TRANVàI 2.0 - NOVEMBRE 2021

 Chemnitz: Karl Marx Tram

  di Roberto Cambursano

 
Chemnitz è una città della Sassonia tedesca situata circa 70 km a ovest di Dresda e 80 km a sud di Lipsia, al centro di una importante zona mineraria e industriale. Il culmine della sua espansione (360.000 abitanti) fu raggiunto negli Anni Trenta del Novecento, per poi uscire quasi completamente distrutta dai bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale. Fra il 1953 e il 1990 fu conosciuta col nome di “Karl Marx Stadt”: il regime comunista della Repubblica Democratica Tedesca (DDR) aveva deciso di chiamarla così per esaltare il suo ruolo di città leader nell’industria pesante. Ancora oggi, il simbolo della città è la colossale testa di Marx in bronzo, alta 13 metri e inaugurata nel 1971, che si erge sulla spianata davanti a un palazzo del centro. Chemnitz conta oggi circa 250.000 abitanti.
L’azienda di trasporto è la CVAG (Chemnitzer Verkehrs A.G.), che gestisce tram e autobus in città e nell’hinterland.
 
Il primo tram urbano di Chemnitz iniziò il servizio nel 1880 con la trazione a cavalli, mentre il tram elettrico comparve nel 1893. L’Azienda municipale diede corso a una progressiva espansione della rete che toccò nel 1929 il suo massimo sviluppo (43 km). La rete tranviaria di prima generazione aveva uno scartamento dei binari atipico (925 mm).
Nell’ambito della ricostruzione post-bellica della città, a partire dal 1960 si sviluppò una rete di seconda generazione a scartamento ordinario (1435 mm), che si sovrappose gradualmente alla vecchia rete fino a soppiantarla completamente nel 1988. La rete tranviaria urbana è andata progressivamente estendendosi negli anni, fino a raggiungere lo sviluppo totale odierno di 31 km e di 5 linee. L’alimentazione elettrica è in corrente continua alla tensione di 600 Volt.
 
Quello che però rende Chemnitz oggi ben nota in campo tranviario è la sua rete tranviaria interurbana, strutturata su un caratteristico modello di trasporto chiamato appunto “Chemnitzer Modell”. Il concetto di base è quello di saldare la rete tranviaria urbana con la rete ferroviaria locale attraverso un riutilizzo di rami ferroviari secondari in parte dismessi e la realizzazione di una serie di nuove infrastrutture di collegamento, utilizzando moderni tram-treni a trazione mista elettrica e diesel. Attualmente la rete tranviaria interurbana è composta da 4 linee e ha uno sviluppo complessivo di 74 km (in aggiunta alla rete urbana).
Il primo atto della realizzazione della rete di tram-treno risale al 2002, quando fu inaugurata la linea C11 per Stollberg (a sud della città), che condivide con i treni ordinari diesel un tratto di linea ferroviaria appositamente elettrificato con alimentazione in corrente continua a 750 Vcc. Fra il 2009 e il 2016 si passò alla tappa successiva, con l’attivazione di tre linee in zona nord (C13 per Burgstadt, C14 per Mittweida e C15 per Hainichen) che utilizzano linee ferroviarie non elettrificate facenti capo alla Hauptbahnhof (Stazione Centrale) di Chemnitz. Dopo una radicale ristrutturazione della grande stazione ferroviaria, un fascio di binari ferroviari interni fu collegato ai binari tranviari esterni, rendendo così possibile il passaggio dei tram dall’una all’altra rete e il prolungamento delle tre linee di tram-treno verso il centro della città. Sono previste successive fasi di ampliamento, sempre utilizzando in gran parte porzioni di linee ferroviarie esistenti: l’estensione della rete interurbana dovrebbe raddoppiare entro i prossimi dieci anni, portando Chemnitz al secondo posto nella classifica mondiale dei sistemi di tram-treno, dopo quello di Karlsruhe.
 
