DBAG - ICE 4 BR 412/812

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Rame ICE 4 à Munich-Hbf (photo Holzijue via pixabay)
La Deutsche Bahn (DB) et Siemens ont signé un accord-cadre pour 300 nouvelles rames longue distance en mai 2011, initialement dans des configurations de sept et douze voitures. Mais le projet date en réalité de bien plus tôt.

En 1996, alors que les études de l'ICE 3 sont en cours, un projet géré par l'industrie allemande en coordination avec la Deutsche Bahn prévoit déjà d'anticiper une nouvelle augmentation du trafic voyageurs grande ligne. Le maître mot est d'augmenter la capacité des trains dans un contexte de contraction des sillons disponibles sur le réseau de DB Netz. Des variantes d'ICE à 456 places ou à haute densité furent présentées, dont une étude d'un ICE plus large de 40cm, rapidement rejetée. Comme la DB sortait ses ICE 2 et ICE 3, aucune de ces variantes ne fut retenue. La Deutsche Bahn elle-même veut aussi anticiper la fin des Intercity par rames tractées, dont certaines voitures atteignent près de 40 ans d'âge. L'objectif était de remplacer les véhicules construits entre 1971 et 1990, dont à terme les ICE 1, lesquels sont prolongés jusqu'en 2030.

De ces constats sort en 2008 le projet baptisé ICx, lequel est officiellement présenté en janvier 2010.

Siemens remporte un contrat-cadre pour fournir 300 unités ICx. Les livraisons étaient alors prévues en trois phases : 
• 130 rames dans la première phase pour 2016;
• 90 rames dans une seconde phase et
• 80 dans une troisième et dernière phase.
Mais les choses se sont avérées plus compliquées...

Caractéristiques techniques

Type d'automotrice :           
Surnom :                            
Classement :




         
Constructeur(s) :

Exemplaires construits :

Mise en service :                             
Exploitant(s) :                  

Composition de la rame :


Ecartement : 
                     
Alimentation :
Moteurs de traction :          
Puissance continue :      
Vitesse maximale :            
Masse en service :             
Longueur :
Places assises d'origine :
                          

ICE 4
néant
Rames de 7 voitures
9201 - 9237
Rames de 12 voitures
9001 - .....
Rames de 13 voitures
9451 - 9500
Siemens 70%
Bombardier 30% 
monocourant 15kV
==>  300 rames prévues
2016 - ....
DBAG

A l'origine 7 et 10 voitures puis modifié à 12 et 13 voitures (voir ci-dessous)
standard 1.435mm
15kV 16 ²/³Hz
voir ci-dessous, par série
voir ci-dessous, par série
voir ci-dessous, par série
voir ci-dessous, par série
voir ci-dessous, par série
voir ci-dessous, par série
Au cours des dernières années, les commandes de l'ICE4 ont été modifiées plusieurs fois, avec plus de trains et des longueurs différentes. Lors de l'InnoTrans 2012, la Deutsche Bahn a présenté pour la première fois une maquette 1/1 d'une partie de voiture d'extrémité ICE 4 sur son stand. L'option d'équipements multisystèmes pour circuler à l'étranger, plus particulièrement aux Pays-Bas, fut abandonné en 2013 pour ne se concentrer que sur la seule zone 15kV, soit l'Allemagne, la Suisse et l'Autriche. Trois modifications auront lieu au cours des années, et il est préférables de s'en tenir au nombre de voitures : 
• en 2011, il était prévu 130 rames totalisant 1.165 voitures;
• en 2013, il était toujours prévu 130 rames mais certaines plus longues, totalisant 1.335 voitures;
• en 2017, on tombe à 119 rames mais avec un total inchangé de 1.335 voitures.

Entretemps, la DB a souhaité élargir la gamme des trains courts pour ses intercités. C'est ainsi qu'intervient un accord-cadre de 2008 avec Bombardier, pour fournir en trois lots des rames interurbaines nommées IC2, sans rapport avec la grande vitesse puisqu'il s'agit de rames de voitures double étage Twidexx tractées par des locomotives TRAXX AC3. En 2019, l'opérateur autrichien privé WESTbahn a préféré se défaire de sa flotte de 17 rames KISS pour renégocier des conditions de financement auprès de Stadler. C'est la DB qui s'est porté acquéreur de cette flotte jeune, dans le cadre d'un déploiement intercité à définir. Tout cette stratégie a influencé le nombre de rames nécessaires à la grande vitesse.

