mini|Frequenzumformerwerk Seebach (2024) Das Frequenzumformerwerk Seebach ist eine Umformergruppe in Seebach und wurde 1932 im Unterwerk Seebach der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) in Betrieb genommen. Sie dient der Umwandlung von Drehstrom mit einer Netzfrequenz von 50 Hz aus dem Stromnetz der damaligen Nordostschweizerischen Kraftwerke (NOK) in den für den Bahnbetrieb benötigten Bahnstrom (Einphasenwechselstrom) mit einer Netzfrequenz von 16,7 Hz.

Geschichte Ende der 1920er Jahre zeichnete sich im elektrifizierten Streckennetz der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) ein steigender Energiebedarf ab. Die vorhandenen bahneigenen Kraftwerke Amsteg, Ritom und Barberine-Vernayaz sowie mehrere kleinere Anlagen deckten den Bedarf nur noch bis etwa 1932. Prognosen gingen davon aus, dass das Verkehrsaufkommen bis 1940 gegenüber 1926 um rund 50 Prozent zunehmen werde.

Zur Deckung des erwarteten Mehrbedarfs entschieden sich die SBB nach umfangreichen Untersuchungen gegen den Bau eines weiteren eigenen Kraftwerks und für eine Zusammenarbeit mit den Nordostschweizerischen Kraftwerken (NOK) beim Bau des Etzelwerks. Da dessen Inbetriebnahme zunächst erst für 1934 vorgesehen war und sich später bis 1937 verzögerte, musste für die Übergangszeit eine zusätzliche Energieversorgung sichergestellt werden.

Hierzu schlossen die SBB und die NOK einen Vertrag über den Bezug von bis zu 30 GWh pro Jahr aus dem NOK-Netz ab. Für die Einspeisung dieser Energie in das Bahnstromnetz wurde der Bau einer Frequenzumformeranlage im Unterwerk Seebach beschlossen. Die Anlage nahm am 1. Januar 1932 den Betrieb auf und ermöglichte die Umwandlung von Drehstrom mit 50 Hz aus dem öffentlichen Stromnetz in den von den SBB verwendeten Bahnstrom mit 16,7 Hz.

Der Standort Seebach wurde gewählt, weil das Unterwerk über direkte Verbindungen zu den Kraftwerksgruppen Amsteg, Ritom sowie Barberine-Vernayaz verfügte und sich in der Nähe des wichtigen Versorgungsraums Zürich befand. Zudem konnte die Anlage mit geringem Aufwand an das Netz der NOK angeschlossen werden. Neben dem Energiebezug erlaubte die Umformergruppe auch die Rückspeisung überschüssiger Bahnstromenergie ins öffentliche Netz sowie die gegenseitige Unterstützung der Vertragspartner bei Versorgungsstörungen.

Der erste Frequenzumformer mit einer Scheinleistung von 8,6 MVA speiste den Bahnstrom über einen Maschinentransformator direkt in die Fahrleitung ein und blieb bis 2009 in Betrieb.

Zwischen 1975 und 1980 entstand am Standort eine neue Umformeranlage mit Kommandoraum. Für diese wurden zwei rotierende Frequenzumformer mit einer Leistung von je 60 MW beziehungsweise 80 MVA beschafft, die bei ihrer Inbetriebnahme zu den leistungsstärksten für die Bahnstromversorgung gebauten Anlagen zählten. Die Maschinen erhielten erstmals vollelektronische, statische Erregersysteme anstelle der zuvor üblichen Scherbiusmaschinen. Seit 2008 wird das Frequenzumformerwerk Seebach vollständig ferngesteuert betrieben.

Technik der Umformergruppe 1932 Die Umformergruppe bestand aus einer vierpoligen Einphasen-Synchronmaschine für die Bahnstromfrequenz von 16⅔ Hertz und einer zwölfpoligen Drehstrom-Asynchronmaschine für das öffentliche 50-Hertz-Netz. Beide Maschinen waren über eine starre Kupplung mechanisch miteinander verbunden.

Die Anlage war für eine Dauerleistung von 6,7 MW ausgelegt und konnte Energie in beide Richtungen übertragen. Neben dem regulären Umformerbetrieb konnte sie einen eigenständigen Bahnstrombezirk versorgen sowie zur Blindleistungskompensation als Phasenschieber eingesetzt werden. Durch Lösen der Kupplung konnten die beiden Hauptmaschinen auch unabhängig voneinander betrieben werden.

Die Leistungsregelung erfolgte über eine nach dem Scherbius-Prinzip arbeitende Kollektorkaskade. Dabei wurde dem Rotor der Asynchronmaschine eine regelbare Zusatzspannung zugeführt, wodurch sich das übertragene Drehmoment und damit die Leistungsübertragung unabhängig von den Frequenzschwankungen der beiden angeschlossenen Netze steuern liessen. Dies ermöglichte einen kontinuierlich regelbaren Energieaustausch zwischen dem 16⅔-Hertz-Bahnstromnetz der SBB und dem 50-Hertz-Drehstromnetz der Nordostschweizerischen Kraftwerke (NOK).

Zum Schutz der Maschinen waren sowohl die Einphasen- als auch die Drehstromseite über Transformatoren an die jeweiligen Netze angeschlossen. Die rund 15 Meter lange Umformergruppe verfügte über sechs wassergekühlte Gleitlager.

Technische Daten KenngrösseEinphasen-Synchronmaschine (16⅔ Hz)Drehstrom-Asynchronmaschine (50 Hz)Dauerscheinleistung als Generator (cos φ = 0,7 übererregt)8,6 MVA8,6 MVADauerleistung als Motor (cos φ = 1)6,7 MW6,7 MWPhasenschieberbetrieb, übererregt (cos φ = 0)7,2 MVA7 MVAPhasenschieberbetrieb, untererregt (cos φ = 0)4 MVA7 MVABetriebsspannung10 kV8 kVFrequenz16⅔ Hz ± 3 %50 Hz ± 1 %Drehzahl500 U/min ± 30 %500 U/min ± 30 %

Legende Umformerbetrieb: Generator- bzw. Motorleistung beim Energieaustausch zwischen Bahn- und Industrienetz. Phasenschieberbetrieb: Bereitstellung oder Aufnahme von Blindleistung zur Spannungsregelung ohne Übertragung von Wirkleistung.

Weblinks

Frequenzumformerwerk Seebach, SBB, abgerufen am 31. Mai 2026 Inventar der Denkmalschutzobjekte von überkommunaler Bedeutung – Dienstgebäude Unterwerk Seebach, Kanton Zürich, Baudirektion, Amt für Raumentwicklung Archäologie und Denkmalpflege, abgerufen am 31. Mai 2026

Einzelnachweise

Kategorie:Erbaut in den 1930er Jahren Kategorie:Bauwerk in Zürich Kategorie:Bahnstromanlage