I primi tram importanti della rete tranviaria di seconda generazione furono i Tatra T3D fabbricati in Cecoslovacchia e introdotti nel 1969, successivamente rimodernati e rimasti in servizio regolare fino al 2020, lunghi 14,95 e larghi 2,50 metri, normalmente marcianti in multiplo di due; sei di essi sopravvivono oggi come riserva di esercizio.
Nel 1994 entrò qui in servizio in anteprima mondiale il prototipo del Variobahn (una gamma di tram allora prodotta da ABB, poi confluita in tappe successive in Adtranz, Bombardier e infine ac-quisita da Stadler), il primo tram multiarticolato dotato di ruote indipendenti motorizzate e a pianale interamente ribassato; successivamente ne furono acquisiti altri 13 esemplari monodirezionali e 10 bidirezionali per il servizio urbano (in livrea azzurro-bianca). Infine si aggiunsero altre 6 unità bidirezionali in versione tram-treno (in livrea rossa, con doppia alimentazione a 600 e 750 Vcc, ruote con profilo specifico, controllo di marcia sistema EBO su tratto ferroviario) entrati in servizio sulla linea C11 nel 2002. Tutti i Variobahn sono lunghi 31,4 e larghi 2,65 m.
A partire dal 2016 entrarono in servizio 12 unità di tram-treno “Citylink” bimodali (trazione elettrica a 600/750 Vcc e diesel) prodotti da Stadler, destinati alle linee di tram-treno che utilizzano binari ferroviari non elettrificati. Sono lunghe 37,2 e larghe 2,65 m, a pianale parzialmente ribassato.
Infine, dal 2019 sono in servizio 14 unità "ForCity Classic" per il servizio urbano prodotte da Skoda, lunghe 31,7 e larghe 2,65 m, a pianale interamente ribassato.
 
A Chemnitz esiste un Museo Tranviario gestito dall’Associazione “Strassenbahn Freunde Chemnitz”. Fanno parte della collezione museale molti tram di diverso scartamento, provenienti sia da Chemnitz che da altre città tedesche, molti dei quali funzionanti e altri in fase di restauro, che si possono ammirare presso il piccolo deposito/museo situato in Zwickauerstrasse 164.
 
RETE TRANVIARIA DI CHEMNITZ: DATI SALIENTI
Azienda di trasporto: CVAG: www.cvag.de
Museo tram storici: Strassenbahn Freunde Chemnitz: www.strassenbahnchemnitz.de
Anno apertura: Rete di prima generazione:1880 (fino al 1988); Rete moderna: 1960
Scartamento: Rete di prima generazione:925 mm; Rete moderna: 1435 mm
Alimentazione elettrica: Rete urbana: 600 Vcc; Sezione esterna linea C11: 750 Vcc; Sezioni esterne linee C13-C14-C15: diesel
Sviluppo rete: Rete urbana: 31 km; Rete interurbana: +74 km
Numero linee: Rete urbana: 5; Rete interurbana: 4
Numero veicoli in servizio: Tram urbani: 44; Tram-treni: 18
 
 
 
 
IMMAGINI
fig.1 – Illustrazione tratta da “Trambahnreise durch Chemnitz und das Umland” di Heiner Matthes, 2018 /Mappa della rete tranviaria prevista. Sono evidenziate in azzurro le linee di tram-treno e in bianco punteggiato le linee urbane.
fig.2 – Foto R. Cambursano / Parata di tram storici nel cortile del Museo del Tram di Chemnitz / 2018.
fig.3 – Foto R. Cambursano / Una coppia di Tatra T3D in livrea storica rosso-crema, impegnata in un servizio speciale per i partecipanti al Convegno AHN / 2018.
fig.4 – Foto R. Cambursano /Panorama sulla zona centrale della città, vista dal grattacielo del Dorint Hotel. Si individua a sinistra il monumento con la testa di Marx; al centro transita una coppia di Tatra T3D rimodernati in livrea azzurro-bianca in regolare servizio / 2018.
fig.5 – Foto.Olaf Just / Il primo Variobahn (n. 601) costruito da ABB nel 1993 ed entrato in servizio a Chemnitz nel 1994, impegnato sulla linea 4; è stato il primo tram in livrea azzurro-bianca / 2005.
fig.6 – Foto R. Cambursano / Un Variobahn in versione tram-treno in livrea rossa in servizio sulla linea C11 in arrivo alla fermata di Roter Turm / 2018.
fig.7– Foto R. Cambursano / Un tram-treno Citylink all’interno della Stazione ferroviaria di Chemnitz (Hauptbahnhof)/ 2018.
fig.8 – Foto R. Cambursano / La “Zentralhaltestelle” (=”Fermata centrale”), principale nodo di interscambio della rete di trasporto pubblico di Chemnitz, realizzata nel 1999 / 2018.
fig.9 – Foto Mirkone / Un tram Skoda “ForCity Classic” in servizio sulla linea 1 alla fermata di Feldschlosschen / 2019.
 

