Die Baureihe E 41 war eine für die Deutsche Bundesbahn erstmals im Jahr 1956 ausgelieferte Einheitselektrolokomotive für den Personenverkehr auf Nebenbahnen und den Nahverkehrsbetrieb. Sie wurde ab dem Jahr 1968 als Baureihe 141 geführt und war die leichteste Lok innerhalb des Konzepts der elektrischen Einheitslokomotiven.
Entwicklungsgeschichte mini|links|E 41 001 im September 2007
Im Jahre 1950 beschloss der zuständige Fachausschuss der Deutschen Bundesbahn die Beschaffung zweier Grundtypen von Elektrolokomotiven mit weitgehend standardisierten Bauteilen. Dies sollten eine sechsachsige Güterzuglok auf Basis der Baureihe E 94 und eine an die Baureihe E 44 angelehnte Mehrzwecklokomotive sein. Die Führerstände der Fahrzeuge sollten so gebaut werden, dass die Lokführer ihre Arbeit sitzend verrichten konnten; bei allen vorherigen Baureihen mussten sie stehend fahren, um die Aufmerksamkeit zu erhöhen.
Die Mehrzwecklok erhielt zunächst den Arbeitstitel E 46, wurde jedoch in E 10 umbenannt, nachdem sie durch Erhöhung der geforderten Höchstgeschwindigkeit formell eine Schnellzug-Lokomotive wurde. Ab dem Jahr 1952 lieferten alle namhaften Lokomotivfabriken in Deutschland insgesamt fünf Versuchslokomotiven der Baureihe E 10.0, in denen die Anforderungen des Bundesbahn-Zentralamts und ihre jeweiligen eigenen Vorstellungen verwirklicht waren. Das Versuchsprogramm ergab, dass zwei Typen von E-Loks nicht ausreichen würden, um allen Leistungsanforderungen gerecht zu werden. Das Typenprogramm wurde daher überarbeitet und enthielt in der neuen Fassung die Schnellzuglok E 10, die Güterzuglok E 40 (beide entwickelt von SSW/Krauss-Maffei), die Nahverkehrslok E 41 (entwickelt von BBC/Henschel) und die schwere Güterzuglok E 50 (entwickelt von AEG/Krupp).
Gemäß dem überarbeiteten Typenprogramm kam der Baureihe E 41 (ab 1968: 141) die Rolle der Nahverkehrs- und leichten Güterzuglok zu. Da sie auch auf elektrifizierten Nebenstrecken einsetzbar sein sollte, war eines der Entwicklungsziele, eine Achslast von 15 Tonnen nicht zu überschreiten. Gegenüber den anderen Typen des Einheitslokprogramms spielten niedrige Kosten eine größere Rolle. So erklären sich unter anderem die deutlichen Abweichungen im elektrischen Teil.
Serienfertigung Die E 41 001 wurde als erste Einheitselektrolokomotive am 27. Juni 1956 abgeliefert. Für diese Baureihe bestand – vor allem im Wendezugdienst um München – vordringlicher Bedarf. Die ersten E 41 wurden im Bw München Hbf beheimatet.K(l)eine Allerweltslok in: Lok Magazin 12/2017, S. 56 ff.
Zwischen 1956 und 1971 wurden insgesamt 451 Lokomotiven der Baureihe E 41 beschafft; die letzten 16 Stück trugen bereits bei Ablieferung die neue Baureihenbezeichnung 141. An der Herstellung waren Henschel, Krauss-Maffei und Krupp (mechanischer Teil) sowie AEG, BBC und SSW (elektrischer Teil) beteiligt. Die bis April 1959 gefertigten Loks (bis E 41 071) trugen der bis dahin geltenden Vorschrift entsprechend eine stahlblaue Lackierung. Alle Lokomotiven besaßen eine Wendezugsteuerung (141 436-442, 447-451 auch mit ZWS). Einige davon erhielten nachträglich eine Ausrüstung für den Einsatz vor S-Bahnen im Großraum Rhein-Ruhr (Versuchsbetrieb mit 141 248 und dem sogenannten Karlsruher Zug 1977) und im S-Bahn-Netz Nürnberg ab 1987.
Versuchsweise erhielten die fünf zuletzt gelieferten 141er eine elektrische Nutzbremse, die die Bremsenergie in die Fahrleitung zurückspeisen konnte. Diese Maschinen waren durch eine kastenförmige Haube auf dem Dach, unter der Teile der dafür erforderlichen Zusatzausrüstung untergebracht sind, von den Exemplaren ohne Nutzbremse unterscheidbar.
Wie alle Einheitselektrolokomotiven erhielt die Baureihe E 41 zwei große untere Lampen mit integrierten Schlussleuchten. Ab Ordnungsnummer 121 wurden Doppelleuchten mit getrennten Leuchtkörpern für das Spitzen- und das Nachtschlusssignal verbaut. Bei Revisionen wurden häufig die alten Lampen durch die moderne Version ersetzt, was sogar zu Maschinen mit verschiedenen Leuchtentypen an den beiden Stirnseiten führte.
