Petite Histoire de la DRG électrique

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- Vers l’unification électrique

L’année 1911 fut de fait une année clé dans le processus d’électrification des chemins de fer en Allemagne. Dès cette année, les compagnies de chemins de fer réunies au sein des comités techniques du VDEV (Verein Deutscher EisenbahnVerwaltung) avaient discuté de la demande émise par les chemins de fer impériaux d’Autriche d’unifier pour le trafic international le système d’électrification en courant alternatif monophasé. Ils proposaient de retenir la tension d’alimentation de 15 kV à la fréquence de 16 2/3 Hz.
Suite aux travaux préparatoires de MM. Gleichmann, Wittfeld et Stahl était proposée fin 1912 la « convention concernant la mise en oeuvre de la traction électrique » (Übereinkommen, betreffend die Ausführung elektrischer Zugförderung). Elle fut signée en janvier 1913 par les ministres compétents de Prusse, de Bavière et du Bade. (Il est intéressant de noter au passage que la Saxe et le Wurtemberg, tous deux acteurs importants du développement des chemins de fer en Allemagne, étaient totalement absents des débuts de l’électrification).

Ce document faisait notamment état de la décision de construire les caténaires à une hauteur de 6 m au dessus du rail et de les alimenter par une tension alternative monophasée moyenne de 15 kV à une fréquence secondaire égale au tiers de la fréquence principale de production, soit 50 :3 = 16²/3 Hz.
Cette volonté visionnaire d’unification allait se traduire définitivement dans les faits lors de la fusion huit ans plus tard des anciennes compagnies royales au sein de la DRG.
Peu de temps après, les administrations d’Autriche, de Norvège, de Suède et de Suisse se joignaient à la convention. Ces pays ont ainsi constitué un réseau d’alimentation électrique en 15 kV 16 ²/3 Hz d’environ 30.000 km.

Sur la ligne Dessau-Bitterfeld, les KPEV attendirent la fin de la période de garantie de la turbine de la centrale de Muldenstein pour élever la tension à 15 kV.

A côté de l’électrification des grandes lignes en Allemagne centrale et en Silésie, les KPEV entreprirent également, en liaison avec les travaux d’électrification des grandes lignes de la région de Berlin, d’électrifier le réseau de banlieue berlinois – le futur S-Bahn – en tenant compte de la réutilisation du parc de voitures existant. Les crédits furent approuvés en 1913. Les KPEV commandèrent à AEG trois trucks motorisés à deux essieux (EB 1 à EB 3) pour le service voyageurs omnibus, et à MSW dix locomotives EG 507 et suivantes pour les marchandises. Afin d’effectuer des comparaisons, ils commandèrent également à SSW quatre automotrices (A1) (1A) qui furent plus tard intégrées à la DRG comme ET 88.

Le déclenchement de la première guerre mondiale stoppa net les travaux. Ils ne reprirent qu’en 1919 par les lignes vers Bernau et Hermsdorf. Les trucks livrés jusqu'à août 1914 furent testés en même temps que deux locomotives D sur les lignes Dessau-Bitterfeld, Hirschberg-Königszelt et Niedersalzbrunn-Halbstadt. Le matériel répondant aux attentes, des trucks supplémentaires furent commandés à AEG et MSW.

Train expérimental du S-Bahn des KPEV au crochet du truck AEG EB 2 en gare de Greppin sur la ligne Dessau – Bitterfeld en 1914. On remarque la voiture pilote preneuse de courant.

Cependant un an plus tard, en 1920, la DRG nouvellement constituée décida de l’abandon de ce mode de traction au profit des véhicules à courant continu 750 V et prise de courant par rail transversal de type métro encore en usage actuellement. En effet, le parc des voitures censées être mises au crochet des trucks avait fondu du fait des destructions et de l’usure prématurée résultant de la guerre. Les trucks motorisés furent utilisés pour la construction des locomotives B’B’, future E 42^1-2 de la DRG, et les automotrices furent déplacées sur les lignes déjà électrifiées de Silésie.