COME FARE A MENO DEL DIFFERENZIALE
di Luca Giannitti 

 

I tram sono veicoli molto particolari e tra le tante peculiarità ve n'è una che ben pochi conoscono: i tram sono in grado di fare a meno del differenziale!

differenziale

Le motrici dotate di carrelli o truck tradizionali hanno le ruote di uno stesso asse rigidamente collegate tra loro, quindi ruotano sempre alla medesima velocità, ma come si comportano in curva? I veicoli su gomma, come le automobili o gli autobus, hanno il differenziale (immagine in alto) che rende indipendenti le ruote una dall'altra, in modo che nelle curve possano compiere un numero diverso di giri dato che percorrendo una traiettoria non rettilinea la ruota interna compie meno strada di quella esterna. I tram no, non hanno nessun differenziale e quindi come compensano il diverso sviluppo delle due rotaie?

In curva le due ruote di un medesimo asse devono percorrere distanze diverse, poiché i raggi delle due rotaie differiscono dello scartamento, per cui la ruota esterna si trova su una traiettoria con un diametro maggiore. Per evitare i conseguenti scorrimenti e le elevate forze d’attrito che ne deriverebbero per l'assenza di un differenziale, sveliamo ora il segreto che rende le ruote dei tram uniche nel loro genere: i cerchioni delle ruote si sviluppano su superfici tronco-coniche! 

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La conicità nell’intorno della circonferenza di rotolamento varia in base alla tipologia di linea, maggiori sono le velocità, minore è la conicità. Sulle linee convenzionali come quelle tranviarie o ferroviarie tradizionali la conicità ha un rapporto compreso tra 1:10 e 1:20 (a Torino i tram utilizzano una conicità pari a 1:20); sulle linee ferroviarie ad alta velocità le conicità aumentano fino a 1:40 - 1:50. 
Per effetto della forza centrifuga generata dalla curva, il tram viene spinto verso l’esterno e ciò ha come effetto che il punto di contatto della ruota esterna si sposta nella parte in cui ha un raggio di rotolamento maggiore (verso la base del tronco di cono) mentre la ruota interna si sposta su un raggio di rotolamento minore (verso la punta del tronco di cono): il bordino rappresenta quindi il "fine corsa", il punto oltre il quale la ruota non può più spostarsi trasversalmente. Con raggio minore per la ruota interna alla curva e raggio maggiore per la ruota esterna alla curva, a parità di giri delle ruote, lo spazio percorso risulta proporzionale al raggio di rotolamento.

In ogni caso, lo scartamento nominale in curva passa da 1445 mm a 1450 mm: questo incremento è strettamente legato ai movimenti trasversali della ruota tranviaria e ne facilita il comportamento in curva. Inoltre per ottenere un elevato comfort di marcia, i tratti di binario curvo non sono a raggio costante ma a raggio variabile nel passaggio rettifilo-curva circolare o nei raccordi di continuità. Questi raccordi di transizione sono anche detti clotoidi: con clotoide si indica una curva la cui curvatura varia linearmente lungo la sua lunghezza, studiata per la prima volta probabilmente dal matematico Bernoulli nel XVII secolo. La rete tramviaria torinese presenta raccordi di transizione fra curva e rettilineo (si è adottata una policentrica di Searles o spirale Lorraine-Allen) per i raggi più stretti, compresi fra 15 e 60 m, mentre non sono presenti raccordi di transizione per le curve a raggio superiore.

Quindi la forma della ruota, l'allargamento dello scartamento e lo sfruttamento della fisica (per la forza centrifuga) permettono al tram di fare a meno del differenziale, una peculiarità specifica dei veicoli su ferro!