An den Seitenwänden wiesen die ersten Loks noch zwei Maschinenraumfenster an der linken und eines an der rechten Längsseite auf. Da sich der Gesamteintrittsquerschnitt für die Kühlluft als zu gering herausstellte, wurden diese Fenster durch zusätzliche Lüftungsgitter ersetzt. Die Bauart Schwaiger mit waagrechten Lamellen wurde bis E 41 078 eingebaut. Ab Nr. 079 wurden vereinzelt und ab Nr. 121 durchgängig Doppeldüsen-Lüftergitter der Bauart Krapf & Lex mit senkrechten Unterteilungen verwendet. Anlässlich von Hauptuntersuchungen wurde später in beide Richtungen getauscht.
Bis zur Ordnungsnummer 435 erhielten die Maschinen umlaufende Dachrinnen, die ab 1970 vielfach durch Regenleisten über den Frontfenstern und Türen ersetzt wurden. Rangierergriffe ersetzten zunehmend die Griffstangen an den Frontseiten.
Konstruktionsmerkmale mini|links|141 050 mit Einfachlampen und Griffstange in ozeanblau/elfenbein, Würzburg Hbf 1983 mini|141 228-7 (Henschel/BBC 30431 mit Doppellampen in Chromoxidgrün, museal in Darmstadt-Kranichstein)
Wie alle Lokomotiven des Einheitslokomotivprogramms hatte die E 41 mit Drehzapfen ausgeführte Drehgestelle, die aus einer geschweißten Kastenkonstruktion bestanden. Der geschweißte Brückenrahmen stützt sich über Schraubenfedern und Gummielemente auf den Drehgestellen ab. Der Brückenrahmen und der geschweißte Kastenaufbau bilden eine selbsttragende Einheit. Zum Bremsen wird eine indirekt wirkende Druckluftbremse Bauart Knorr und zum Rangieren eine direkt wirkende Zusatzbremse verwendet.
Die Fahrmotoren der E 41 wurden aus denen des Elektrotriebzuges ET 30 weiterentwickelt, sie sind zehnpolig und tragen die Bezeichnung ABM 6651.
Wie alle Lokomotiven des Einheitslokprogramms erhielt die E 41 den Gummiringfeder-Antrieb der Siemens-Schuckertwerke (SSW), der sich in den ersten E 10 bewährt hatte. Abweichend von den anderen Einheitsbaureihen hat der Antrieb der E 41 nur ein einseitiges Getriebe.
Als Fahrmotorlüfter wurden Radiallüfter verwendet. Jeweils zwei Lüfter sind zu einem Lüfteraggregat zusammengefasst, das von einem AEG-Einheitshilfsbetriebemotor EKS-200 angetrieben wird. Die Kühlluft wird dabei aus dem Maschinenraum angesaugt.
Auf dem Dach befinden sich die Scheren-Stromabnehmer Bauart DBS 54a. Daran schließen sich die obligatorischen Dachtrenner, der Druckluft-Hauptschalter und Oberspannungswandler zur Überwachung der Spannung in der Oberleitung an. Die Transformatoren sind Dreischenkel-Trafos mit Ölkühlung. Als Ölkühlerlüftermotor wurde wegen der geringeren erforderlichen Leistung und wegen des geringeren Gewichts nicht wie in den anderen Baureihen des Einheitslokomotivprogramms der Hilfsbetriebemotor EKS-200, sondern ein BBC-Einphaseninduktionsmotor mit Kondensatorhilfsphase verwendet. Ursprünglich wurde die Kühlluft für den Ölkühler aus dem Maschinenraum angesaugt und je nach Stellung der Luftklappen zurück in den Maschinenraum oder unter die Lok ins Freie ausgeblasen. Weil die Trafokühlung recht knapp ausgelegt war und die Baureihe 141 daher zu hohen Öltemperaturen neigte, aber auch weil infolge der Führung der gesamten Kühlluft durch den Maschinenraum besonders beim Schieben im Wendezugbetrieb sehr viel metallischer Bremsstaub in den Maschinenraum gesaugt wurde, der sich dort ablagerte und zur Vermeidung von Überschlägen an elektrischen Bauteilen einen hohen Reinigungsaufwand erforderte, wurde Ende der 70er / Anfang der 80er Jahre die Luftführung für die Trafoölkühlung geändert. Die Maschinen bekamen über dem Ölkühlerlüfter eine kleine Dachhaube mit Gittern, sodass die Kühlluft für den Trafoölkühler nun ohne Umweg über den Maschinenraum direkt von außen angesaugt wurde.
