Die Fahrzeuge der ČD-Baureihe 471 sind elektrische Doppelstock-Triebzüge des tschechischen Eisenbahnverkehrsunternehmens České dráhy (ČD) für den Regionalverkehr. Beschafft wurden die Fahrzeuge insbesondere als Ersatz für die Baureihe 451/452. Von den ČD werden sie als CityElefant vermarktet. Bei den ČD erhielten die Triebwagen die Reihenbezeichnung 471, die Mittelwagen 071 und die Steuerwagen 971.
Geschichte Die Entwicklung der Baureihe begann 1992 durch die Hersteller MSV Studénka, später ČKD Vagónka Studénka (mechanisch), und AEG (elektrisch), als man sich nach den negativen Erfahrungen mit der Baureihe 470 für eine Neukonstruktion entschied. Nach der Privatisierung von MSV Studénka war die AEG ab 1994 nicht mehr beteiligt, die elektrischen Komponenten entwickelte Škoda dopravní technika (Škoda Verkehrstechnik). Die beiden Prototypzüge wurden im Jahr 1997 von einem Konsortium aus den tschechischen Schienenfahrzeugherstellern MSV Metal Studénka und Škoda dopravní technika fertiggestellt. Vagonka wurde später hundertprozentige Tochter von Škoda.
Mit ihnen wurden verschiedene zeitgemäße Technologien im tschechischen Schienenfahrzeugbau eingeführt, so die Fertigung der Wagenkästen aus stranggepressten Aluminiumprofilen, die Sandwichbauweise, IGBT-gesteuerte Wechselrichter mit Drehstrom-Asynchronmotoren sowie Klimaanlagen.
Damalige Planungen sahen vor, eine fünfteilige Variante der Baureihe 471 als „IC Regio“ im schnellen Regionalverkehr zwischen den Ballungszentren Tschechiens einzusetzen. Diese Triebzüge sollten als Baureihe 675 in Dienst gestellt werden.
Von Dezember 2000 bis April 2013 wurden die Fahrzeuge in der Reihenfolge 471 001–026, 031–033, 027, 034–060, 028–030 und 061–083 in Dienst gestellt. Nach anfänglich gravierenden technischen Problemen wurde zum 5. August 2002 die Betriebserlaubnis zurückgezogen. Durch die mit dem Hochwasser 2002 einhergehende Ausnahmesituation in Prag wurde aber bereits zum 16. August 2002 wieder eine tempörare Betriebserlaubnis erteilt. Diese galt dann bis zum 31. Oktober 2002; danach erfolgte durch die Hersteller die Mängelbeseitigung, da selbst die Zugsicherungsanlage nicht mehr den Parametern aktueller Fahrzeuge mit Asynchronantrieb entsprach. Wegen finanzieller Probleme der ČD konnten nur etwa sechs Triebzüge jährlich abgenommen werden.
2006 wurde die Produktion für ein Redesign unterbrochen, dieses wurde dann nach einem durch die ČD initiierten Wettbewerb unter dem Namen CityElefant vorgestellt. Der Siegervorschlag zur Namenssuche stammte von Aleš Merc aus Trutnov.
Die ČD zahlten rund 17 Milliarden Tschechische Kronen für die 83 Triebzüge.
2018 begann die sich auf zehn Jahre erstreckende Erneuerung der Sitzbezüge, zunächst in neun Fahrzeugen. Die meisten der insgesamt 25.730 Sitze erhalten in der 1. Klasse dunkelgraue Bezüge mit roten Schriftzügen, die der 2. Klasse erneut blaue; zu 85 Prozent aus Baumwolle. Mit der Änderung wurde das Innenraumdesign dem der ČD-Reisezugwagen angeglichen.
Seit 2021 erhalten die Fahrgäste schrittweise durch die Nachrüstung der Triebzüge mit WLAN verbesserten Internetzugang und mit 230-V-Steckdosen Lademöglichkeiten für tragbare Elektronikgeräte – in der 1. Klasse zusätzlich mit USB-Steckdosen. Auch die unzuverlässigen Matrixanzeigen auf Basis bistabiler Anzeigeelemente (Flip-Dots) aus den Neunzigerjahren werden seitdem durch LED-Technik ersetzt.
Nach einer Ausschreibung erhielt im Mai 2022 die ČD - Telematika den Auftrag, in Zusammenarbeit mit Alstom, Škoda Transportation und AŽD Praha insgesamt 66 der 82 noch vorhandenen Triebzüge mit ETCS-Fahrzeuggeräten nachzurüsten. Das Auftragsvolumen beträgt insgesamt 1,5 Milliarden CZK und damit 22,9 Millionen CZK pro Zuggarnitur. Den Einbau der Fahrzeuggeräte übernimmt Škoda Pars in Šumperk während fälliger Untersuchungen. Bis zum 1. Januar 2025 sollten 25 Einheiten umgerüstet sein. Ab diesem Zeitpunkt wurde der Betrieb unter ETCS auf einigen Korridorstrecken verpflichtend. Mit Stand vom 21. Dezember 2024 waren 18 Fahrzeuge für den aktiven ETCS-Betrieb zugelassen: 471 035, 042, 046, 048, 050 bis 054, 056, 060 bis 064, 067 bis 069.