Pour en revenir aux ICE 4, si on s'en tient aux chiffres de septembre 2018, on peut résumer la commande comme suit : 
37 rames de 7 voitures numérotées 9201 à 9237;
50 rames de 12 voitures numérotées 9001 à 9050, au lieu de 100 rames, car la DB a divisé la commande pour obtenir...
50 rames de 13 voitures numérotées 9451 à 9499 (sous réserve), afin d'augmenter le nombre de sièges.

Rappelons que le principe de base est la construction de cinq véhicules techniquement unifiés, que l'on assemble pour former des rames de longueur variable, comme une sorte de Lego. Le décompte provisoire atteignait en 2020 un total de 137 rames totalisant 1.511 voitures (dont 2 en réserve). Les caractéristiques de base sont dès lors les suivantes : 
Sept véhicules - 9201 à 9237
L'introduction des ICE 4 courts à sept voitures a été considérablement repoussée, la première commande datant de 2011, suite à la modification des contrats à plusieurs reprises comme susmentionné plus haut. Une rame courte de six voitures, sans véhicule Bistrot, était testée par DB Systemtechnik au cours de l'année 2019. Il est prévu de les utiliser pour 2020 sur les liaisons Cologne / Ruhr-Berlin et Francfort-Stuttgart-Munich-Vienne.
Type d'automotrice :       
Classement :                    
Alimentation :
Moteurs de traction :          
Puissance continue :      
Vitesse maximale :            
Masse en service :             
Longueur :
Places assises d'origine : 
                         

ICE 4 de 7 voitures
9201 - 9237
15kV 16 ²/³Hz
12
4.950kW
250km/h
......
202m
465 sièges seconde cl.
77 sièges de première
Douze véhicules - 9001 à 9050
La rame ICE 4 à douze voitures fut homologuée et autorisée à circuler sur le réseau allemand par l’EBA le 16 septembre 2016. À l'horaire de décembre 2017, la DB la mettait en service sur les relations Hambourg – Munich et Hambourg – Stuttgart, après plus d'un an de tests intensifs. À l'horaire de décembre 2019, les ICE 4 atteignaient la Suisse sur les liaisons Hambourg - Francfort / Main - Karlsruhe - Bâle - Zurich - Coire et depuis juin 2020, ces rames circulent aussi sur Berlin - Francfort / Main - Karlsruhe - Bâle - Berne - Interlaken.
Type d'automotrice :       
Classement :                    
Alimentation :
Moteurs de traction :          
Puissance continue :      
Vitesse maximale :            
Masse en service :             
Longueur :
Places assises d'origine : 
                         

ICE 4 de 7 voitures
9201 - 9237
15kV 16 ²/³Hz
12
4.950kW
250km/h
......
202m
465 sièges seconde cl.
77 sièges de première
ICE 4 de 12 voitures
9001 - 9050
15kV 16 ²/³Hz
24
9.900kW
250km/h
670 T
345,73m
625 sièges seconde cl.
205 sièges de première
Treize véhicules - 9451 à 9500
La rame ICE 4 à treize voitures est le fruit d'un énième changement de commande : au lieu de 100 rames de 12 voitures, la moitié fut convertie en rames de 13 voitures, rajoutant 50 véhicules de plus à fournir. Courant 2019, une telle rame était en essais. Fait intéressant : pour "coller" au cadencement intégral prévu à l'avenir et appelé Deutsche Takt, la 13ème voiture motorisée permettrait de rehausser la vitesse maximale à 265km/h. 
Type d'automotrice :       
Classement :                    
Alimentation :
Moteurs de traction :          
Puissance continue :      
Vitesse maximale :            
Masse en service :             
Longueur :
Places assises d'origine : 
                         

ICE 4 de 7 voitures
9451 - 9500
15kV 16 ²/³Hz
.....
11.550kW
265km/h
......
373m
713 sièges seconde cl.
205 sièges de première
ICE 4 de 12 voitures
9001 - 9050
15kV 16 ²/³Hz
24
9.900kW
250km/h
670 T
345,73m
625 sièges seconde cl.
205 sièges de première
Ce classement sous réserve de prochains changements dans le contrat-cadre...

