigen 160 km/h freigegeben werden. In beiden Fällen überwacht die Fahrzeugtechnik selbsttätig die Einhaltung der Oberstromgrenze. Der Triebfahrzeugführer kann bei manchen Triebfahrzeugen einen niedrigeren als den durch ETCS oder LZB freigegebenen Wert auswählen.

Durch die linienförmige Zugbeeinflussung können bis zu 1000 A Oberstrom freigegeben werden, mit [[CIR-ELKE]] (I) bis zu 1500 A.

=== ETCS ===
ETCS erlaubt mit der 10-Bit-Variable ''M_CURRENT'' die Freigabe von 0 bis 10.000 A (in 10-Ampere-Schritten) sowie die Freigabe beliebiger Oberströme.<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 7.5.1.62.1.</ref>

Die Oberstrombegrenzung je Zug bzw. Stromabnehmer sind darüber hinaus 2 von 15 Eigenschaften, durch die ein nationales Traktionssystem (mittels der Variable ''NID_CTRACTION'') in ETCS beschrieben wird.<ref name="era-2019-12-12" /> Das Traktionssystem wiederum ist, neben dem [[Lademaß]] und der [[Achslast#Schienenverkehr|Achslast]], eine von drei Eigenschaften, die ein Zug erfüllen muss, um eine Strecke zu befahren. Stimmt wenigstens eine von der Infrastruktur geforderte Eigenschaft nicht mit dem Zug überein, soll die [[ETCS-Fahrterlaubnis|Fahrterlaubnis]] auf den Beginn jenes Streckenabschnitts verkürzt und der Triebfahrzeugführer informiert werden.<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.12.2.</ref> Die Liste der für das Fahrzeug zulässigen Traktionssysteme kann vom Triebfahrzeugführer nicht verändert werden<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.18.3.2.2</ref> und wird nach dem Verbindungsaufbau zum [[Radio Block Centre|RBC]] vom Zug an die Infrastruktur übermittelt.<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.18.3.4</ref> Insgesamt sind 39 derartige Systeme in der von der [[Europäische Eisenbahnagentur|Europäischen Eisenbahnagentur]] verwalteten Liste beschrieben, davon für Deutschland vier Stück, die sich hinsichtlich der Höhe des zulässigen Oberstoms unterscheiden: 600 A, 780 A, 1000 A oder 1500 A.<ref name="era-2019-12-12">{{Internetquelle | url=https://www.era.europa.eu/sites/default/files/activities/docs/ertms_040001_etcs_variables_values_en.pdf |titel=Assignment of Values to ETCS variables |titelerg=ERA_ERTMS_040001 |hrsg=European Union Agency for Railways |seiten=6, 26 f., 42, 46–72 |datum=2019-12-12 |archiv-url= |archiv-datum= | abruf=2020-06-01 |sprache=EN |format=PDF }}</ref>

Vorausliegende Wechsel des Traktionssystems (''NID_CTRACTION'') werden zusammen mit der zugehörigen Spannung (''M_VOLTAGE'') mittels des ETCS-Pakets 39 als [[Track Condition]] angekündigt.<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 7.4.2.8</ref> Die Ankündigung des zulässigen Oberstroms (''M_CURRENT'') erfolgt mittels des ETCS-Pakets 40.<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 7.4.2.8.1.</ref> Die beiden Eigenschaften sind 2 von 15 in ETCS definierbaren Arten von Streckeneigenschaften (''track conditions''). Werden keine derartigen Informationen übermittelt, bleiben Traktionssystem bzw. Oberstrombegrenzung auf dem Fahrzeug unverändert.<ref>ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.12.1.3.</ref>

== Auswirkungen des Oberstromes ==
=== Betriebliche Auswirkungen ===
Die Begrenzung der maximalen [[Energie]]umsetzung beeinflusst bei Fahrzeugen mit Reihenschlussmotor das [[Beschleunigung]]s- oder Anfahrverhalten der [[Zug (Schienenverkehr)|Züge]], da diese bei falscher Fahrstufe hohe Ströme aufnehmen. Bei umrichtergespeisten Drehstromantrieben ist diese nicht möglich. Die Oberstrombegrenzung begrenzt auch die erreichbare [[Geschwindigkeit]] des Zuges. Diese Höchstgeschwindigkeit hängt von der absoluten Stromobergrenze sowie der Zuglast, den Neigungsverhältnissen, den Bogenradien und dem Wind ab.