An Sicherheitseinrichtungen auf dem Führerstand sind die mechanische oder elektronische Sicherheitsfahrschaltung, Punktförmige Zugbeeinflussung (inzwischen entsprechend den neuen Vorschriften mit Softwareversion der PZB 90) und Zugfunk-Geräte vorhanden. Ab Ende der 1990er Jahre wurde die nun bei Lokomotiven im Reisezugverkehr zwingend vorgeschriebene Türblockierung ab 0 km/h (TB0) nachgerüstet. Zusätzlich besaßen alle S-Bahn-141 sowie für das „Fahren ohne Zugbegleiter“ auch etliche weitere Maschinen die frequenzmultiple Zugsteuerung (FMZ). Obwohl dieses Projekt nie verwirklicht wurde, zahlte sich die Investition in die FMZ aber dennoch aus, denn bei der Bespannung von Doppelstockzügen konnten die Türen so seitenselektiv freigegeben werden. Auf den Lokomotiven 141 400 und 403 wurde zwischen Hildesheim und Helmstedt eine damals noch Konzug (Kontinuierliche Zugüberwachung) genannte frühe Form der Linienzugbeeinflussung erprobt.
Sämtliche 141 besitzen die konventionelle Wendezugsteuerung über das 36-polige Steuerkabel, wodurch der Wendezugbetrieb erstmals flächendeckend eingeführt werden konnte. Mit 141 091 wurde ab 1960 ein Vorläufer der späteren Zeitmultiplexen Wendezugsteuerung erprobt, bei dem die Steuerbefehle als Tonfrequenzsignal über die elektrische Zugheizleitung übertragen wurden.Bäzold/Fiebig: Elektrische Lokomotiven deutscher Eisenbahnen, S. 350 ff. Die 141er der Nürnberger S-Bahn besaßen schließlich die zeitmultiplexe Wendezugsteuerung (Tonfrequenz-Multiplex-Steuerung, bei der Steuerimpulse über das UIC-Kabel (Lautsprecherkabel) übertragen werden), wodurch sie nach dem Ende der S-Bahn-Einsätze sehr flexibel, z. B. mit Doppelstockwendezügen, eingesetzt werden konnten, was jedoch die Leistungsfähigkeit der Maschinen an ihre Grenzen führte. Außerdem besaßen sie im linken Führerstandsfenster eine Rollbandanzeige für die Liniennummer und das Fahrtziel.
Steuerung Als einziger Typ des Einheitslokprogramms erhielt die E 41 ein Schaltwerk auf der Niederspannungsseite des Transformators (NU28r der Firma BBC), während man bei allen anderen Baureihen des Einheitslokprogramms auf eine hochspannungsseitige Steuerung setzte. Dieses hatte eine charakteristische Geräuschentwicklung, was neben den großen Zugkraftsprüngen zu den Spitznamen „Knallfrosch“, „Sektkorken“ oder „Schießbude“ für diese Lokomotiven führte.
Neben der Niederspannungsseite des Schaltwerkes besitzt dieses gegenüber den anderen Einheitslokomotiven noch andere deutliche Abweichungen. So ist der Stufenwähler der E 41 als Rundwähler ausgeführt, und zwar mit zwei halbkreisförmigen Doppelkontaktbahnen, die daher rühren, dass der Transformator zwar nur 14 Stufenanzapfungen besitzt, die 28 vorhandenen Dauerfahrstufen aber durch drei Stromteiler zustande kommen. Jeweils zwei Kontaktklötze im Wähler sind also an jeweils eine Trafo-Anzapfung angeschlossen. Die Stromteiler haben also nun erstens die Aufgabe, ein Überschalten ohne Motorstromunterbrechung auszuführen (bei den E 10/E 40/E 50 durch Überschaltwiderstand geregelt), und zweitens, den Strom einer Anzapfung zu teilen, um zwei verfügbare Spannungen zu erzeugen. Die beiden Kontaktrollenpaare im Wähler werden dann von zwei Armen über ein Malteserkreuz schrittweise abwechselnd immer ein Stückchen über die Kontakte weitergeschoben, was stromlos erfolgen muss, da der Wähler kein Leistungsschalter ist. Vier außerhalb liegende Lastschalter sorgen für den stromlosen Übergang. Es schaltet immer nur ein Lastschalter (im Gegensatz zum N28h, Vor- und Hauptkontakt der E 40/E 10; den Vorkontakt gibt es hier nicht). Das heißt, eine Kontaktrolle liegt auf einem Klotz; der Arm bewegt diese nun auf die nächsthöhere Anzapfung; ein Lastschalter öffnet und sorgt für den stromfreien Übergang – die nächste Fahrstufe ist erreicht. Nun schaltet der Lokführer in die nächste Stufe, die Rolle bewegt sich weiter, bleibt aber auf dem Klotz. Wieder öffnet ein Lastschalter, und die Stromteiler teilen nun die Spannung der Anzapfung auf. Die neue Fahrstufe ist erreicht. Dies erfolgt immer wieder in diesen abwechselnden Schritten, solange der Lokführer weiterschaltet.