Conception modulaire
Avec le train à grande vitesse ICE 4, Siemens a mis en place un nouveau concept flexible pour la Deutsche Bahn : toutes les voitures sont construite comme unités indépendantes et autonomes. Selon les besoins, on peut assembler de cinq à quatorze pour former une rame. Siemens a ainsi prévu cinq type de véhicules à assembler : 

(à gauche la seconde classe, à droite la première)

voitures pilotes

voitures motorisées sans pantographes

voitures intermédiaires, avec ou sans pantographes

voitures restaurant

voitures de service motorisées avec pantographes et système de protection des trains ZUB
Ce système modulaire permet alors en théorie d'obtenir 24 combinaisons au choix : 
7 v
12 v
13 v
Si on se base sur les choix connus actuellement, la Deutsche Bahn a choisi les trois configurations encadrées de blanc. La rame de 13 voitures comprend deux voitures pilotes d'extrémité, une voiture de service, une voiture-restaurant et neuf voitures intermédiaires. La voiture de service est équipée d'un compartiment pour les bambins, d'un espace pour les familles et les fauteuils roulants ainsi que d'un compartiment de service pour le personnel de bord. Avec ses 375m, cette rame devient la plus longue automotrice de la flotte DB. 

Conception technique

Les spécifications techniques d'interopérabilité
Les STI applicables au matériel roulant à grande et très grande vitesse sont aujourd’hui la STI LOC & PAS (matériel roulant locomotives et véhicules de transport de voyageurs), la STI PMR (personnes à mobilité réduite), la STI SRT (sécurité dans les tunnels ferroviaires). Rappelons que les trains sont divisés en deux classes à grande vitesse : 
Classe 1 : trains dont la vitesse maximale est supérieure ou égale à 250 km/h;
Classe 2 : trains dont la vitesse maximale est d'au moins 190 km/h, mais inférieure à 250 km/h. 

En outre, il existe également une spécification de la charge dynamique des roues en fonction de la vitesse, où la limite à 250 km/h est également incluse. À l'origine des commandes, les ICE 4 obéissaient aux STI de classe II, car étant limitées dans un premier temps à 230 et 249km/h. Mais depuis mars 2013, le Conseil de surveillance de la Deutsche Bahn décidait de porter la vitesse des rames à 13 véhicules à 250km/h pour les rames à 12 voitures et 265km/h pour les rames à 13 voitures, ce qui fit basculer les exigences à la Classe 1.


La densité des sièges

Les allemands n'ont jamais accepté la conception française de la rame à grande vitesse double étage. Le concept ICE 4, qui doit intégrer une exploitation très dense sous le régime de l'horaire cadencé, devait donc trouver la formule la plus adéquate pour emporter un maximum de voyageurs, tout en permettant un va-et-vient important de voyageurs.

On a donc joué sur la longueur. La bonne voiture standard universel de 26,40m de l'UIC a vécu : sur l'ICE 4, les voitures ont entre 28,75 et 29,10m. La surface "sol" disponible du train permet ainsi d'intercaler 918 sièges sur les 375m de la version à treize voiture, soit une densité de 2,45 voyageurs/m. Si nous prenons une rame de 375m : 
il aurait fallu 14 voitures standard UIC de 26,40m, soit 56 essieux qui usent la voie;
avec 13 voitures, on gagne une voiture, 4 essieux, 4 portes ainsi que 2 toilettes et 2 intercirculations, etc. Ces détails ont fait gagner 5 rangées de sièges supplémentaires à longueur égale.

Pour arriver à la densité de 2,5 passagers par mètre, Siemens avait construit une maquette à l'échelle 1/1. Selon les plans d'origine, les voitures de première classe devaient accueillir 52 sièges alors que l'extension de la longueur des voitures permettait d'insérer 100 sièges en deuxième classe, quel que soit le type de véhicule (motorisés et non motorisés). Cette disposition trop dense a été critiquée dès le départ par le Conseil de surveillance de la Deutsche Bahn ainsi que le conseil consultatif des voyageurs. Des modifications sur le pas entre les sièges ainsi que l'ajout de portes-bagages supplémentaires ont réduit la capacité des voitures intermédiaires de seconde classe à 88 places au lieu des 100 sièges prévus, tandis que les voitures intermédiaires de première classe acceptaient 67 places.

Le ratio première classe/seconde classe demeure sous la barre des 25 % : 
Rames de 7 voitures : 465 sièges de seconde, 77 sièges de première,soit 14%
Rames de 12 voitures : 625 sièges de seconde, 205 sièges de première,soit 24,7%
Rames de 13 voitures : 713 sièges de seconde, 205 sièges de première,soit 22,3%

Au final, on obtient pour la rame de 12 voitures le diagramme suivant :
La salle de première classe (photo Deutsche Bahn AG)
La salle de seconde classe (photo Ingbife via wikipedia)
Le bistrot côté bar et places debout (photo Deutsche Bahn AG)
À suivre.....
Dernière mise à jour 23/12/2019