Oberstrombegrenzungen verhindern, dass bei Fahrten zu vieler elektrischer Triebfahrzeuge der gesamte Speisebereich wegen Überlastung abgeschaltet wird. Eine Abschaltung hätte zur Folge, dass im Speisebezirk kurzzeitig gar keine Züge mehr verkehren könnten, egal welches Triebfahrzeug letztendlich zur Überschreitung des maximalen Speisestroms des Unterwerkes beigetragen hat.

Planungen für den [[Digitaler Knoten Stuttgart|Digitalen Knoten Stuttgart]] zeigen, wie die bislang starren Oberstrombegrenzungen kontraproduktiv wirken können: Einerseits kann mit den üblichen 600 A spurtstarken Fern- und Regionaltriebzügen im Umland keine volle Beschleunigung ermöglicht werden, andererseits stoßen selbst Hochleistungsoberleitungen im Kern des Knotens perspektivisch an Grenzen, wenn einige sehr leistungsstarke Züge in sehr kurzen Abständen fahren. Die Möglichkeiten der Digitalisierung der Leit- und Sicherungstechnik sollten genutzt werden, um Zügen einerseits mehr Energie bereitstellen zu können und andererseits Lastspitzen zu vermeiden.<ref name="eik-2024-239">{{Literatur | Autor=Michael Kümmling, Sven Wanstrath | Titel=„Digitale“ Kapazitätssteigerungen: ein Sachstand | Sammelwerk= [[Der Eisenbahningenieur|Eisenbahn-Ingenieur-Kompendium]] | Datum= 2024 | Seiten= 256 f. | ZDB=2878509-5 | ISSN= 2511-9982 | Online=[https://www.bahnprojekt-stuttgart-ulm.de/resource/blob/13495306/0179ebba9a7a43d46fea5c50cc783cfe/2024_EIK_Sachstand_digitale_Kapazitaetssteigerungen__1-data.pdf PDF] }}</ref> Die im Großraum Stuttgart zukünftig [[Alstom Coradia Max#Landesanstalt Schienenfahrzeuge Baden-Württemberg (DB Regio und Arverio)|eingesetzten Coradia-Max-Triebzüge]] haben in Einfachtraktion eine Leistung am Rad von bis zu 5,8 MW bzw. einen maximalen Oberstrom von 469 A. Sie sollen zunächst oft in Doppeltraktion und sollen längerfristig in Drei- und Vierfachtraktion eingesetzt werden. Bei 600 A gegenüber 900 oder 1500 A Oberstrombegrenzung werden auf vielen Strecken mit Fahrzeitverluste im Minutenbereich je Stunde Fahrzeit erwartet.<ref name="ei-2026-02-39">{{Literatur | Autor=Christian Vogel, Martin Klust, Constantin Druckenbrod | Titel=Kapazität im SPNV skalieren – Ist die (Oberstrom-)Grenze erreicht? | Sammelwerk=[[Der Eisenbahningenieur]] | Band=77 | Nummer=2 | ISSN=0013-2810 | Datum=2026-02 | Seiten=39–43 | Online= [https://zukunftsfahrplan.de/files/content/downloads/Vogel-et-al-2026-Kapazit%C3%A4t%20im%20SPNV%20skalieren.pdf PDF]}}</ref>

=== Induktive und kapazitive Beeinflussung ===
Die Stromstärke, die durch Speise- und [[Oberleitung]] sowie [[Schiene (Schienenverkehr)|Schienen]] und [[Erde|Erdreich]] (als [[Rückstrom (Eisenbahn)|Rückstrom]]) fließt, beeinflusst [[Elektrische Kapazität|kapazitiv]] und [[elektromagnetische Induktion|induktiv]] in der Nähe verlaufende Freileitungen und Kabel. Dies kann z. B. bei Fernmeldeleitungen und -kabeln zur Störung der energieschwachen Fernmeldeströme führen, also zur Störung deren Übertragung. Das betrifft Telefon-, TV-, Funk-, Mobiltelefon-, Daten- u. a. Verbindungen.

