Nutzbremse
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Die Nutzbremse oder Rekuperationsbremse ist eine verschleißfreie Bremse für elektrische Lokomotiven und Triebwagen, bei der die Bewegungsenergie beim Bremsen in die Fahrleitung zurückgespeist wird. Dabei wird wie bei der Widerstandsbremse der Elektromotor als Generator betrieben. Die durch den Generator in elektrische Energie umgeformte Bewegungsenergie des Zuges wird jedoch nicht wie bei der Widerstandsbremse "vernichtet", sondern genutzt. Schon in der Anfangszeit der elektrischen Eisenbahnen wurden einige Lokomotiven mit Nutzbremsen ausgerüstet, zum Beispiel die SBB Ce 6/8 "Krokodil".
Beim Bremsen werden die Fahrmotoren zu Bremsgeneratoren umgeschaltet. Der produzierte Strom wird bei alten konventionellen Lokomotiven und Triebwagen, die mit Wechselstrom betrieben werden, über komplexe Schaltungen wieder zum Transformator geleitet und in die Fahrleitung eingespeist. Mit dieser Technik war anfangs eine Rückgewinnung von nur etwa 5% der verbrauchten Energie möglich, die Bremskraft war zudem schwach und unregelmäßig.
Mit Traktionsstromrichtern ausgestattete moderne Fahrzeuge können die Bremsenergie viel besser ausnutzen. Die Fahrmotoren der Lokomotive speisen dabei die Stromrichter mit Drehstrom. Diese wiederum wandeln die Energie in Wechselstrom um, der hochtransformiert und in die Fahrleitung eingespeist wird. Diese Schaltung funktioniert im gesamten Geschwindigkeitsbereich und bis zur vollen Leistung der Fahrmotoren und erlaubt die Rückgewinnung von bis zu 25% der zum Antrieb benötigten Energie.
Wechselstromnetze können den von Triebfahrzeugen produzierten Strom im Normalfall immer aufnehmen, da der Strom im gesamten Bahnstromnetz verwendet werden kann. Gleichstromnetze sind nur bedingt aufnahmefähig, da der eingespeiste Strom nur lokal verwendet werden kann — wenn kein Strom gebraucht wird, kann auch keiner eingespeist werden. Um auch in solchen Situationen die verschleißfreie elektrische Bremse nutzen zu können, verfügen moderne Gleichstrom- und Mehrsystemlokomotiven auch über Bremswiderstände.
Moderne Straßenbahnen können die Bremsenergie auch in Kondensatoren lokal speichern, um sie beim nächsten Anfahren zu nutzen.