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- Les premiers développements en Bavière et au Bade

L’Autriche et la Bavière avaient conclu dès le 22 novembre 1904 un accord pour la poursuite commune des travaux de la ligne « Karwendel » entre Innsbruck et Garmisch-Partenkirchen via Mittenwald, et de Garmisch-Partenkirchen à Griesen-frontière avec prolongation vers Reutte au Tyrol. La partie autrichienne de la ligne fut ouverte le 28 octobre 1912. La partie bavaroise, en service vapeur depuis le 1er juillet fut exploitée en 15 kV 16 ²/3 Hz à partir du 30 octobre.

L’exploitation électrique initiale de la ligne fut assurée par neuf locomotives autrichiennes de type C1 qui formèrent plus tard la série 1060. Elles tractaient des trains de voyageurs de 124t à 30 km/h en rampe de 36,4‰. L’une de ces machines avait tracté 1100t aux essais sur le plat à Bitterfeld. Elles furent rejointes en 1913 par les locomotives bavaroises 1’C1’ EP ³/5 20 001 à 20 005, futures E 62 à la DRG. Ces machines étaient les premières en Allemagne à disposer d’un système électrique de chauffage des voitures. La dernière a roulé jusqu’en 1955.

La ligne Garmisch-Partenkirchen - Griesen-frontière fut à son tour ouverte le 28 mai 1913 et la prolongation jusqu’à Reutte (connue comme « Außenfernbahn »), le 29 juin 1913.

Le 15 avril 1914, c’est la ligne Freilassing-Berstesgaden qui inaugurait la traction électrique avec la machine EP ³/5 20 004 déplacée depuis Garmisch-Partenkirchen pour l’occasion.

Le matériel moteur suivant fut commandé pour la ligne :

Huit locomotives 1’C2’ pour trains de voyageurs omnibus :
- EP ³/6 numéros 20 101 à 20 104, plus tard E 36 ;
- EP ³/6 numéros 20 121 à 20 124, plus tard E36²

Deux locomotives Bo’Bo’ pour trains de marchandises :
- EG 2x ¹/1 numéros 20 201 et 20 202, plus tard E 73

Deux locomotives B’B’ pour trains de marchandises :
- EG 2x ²/2 numéros 20 221 et 20 222, plus tard E 70².

La livraison de plusieurs d’entre elles fut repoussée après la guerre (1920/21)

Locomotive 1’C2’ EP 3/6 bavaroise en tête d’un train de marchandises en 1914

La guerre interrompit le service électrique le 3 août 1914. Il ne fut rétabli, uniquement pour les essais des nouvelles locomotives réceptionnées le 10 avril 1916, que le 1er août 1916.

*****

Le duché de Bade entama, sur la base d’une directive de 1906, l’électrification des lignes de la Wiesental (Bâle – Zell) et de la Wehratal (Schopfheim – Säckingen).

Le service électrique y fut inauguré le 13 septembre 1913. Douze locomotives 1’C1’ furent commandées pour ce faire : la A¹, les A² numéro 1 à 9, futures E 61 à la DRG, et les A³ numéros 1 et 2, futures E 61².

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La poursuite de l’électrification

Sur les lignes électrifiées de Silésie, la locomotive B+B+B EG 538abc fut suivie de neuf autres machines qui formèrent la série E 91³. Elles furent accompagnées de dix locomotives doubles pour trafic marchandise C’C’ EG 551/552 à 569/570 qui formèrent la série E 90⁵.
Pour le service de trains de voyageurs légers, l’on récupéra les sept locomotives 1’C1’ EP 202 à 208, futures E 30 ainsi que les locomotive expérimentales 2’B’1 de la ligne Dessau-Bitterfeld. Pour le service marchandise lourd, enfin, l’on avait mis en service en 1917 une machine 2’D’1, EP 235 que vinrent compléter entre 1922 et 1924 d’autres machines du même type formant la série E 50^3-4.