== Regelbegrenzung ==
=== Zweck ===
Der Maximalstrom wird für die einzelnen [[Bahnstrecke]]n konkret definiert. Ausgangspunkt ist dabei die maximal gewünschte Leistung für die Züge auf dieser Strecke, die sich aus der Höchstgeschwindigkeit, der Maximallast, den Neigungs- und Bogenverhältnissen u. a. ergibt. Grundsätzlich gilt, je höher der maximale Traktionsstrom ist, desto höher ist auch der [[Elektrischer Kurzschluss|Kurzschluss]]strom des Systems. Sind der maximale Traktions- und Kurzschlussstrom damit bestimmt, sind die Anlagen und Bauteile der Bahnenergieversorgung, der [[Oberleitung]], der [[Erdung]] und [[Rückstrom (Eisenbahn)|Rückstromführung]] entsprechend zu dimensionieren.

Parallel muss man die Beeinflussung von in der Nähe verlaufenden Fernmelde- und Steuerungsanlagen ableiten und deren Abschirmungswiderstände gegen induktive und kapazitive Beeinflussung durch den maximalen Traktions- und Kurzschlussstrom dimensionieren.

=== Oberstromklassen pro Zug bei der DB Netz ===
Die Oberstrombegrenzung im Netz der Deutschen Bahn (ohne S-Bahn-Strecken) lag im Jahr 2000 bei 600 A. Auf [[Schnellfahrstrecke]]n sind 1000 bis 1500 A zugelassen, auf [[Ausbaustrecke]]n in der Regel 900 A.<ref name="eb-2001-1-12">''Elektrischer Betrieb bei der Deutschen Bahn im Jahr 2000''. In: [[Elektrische Bahnen]], Heft 1-2/2001, S. 12.</ref> Später wurden die minimalen Oberstromgrenzwerte streckenspezifisch in den ''Netzzugangsbedingungen Netz'' (NBN) hinterlegt.<ref name="db-2021-05-01">{{Internetquelle | url=https://fahrweg.dbnetze.com/resource/blob/5762006/e051fce69efc0dcef06a107751d02fd0/TNB-2022-Stand-12-12-2021-data.pdf |titel=Technische Netzzugangsbedingungen (TNB) |titelerg=gültig ab 12.12.2021 |autor=Thomas Sterzenbach |hrsg=DB Netz |werk=fahrweg.dbnetze.com |seiten=15 |datum=2021-05-01 |archiv-url= |archiv-datum= | abruf=2021-08-21 |format=PDF |offline=}}</ref>

Klasse 1: bis 600 [[Ampere|A]] für alle Züge (i. d. R. Personenzüge mit max. 160–200 km/h)

Klasse 2: bis 900 A für schnellfahrende Reisezüge (i. d. R. max. 160–230 km/h) und 600 A für alle übrigen

Klasse 3: bis 1200 A für schnellfahrende Reisezüge und 600 A für alle übrigen (Klasse 3 wurde bei der DB Netz Stand 2007 nicht genutzt)

Klasse 4: bis 1500 A für schnellfahrende Reisezüge (i. d. R. max. 230–300 km/h) und 600 A für alle übrigen

Klasse 5: Oberstrombegrenzung in konkreten Sonderfällen
:* Eine dauernde Beschränkung des Oberstroms auf 400 A pro Zug bestand Stand 2007 auf den Strecken Ingolstadt–Donauwörth bei Umleitungsverkehr
:* In den S-Bahn-Netzen der Regionen [[S-Bahn Rhein-Main|Rhein-Main]], [[S-Bahn Stuttgart|Stuttgart]] und [[S-Bahn München|München]] wurden für die Triebzüge der Baureihe [[DB-Baureihe 420|420]] 1050 A pro Zug freigegeben (Stand: 2007).
:* auf den Bahnsteiggleisen des [[Bahnhof Birkenwerder (b Berlin)|Bahnhofs Birkenwerder (b Berlin)]], die sowohl mit Fahrleitung als auch [[Stromschiene]]n für die [[S-Bahn Berlin|Berliner S-Bahn]] ausgerüstet sind, aufgrund der Einspeisung über einen [[Trenntransformator]], dauerhaft auf 250 A.
:* in zeitlich begrenzten Ausnahmefällen (s. u.)