Technische Merkmale Mechanischer Teil Der Fahrzeugkasten entstand durch das Verschweißen einzelner Sandwich-Aluminiumprofile zu einer Röhre. Diese wurde auf die benötigte Länge zugeschnitten und die Fenster- und Türöffnungen eingefräst. Bei statischen und dynamischen Tests wurde die hohe Steifigkeit der Struktur sowohl unter Torsions- als auch unter Biegebeanspruchung nachgewiesen. Die Stirnseiten der Trieb- und Steuerwagen bestehen aus 45 mm starkem, selbsttragendem Vollkunststoff und sind mit dem Wagenkasten verklebt.
Die Drehgestelle sind für eine Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h und eine maximale Achslast von 20 Tonnen ausgelegt. Das Motordrehmoment wird über ein zweistufiges Getriebe auf eine die Radsatzwelle umschließende Hohlwelle und den Achshalter übertragen. Die Hohlwellengelenke bilden zentrische Verbindungen, die Vertikal-, Quer- und Kippbewegungen des Radsatzes relativ zum Drehgestellrahmen ermöglichen. Ein Dämpfersandwich auf der Radsatzwelle eliminiert Vibrationen und Geräusche. Die zweiachsigen, aus geschlossenen Profilen geschweißten Drehgestelle besitzen eine zweistufige (primär- und sekundärseitige) Federung mit hydraulischer Dämpfung. Tellerfedern zwischen dem Drehzapfen und Querträger dienen als seitliche Puffer. Der mittlere Querträger nimmt den Drehzapfen auf, der vordere die Halterungen für die Bremseinheit und einen dritten Befestigungspunkt der Antriebseinheit. Die Bremsscheiben sind zur Montage zweigeteilt und verfügen über innenliegende Kühlrippen. Zur Ausstattung der Drehgestelle gehört eine Spurkranzschmierung (am ersten Radsatz in Fahrtrichtung), eine Putzbremse (vier je Drehgestell und einseitig auf jedes Rad wirkend) und (ab 471 022) eine Sandstreueinrichtung an der ersten und letzten Achse des Triebwagens und der ersten Achse des Steuerwagens.
Drehgestell-Unterschiede der Mittel- und Steuerwagen gegenüber den Triebwagen: Die Radsatz-Primärfederung besteht aus zwei ineinanderliegenden Drillings-Schraubenfedern über dem Lagergehäuse. Die Stoßdämpfer der Primärfederung sind aus Platzgründen außerhalb der Federn angeordnet. Das Lagergehäuse wird nur durch eine Lenkerstange (als Wippe) gegenüber dem Drehgestell fixiert. drei Bremsscheiben gegenüber zwei am Triebwagen Am Mittelwagen liegen die äußeren Traversen näher am Hauptquerträger, sodass die Bremseinheiten von der Drehgestell-Innenseite aus angebracht werden konnten.
Die Außentüren sind zweiflügelige mikroprozessorgesteuerte Schiebetüren, bei denen bis zum 471 075 jeder Türflügel separat und ab dem 471 076 beide elektropneumatisch synchronisiert angesteuert werden. Rollstuhlfahrern stehen zum erleichterten Ein- und Ausstieg an den äußeren Wagenenden der Trieb- und Steuerwagen Hubbühnen oder Rampen zur Verfügung. Ab dem 471 061 entfallen die elektrisch angetriebenen Hubbühnen in den Triebwagen zugunsten einer größeren Abstellfläche für Kinderwagen und Fahrräder. Ab dem 471 076 wurden die Hubbühnen in den Steuerwagen durch einfache Rampen ersetzt.