Locomotive expérimentale 2’B1’ au crochet de prussiennes à bogies et compartiments sur la ligne Dessau – Bitterfeld en 1912/1913

La circulation sur les lignes déjà électrifiées en 1920 était donc majoritairement assurée par des locomotives expérimentales de conceptions diverses sur la base desquelles les types les plus appropriés à chaque service allaient être sélectionnés. A ce titre, la ligne Dessau-Bitterfeld allait accueillir autant de locomotives prussiennes que de machines des autres administrations ayant entamé le processus d’électrification.

La première série réellement industrielle de locomotives électriques fut celle des EG 511 à 537, qui formèrent la série E 71¹ à la DRG. Leur commande avait mené à la construction de l’usine AEG de Hennigsdorf près de Berlin.

La locomotive B’B’ EG 511 des KPEV en tête d’un train de charbon quitte la gare de Bitterfeld en 1914. On remarque le fourgon prussien en tête de train

A l’exception du prototype EG 4 x ¹/1, future E 73, qui était équipé de moteurs suspendus par le nez, les locomotives à ce stade de développement avaient encore un ou deux moteurs supportés par le châssis principal qui, par le biais de manivelles directes entrainaient parallèlement un faux essieu via une bielle motrice verticale ou oblique.
Le mécanisme à manivelle parallèle provoquait à certaines vitesses une résonance provoquant des oscillations. Impossible à corriger, ce phénomène amena, dès qu’une autre solution technique fût trouvée, à retirer rapidement du service les machines basées sur cette conception et à annuler la construction de celles qui étaient encore en commande (ES 4, ES 7 et ES 8).

Ce type de machines atteignit ses limites de taille et de puissance avec les locomotives 2’D1’ de la série E 503-4 et 2’C2’ des séries E 06 et E 06¹. Leur développement avait commencé dès 1915 avec la locomotive 2’D1’ EP 235 des KPEV. Elle avait été mise au point par le Prof. P. Müller chez BEW et emportait le plus gros moteur électrique développé jusqu’alors. D’une puissance de 2200 kW, ce moteur 36 pôles avait un diamètre externe de 3600 mm et un collecteur de 2100 mm. Il pesait 22 tonnes. Les machines de série furent équipées d’un moteur un peu plus petit, ne pesant « que » 18,7t dont la puissance avait été élevée à 2400kW.

Locomotive 2’D1’ EP 235 des KPEV au cours d’essais en 1915. On remarque la locomotive à vapeur de secours

Aucune machine de cette conception n’a été préservée dans son intégralité. La locomotive ES 1 des KPEV avait été exposée dès le 30 septembre 1924 au Deutsches Museum de Munich mais elle fut gravement endommagée au cours de la deuxième guerre mondiale. La DB finira par en ferrailler l’épave en 1950.
La partie centrale du châssis avec le moteur, l’entrainement et les essieux accouplés de la E 62 01, anciennement bay. EP ³/5 puis EP 1, a été restaurée et confiée au musée des transports de Nuremberg en 1966.
La partie centrale de la E 50 42 a été restaurée au Raw de Dessau avec le moteur et le triangle d’entrainement est exposée au musée des transport de Dresde.

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L’évolution des machines

Une première évolution technique du matériel consista, comme sur les séries EG 511 à 537 et EG 538abc à 549abc, à multiplier sur une même machine le nombre des moteurs et bielles de transfert et d’accouplement. Les transformateurs principaux étaient soit à bain d’huile, soit à sec, refroidis par une ventilation entrainée par les moteurs de traction mêmes. La commande des premières locomotives variait d’un type à l’autre, avec principalement des systèmes électromagnétiques ou électropneumatiques. Les machines E 01, E 30 et E 36² ont expérimenté les contacteurs à cames avec transformateur survolteur/dévolteur. Les locomotives de série E 50⁴ avaient en plus une commande à réglage fin de conception MSW. L’utilisation de la commande par interrupteur à glissière de conception BBC resta limité aux machines produites par la firme (Maffei) jusqu’en 1932.