Da zulässige Oberströme in der Regel über der Dauerstromtragfähigkeit der Oberleitung liegen, liegt die Oberstrombegrenzung für Güterzüge in der Regel unterhalb derer von Reisezügen. Während (schnelle und gut beschleunigende) Reisezüge die Oberleitung nur kurzzeitig elektrisch überbelasten, kommt es zu keiner thermischen Überbelastung. Langsamer beschleunigende Güterzüge belasten hingegen die Fahrleitungsanlage länger, womit die thermische Grenzbelastung wahrscheinlicher erreicht wird.

=== Oberstrombegrenzung im Stillstand ===
Im Stillstand muss die Erwärmung und die damit einhergehende Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Fahrdrahts berücksichtigt werden. Die Grenztemperaturen liegen abhängig vom Material und der Dauer, weniger bzw. mehr als 30 Minuten, im Bereich von 80 °C bis 150 °C.<ref name="DINEN50119">DIN EN 50119 (VDE 0115-601):2021-01 Bahnanwendungen – Ortsfeste Anlagen – Oberleitungen für die elektrische Zugförderung; Deutsche Fassung EN 50119:2020</ref> Die aktuelle Normenlage legt daher für Wechselspannungsfahrzeuge einen maximalen Strom von 80 A und für Gleichspannungsfahrzeuge von 300 A bei 1,5 kV und 200 A bei 3 kV fest.<ref name="DINEN50367">DIN EN 50367 (VDE 0115-605):2023-03 Bahnanwendungen – Ortsfeste Anlagen und Fahrzeuge – Kriterien zur Erreichung der technischen Kompatibilität zwischen Dachstromabnehmern und Oberleitung; Deutsche Fassung EN 50367:2020 + A1:2022</ref> Spätestens seit 2021 wird untersucht, wie der Strom im Stillstand erhöht werden kann, um die Ladegeschwindigkeit von [[Akkumulatortriebwagen]] zu erhöhen.<ref>{{Literatur |Autor=H. Günther, N. T. Wittemann, [[Arnd Stephan]] |Titel=Erhöhung der Stromtragfähigkeit der Schnittstelle Stromabnehmer/Fahrdraht im Stillstand |Sammelwerk=[[Elektrische Bahnen (Zeitschrift)|Elektrische Bahnen]] |Band=119 |Nummer=3 |Datum=2021 |Seiten=100-109}}</ref> DB InfraGO untersagte im Dezember 2024 Schnellladen mit mehr als 80 A. Untersuchungen, inwieweit in der Praxis abschnittsweise größere Ströme zugelassen werden können, waren Anfang 2026 im Gang.<ref name="db-2026-02-05">{{Internetquelle | url=https://www.dbinfrago.com/web/aktuelles/kund-inneninformationen/kund-inneninformationen/2026-KW6-Schnelladen-im-Stillstand-13740920 |titel=Schnellladen im Stillstand mit Stromstärken über 80 A weiterhin untersagt |werk=dbinfrago.com |datum=2026-02-05 | abruf=2026-02-05 }}</ref>

== Oberstrombegrenzung in zeitlich begrenzten Ausnahmefällen ==
Eine Oberstrombegrenzung wird außerdem notwendig, wenn
* Arbeiten oder Störungen im Speisebezirk die volle Speisung nicht gewährleisten,
* Unterwerke zu schwache Energieleistungswerte aufweisen oder
* zu viele Abnehmer ([[elektrisch]]e [[Triebfahrzeug]]e, [[Weichenheizung]]en, Zugvorheizungen u. a.) im Speisebezirk betrieben werden.

In solchen Fällen wird der Triebfahrzeugführer gesondert durch [[Langsamfahrstelle|La]]-Einträge oder [[Befehl (Eisenbahn)|Befehle]] unterrichtet.