Steuerung und Traktionselektrik Bis zu vier gekuppelte dreiteilige Einheiten lassen sich mikroprozessorgestützt über das UNICONTROLS-Kommunikationssystem aus einem Endführerstand steuern. Mit dem 24-Volt-Bordnetz erfolgt die Steuerung der Traktionsleistung, Beleuchtung, Heizung und Klimaanlagen aller Fahrzeuge innerhalb des Zugverbandes. Es gewährleistet auch die Steuerung des audiovisuellen Informationssystems, die Funktion der Zugsicherungseinrichtung, der Luftfederung, des Gleitschutzes, des Funkgerätes und der Brandmeldeanlage sowohl des eigenen als auch aller gesteuerten Fahrzeuge. Die Fahrsteuerung erfolgt entweder automatisch mit der AVV, per Geschwindigkeitsregelung oder manuell. Die AVV ist Teil der übergeordneten Fahrzeugsteuerung CRV&AVV (Zentrale Fahrzeugsteuerung und automatische Zugführung) und mit der Zugsicherungseinrichtung verbunden. Die CRV arbeitet weitestgehend autark. Das AVV-Fahrzeuggerät kommuniziert mit dem Strecken- und Datenmodul und setzt sich aus einem Leitrechner, Sensoren für die Informationspunkte, einer Eingabetastatur und einem Display zusammen. Das Streckenteil besteht aus einer Reihe von Adressinformationspunkten. Die Übertragung der Adressinformationen an das Fahrzeug erfolgt kodiert über ein Gleichstrom-Magnetfeld.
Den Antrieb der beiden Drehgestelle des Triebwagens übernehmen vier eigenbelüftete Asynchron-Fahrmotoren, die drehgestellweise parallel geschaltet sind. Gespeist werden sie über zwei Traktionsumrichter (potenzialfreie Hochspannungs-IGBT-Module), die eine Ausgangsspannung von 1130 V mit einer Frequenz von 0 bis 200 Hz liefern. Die Hilfsbetriebe arbeiten dreiphasig asynchron mit 540 Volt und werden zur Steuerung des Anlaufs und der Drehzahl mit geregelter Spannung und Frequenz versorgt. Die elektrodynamische Bremse arbeitet rekuperativ und kann auch die Hilfsbetriebe und Zugheizung versorgen. Sie arbeitet als Widerstandsbremse, wenn keine Energie in die Fahrleitung zurückgespeist werden kann oder darf. Die Antriebssteuerung ermöglicht auch eine Notfahrt, bei der ein oder beide Drehgestelle abgeschaltet werden können. Die Versorgung der Hilfsbetriebe bleibt dabei gewährleistet. Eine Telerail-Datenfernübertragung gewährleistet die automatische Daten- und Mängelübermittlung aus dem Triebwagen an die Leitstelle.
Druckluft- und Bremsanlage Neben der rekuperativen und elektrodynamischen Widerstandsbremse sind die Fahrzeuge mit einer pneumatischen Bremsanlage ausgestattet. Der mechanische Teil besteht aus zwei Einheiten: einer pneumatischen Scheibenbremse und einer Magnetschienenbremse mit Permanentmagneten. Die manuelle Feststellbremse kann ein Fahrzeug auf Neigungen bis 30 ‰ sichern. Den mechanischen Teil der Scheibenbremse bilden je vier Bremseinheiten, die auf vier Scheiben außerhalb und innerhalb des Rades wirken. Der pneumatische Teil umfasst die Bremseinheit (mit Bremszylinder und selbsttätigem, einseitig wirkendem Abstandseinsteller, ggf. dem Handbremsmechanismus sowie den Hebeln und Belägen) und das Auslassventil, das zur Gleitschutzvorrichtung gehört und für die Druckregulierung in den Bremszylindern sorgt. Die Magnetschienenbremse dient als Ergänzung zur Scheibenbremse in Notsituationen und ggf. als Feststelleinrichtung.
Die indirekte Bremse wird außer vom Hauptfahrgriff auch von der Geschwindigkeitsregelung angesteuert. Außerdem fungiert sie als Parkbremse, indem sie bei aktivierter AVV von der CRV angesteuert wird. Die Zusatzbremse arbeitet elektropneumatisch und hat den Charakter einer Lokomotivbremse. An jedem Wagen ist das hintere Drehgestell (d. h. von der Spitze des Triebwagens aus gesehen) mit einer Magnetschienenbremse ausgestattet. Diese dient als Feststell- und Notbremse und wird nicht auf die tatsächlichen Bremsprozente angerechnet. Außer bei Schnellbremsungen kann sie zudem mit der Zusatzbremse aktiviert werden. Sie hält ein voll besetztes Fahrzeug auf einer Neigung bis 75 ‰.
Unterschiede Während der Serienherstellung kam es zu zahlreichen technischen Verbesserungen, aber auch wie beim Entfall der elektrischen Hublifte auf den Triebwagen zur Einsparung von Wartungskosten.
471 001 und 002: Prototypen mit individueller Beleuchtungsschaltung über den Sitzen, abweichendem Blauton und Einstiegstüren (außer dem später gelieferten Mittelwagen 071 002) ab 471 014: Farbdisplay im Führerstand; Entfall der ausstellbaren Fenster im Fahrgastraum ab 471 015: Reduzierung der unteren sechs Signallampen auf vier kombinierte LED-Lampen ab 471 016: Ersatz des klassischen Tachometers durch Display bis 471 016 und ab 471 076: pneumatisch betätigter Stromabnehmer (Typ ŠKODA 3 LSP 40/S)