Nombre de ces locomotives de « deuxième génération » ne connurent que très peu d’années de service et furent rapidement radiées. Certaines d’entre elles rendirent cependant le service que l’on attendait d’elles pendant plusieurs années. La ES 2 par exemple demeura en service sur la ligne Wiesen et Wehratalbahn jusqu’à la fin des années vingt. Elle y fut remplacée en 1932 par les dernières E 71¹ que la DB ne radia qu’en 1959. La DB a d’ailleurs préservé les E 71 19 et E 71 28. L’un des bogies moteurs de la E 71 13 se trouve depuis novembre 1960 au musée des transports de Nuremberg et la E 71 30 fut remise le 4 avril 1962 au musée des transports de Dresde.

[Rockandrail]

Le temps de la DRG

Les compagnies des anciens états allemands furent nationalisées le 1er avril 1920 et regroupées dans les « chemins de fer du Reich » (Reichseisenbahnen) qui devinrent le 20 août 1924 la « Deustsche Reichsbahn Gesellschaft » ou « DRG ».
Grâce aux mesures prises lors de la convention de 1912, la poursuite de l’électrification et la fusion des réseaux ne rencontrait pas d’obstacle majeur. La pénurie européenne de charbon accéléra même le processus et, à la fin de l’année 1928, la DRG avait électrifié 1209 km de lignes en courant alternatif monophasé 15 kV 16 ²/3 Hz.

Locomotive C+C EG 551/552 des KPEV en tête d’un train de marchandises en 1919/1920

Dans la région de Halle et de Leipzig, on comptait 184 km de lignes électrifiées entre Halle, Leipzig, Bitterfeld, Dessau et Magdebourg, y compris du trafic marchandises entre Magdebourg et Leipzig.

En Allemagne du Sud et prolongements en Autriche, on comptait 685 km de lignes électrifiées :

Munich – Mitterweld – Scharnitz ;
Garmisch-Partenkirchen – Griesen ;
Munich – Freilassing – Berchstesgaden;
Freilassing – Salzbourg;
Rosenheim – Kufstein;
Tutzing – Kochel;
Weilheim – Peißenberg;
Munich – Herrsching;
Bâle – Zell am See;
Schopfheim – Säckingen.

Dans la région de Munich, cela incluait du trafic marchandises et de banlieue.

La locomotive 2’BB2’ EP 5 21501, future E 52 01, quitte la gare de Garmisch-Partenkirchen en 1925

En Silésie, on comptait 340 km de lignes électrifiées :

Görlitz – Hirschberg – Breslau ;
Ruhbank – Liebau ;
Niedersalzbrunn – Halbstadt ;
Marklissa – Lauben – Kohlfurt ;
Hirschberg – Polaun (ligne de la « Grüntal »)

Au cours des premières années de la décennie suivante, l’électrification fut intensivement prolongée sur les lignes suivantes :

1931 : Munich – Maisach – Augsbourg
1931 : Hirschberg – Schmiedeberg – Landeshut
1933: Stuttgart – Ludwigsburg – Esslingen
1934: Stuttgart – Kornwestheim; Munich – Dachau; Halle – Köthen – Magdebourg; Augsbourg – Donauwörth
1935: Donauwörth – Nuremberg – Eibach