== Geschichte ==
Die im Rahmen der Elektrifizierung entstandenen Fahrleitungsanlagen des deutschen Bestandsnetzes waren für Oberströme von rund 400 A je Zug und Höchstgeschwindigkeiten von 140 bis 160 km/h ausgelegt. In der zweiten Hälfte der 1960er Jahre stieg für in [[Mehrfachtraktion|Doppeltraktion]] verkehrende Güterzüge und die neuen Lokomotiven der Baureihe [[DB-Baureihe 103|103]] der Leistungsbedarf deutlich an. Aus speisungstechnischen Gründen, zur Vermeidung der Beeinflussung sicherungstechnischer Anlagen sowie zur Schonung der neuen Hochleistungslokomotiven wurde der zulässige Oberstrom auf 600 A je Zug begrenzt.<ref name="eb-2001-1-12"/>

Zu den [[Olympische Sommerspiele 1972|Olympischen Sommerspielen]] 1972 erstmals eingesetzte Triebzüge der Baureihe [[DB-Baureihe 420|420]] benötigten als Langzug (drei gekuppelte Einheiten) beim Anfahren und Beschleunigen 1050 A Oberstrom und erforderten umfangreiche Anpassungsmaßnahmen an den Fahrleitungsanlagen und Unterwerken.<ref name="eb-2001-1-12"/>

Die [[Schnellfahrstrecke Hannover–Berlin|Neubaustrecke Wolfsburg–Berlin]] wurde für einen Oberstrom von 1500 A je Zug ausgelegt.<ref name="eb-2002-1-17"/> Nach einer im Jahr 2001 erfolgten Prüfung sollte die Oberstrombegrenzung auf den Neubaustrecken [[Schnellfahrstrecke Mannheim–Stuttgart|Mannheim–Stuttgart]] und [[Schnellfahrstrecke Hannover–Würzburg|Hannover–Würzburg]] auf 1500 A angehoben werden.<ref name="eb-2002-1-17">''Elektrischer Betrieb bei der Deutschen Bahn im Jahr 2001''. In: [[Elektrische Bahnen]], Heft 1-2/2002, S. 17.</ref> Über die [[linienförmige Zugbeeinflussung]] werden gleichwohl nur 1000 A freigegeben. Durch eine Erhöhung auf 1500 A könnten beispielsweise für ICE-3-Triebzüge in Doppeltraktion zwischen Mannheim und Stuttgart rund eine halbe Minute Fahrzeitreserve geschaffen werden.<ref name="ei-2024-05-23">{{Literatur | Autor=Hannes Lorenz Naumann, Peter Reinhart, Michael Schedel | Titel=(Bis zu) 300 km/h auf „alten“ Schnellfahrstrecken | Sammelwerk=[[Der Eisenbahningenieur]] | Band=75 | Nummer=5 | ISSN=0013-2810 | Datum=2024-05 | Seiten=23–28 | Online= [https://www.bahnprojekt-stuttgart-ulm.de/resource/blob/13495318/ff62ca6153f9c4eee483c3459067c0ca/202405_Der_Eisenbahningenieur-Bis_zu_300_kmh_auf_alten_Schnellfahrstrecken-data.pdf PDF] }}</ref>

Auch die Schnellfahrstrecken [[Schnellfahrstrecke Köln–Rhein/Main|Köln–Rhein/Main]], [[Schnellfahrstrecke Nürnberg–Ingolstadt|Nürnberg–Ingolstadt]] sowie die Neubaustrecken des Hochgeschwindigkeitsverkehrs im [[Verkehrsprojekt Deutsche Einheit Nr. 8]] erlauben 1500 A. Damit kann die volle Leistung von [[ICE 3|ICE-3]]-Triebzügen beim Verkehren in Doppeltraktion ausgeschöpft werden.

== Weblinks ==
* [https://geovdbn.deutschebahn.com/isr ''GeoViewer'']. Karte der Oberstrombegrenzung im Netz der Deutschen Bahn (unter ''Streckenmerkmale'' => ''Höchster Zugstrom (Pz)'')

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Bahnstromtechnik]]

Oberstrombegrenzung - Versionsgeschichte

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