En septembre 1934, les études préliminaires à l’électrification de la ligne Munich – Berlin étaient achevées et l’année suivante, la DRG signait le contrat pour l’électrification de la section Nuremberg – Leipzig/Halle. Les priorités mises à la préparation de la guerre retardèrent considérablement les travaux. Le service électrique ne sera finalement inauguré que le 15 mai 1939 entre Nuremberg et Saalfeld (Saale). La ligne parcourait les longues rampes des forêts de Franconie et de Thuringe. Le tronçon Saalfeld – Weißenfels sera ouvert en 1941 et la continuation jusqu’à Leipzig Hbf en 1942. Le dernier tronçon entre Großkorbetha et Halle, en raison des raids aériens de plus en plus fréquents sur Merseburg où se trouvaient les usines Leuna, ne put être ouvert avant la fin de la guerre. Au total, la DRG aura électrifié 2287 km de lignes en 15 kV 16 ²/3 Hz dont 1446 km en Allemagne du Sud, 462 km en Allemagne centrale et 379 km en Silésie.

[tyrphon]

Je suis sous le charme de toutes ces bielles...
J'attends le défilé de mode. J'espère qu'elles auront des dessous rouges...

[Rockandrail]

Je suis sous le charme de toutes ces bielles...
J'attends le défilé de mode. J'espère qu'elles auront des dessous rouges...

Pas toutes. Et pour nombre d'entre elles, il n'y a que des photos en noir et blanc, hélas.

[Le Basque]

Est-ce que nous pourrons voir quelques beaux modèles réduits pour saliver un peu plus ?

[Rockandrail]

Est-ce que nous pourrons voir quelques beaux modèles réduits pour saliver un peu plus ?

Si elles ont été reproduites, elles seront montrées bien sûr. En livrée DRG si possible mais c'est rare. Je ne sais pas pourquoi mais autant l'on trouve la plupart des vapeurs reproduites en version époque 2, pour les électriques, ce n'est pas le cas....(En fait je crois savoir pourquoi: personne ne sait exactement la vraie couleur de la livrée "Blau-grau")

[Rockandrail]

Les essais en 20 kV 50 Hz

De 1933 à 1935, la DRG mena de nombreux essais de traction électrique en courant alternatif monophasé de 20 kV 50 Hz sur la partie ouest de la ligne à forte pente du Höllental et sur la ligne des trois lacs (Dreiseenbahn) de Titisee à Seebrugg. Quatre locomotives formant la série E 244 furent commandées à cet effet, basées mécaniquement sur la locomotive prototype E 44⁰ mais dont la conception de la partie électrique avait été laissée à disposition des constructeurs. Toutes les locomotives étaient équipées de freins électriques qui devaient pourvoir freiner la machine à 40 km/h et maintenir cette vitesse en rampe descendante de 55‰. La E 244 31expérimentait pour la première fois à la DRG des freins à courant alternatif alimentés directement par le réseau.

La première machine à circuler en Allemagne sous tension de 20 kV à la fréquence de 50 Hz fut la E 244 11. Une voiture de mesure spécifique au courant à la fréquence de 50 Hz fut construite pour l’occasion. Les recherches furent étendues aux moyens de production d’électricité à la fréquence de 50 Hz. Après 1945, d’autres locomotives pour courant 50 Hz et des machines bitensions – bifréquences furent encore testées sur ces lignes.
En 1950, AEG équipa à cet effet une nouvelle locomotive Bo’Bo’ commandée à l’initiative de l’administration ferroviaire du sud-ouest de l’Allemagne et des autorités d’occupation françaises, la E 244 22.
L’alimentation en 50 Hz ne connut cependant pas de développement en Allemagne et la DB remit les deux lignes expérimentales en service sous 15 kV 16 2/3 Hz à partir du 20 mai 1960. L’ensemble du trafic fut repris par les locomotives de la série E 44^wtelle que la E 44 11, renumérotée série 145 à la DB, puis relayées à la fin des années 1970 par les E 139, ex E 40. Un essieu moteur complet de la E 244 31 est exposé depuis 1962 au musée des transports de Nuremberg. La locomotive a rejoint la DGEG après un passage par le Deutsches Museum de Munich.