Un train et un service

Comme le TGV français, ICE – InterCity Express –  désigne tout autant un matériel roulant qu’une catégorie de service longue distance proposé par la DB.

Cependant, l’analogie s’arrête là car l’ICE diverge notablement sur le plan technique. Certes, l’ICE1 comprend 2 motrices encadrant des voitures, mais Siemens n’a pas adopté le principe de la rame articulé qui a fait la notoriété de la solution française et s’est résolument orienté vers la motorisation répartie à partir de l’ICE3.

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Francfort sur le Main - 25 septembre 2016 - Arrivée simultanée d'un ICE1 et d'un ICE-T : l'écart de gabarit entre la première génération et la rame pendulaire est assez net. On notera les suspensions souples de la caténaire, qui évitent la multiplication des poteaux. © E. Fouvreaux

Autre différence, la vitesse : la première génération a été conçue pour 280 km/h, la troisième peut atteindre et même dépasser les 300 km/h (officiellement jusqu’à 350 km/h selon son constructeur), mais la nouvelle génération ICE4 a pris un parti inédit, celui d’aller moins vite que ses prédécesseurs avec une vitesse de pointe plafonnant à 250 km/h.

La grande vitesse en Allemagne puise d’abord ses racines dans les expérimentations menées par Siemens au début du 20ème siècle, avec à la clé le record du monde de vitesse à 203 km/h, et dans l’augmentation des vitesses commerciales des meilleurs trains, incarnée par l’arrivée des BR103, locomotives de type CC aptes à 200 km/h, contemporaines des CC6500 françaises et du Capitole.

Dans les années 1980, la BR120 put atteindre 265 km/h avec une rame voyageurs en 1985 et a préfiguré le prototype ICE-V composé de 2 motrices et 3 voitures dont un laboratoire. D’emblée, le moteur asynchrone triphasé et le freinage à courant de Foucault furent intégrés, alors que le TGV a débuté avec des moteurs à courant continu puis s’est lancé dans la technologie du moteur synchrone sur les rames Atlantique puis Réseau ainsi que sur la première génération de Duplex.

Ce prototype décrocha furtivement le record mondial de vitesse sur rail à 406,8 km/h le 1er mai 1988 sur le premier tronçon de ligne nouvelle entre Hannovre et Wurzburg. Il battait ainsi le TGV (380 km/h le 26 février 1981 sur la LN1 avec la rame n°16) qui n’allait pas tarder à reprendre la première place avec le sprint à 482,4 km/h le 4 novembre 1989 sur la LN2 avec la rame n°325. Outre la rivalité franco-allemande Alsthom – Siemens, il s’agissait de valoriser des choix techniques assez différents.

La première génération : ICE1 et ICE2

Les premiers trains à grande vitesse allemands ont été initialement conçus de façon à pouvoir moduler la capacité du segment voyageur. Les ICE1 commandés à 60 exemplaires pouvaient être composés de 2 motrices encadrant 10 à 14 voitures, fournies par le groupement AEG, ABB, Duwag, Siemens, Krauss-Maffrei, Krupp, Thyssen – Henschel, LHB et MBB. Apte à 280 km/h, l’ICE1 dispose de 4800 kW dans chacune de ses motrices.

Initialement, les rames étaient composées de 10 à 14 voitures, avant d’être recomposées en standardisant une composition de 12 voitures dont 8 de seconde classe, 3 de première classe et un restaurant.

Les ICE1 ont cherché à tirer un profit maximal du gabarit dynamique : les remorques ont une longueur standard de 26,4 m, équivalente aux voiture UIC type Z (Intercity Apmz-Bpmz), mais avec une largeur de 3,02 m, rendue possible par une caisse effilée en partie basse, optimisant le volume disponible à bord. Afin de circuler en Autriche et en Suisse, la DB avait sollicité les ÖBB et les CFF pour obtenir l’autorisation d’exploiter ses ICE1 sur ces deux réseaux, même avec ces caractéristiques quelque peu hors normes : 19 rames ont été adaptées pour les systèmes de signalisation de Suisse (et des archets de pantographes de 1,65 m au lieu de 1,90 m) et 10 pour l’Autriche.

Afin d’apporter plus de souplesse d’exploitation en modulant la capacité, la DB développa une version raccourcie avec une seule motrice et 6 voitures classiques et une voiture pilote, pouvant circuler en rame simple ou en unité multiple. Cependant, l’ICE2 présente plusieurs contraintes d’exploitation :

  • Si les deux motrices sont accouplées têtes bêches, un seul pantographe peut être levé, limitant la vitesse à 230 km/h ;
  • Si la voiture pilote est en tête, la rame est plus sensible au vent latéral au-delà de 200 km/h.

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Langwedel - 17 mai 2017 - L'ICE2 est, plus encore que l'ICE1, une véritable rame tractée réversible, indéformable en exploitation. Les modalités d'exploitation en font un matériel finalement peu commode, ciblé par l'arrivée des ICE 4. © R. Kuhn

En revanche, les voitures, dont les caractéristiques générales n’ont pas été modifiées, ont tout de même été allégées de 5 tonnes par rapport à l’ICE1.

En 2005, la DB a engagé la rénovation des aménagements intérieur des ICE1 et ICE2 sur le type ICE3 plus contemporain, et généralisé la composition à 12 voitures sur les ICE1.

L’ICE3 : le choix de la motorisation répartie

L’ICE3 marque une double rupture, avec évidemment l’abandon de la motorisation concentrée mais aussi avec la quête d’une vitesse accrue nécessitée en Allemagne par l’ouverture de la NBS Cologne – Francfort apte à 300 km/h et par la volonté de Siemens d’aller sur le marché international, où cette vitesse a tout de même été perçue, par l’influence française, comme un standard de grande vitesse.

L’ICE3 se fond également dans le moule des Spécifications Techniques d’Interopérabilité avec une longueur de 200 m et une masse à l’essieu inférieure à 17 t. Composé de 8 voitures, l’ICE3 adopte la répartition classique avec 5 voitures de seconde classe, 2 de première et une voiture bar, et non un restaurant.

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Cologne - 15 septembre 2013 - La motorisation répartie fait son arrivée avec la troisième génération. Les effets de "corne et ventre" liées à la courbe de faible rayon en gare centrale de Cologne constituent un fort enjeu de gabarit et d'accessibilité. A noter la grande propreté du matériel à la livrée pourtant salissante. © transportrail

Sur la rame, 16 des 32 essieux sont motorisés, sachant que 2 voitures ne sont pas du tout motorisées pour intégrer sur les bogies le freinage à courant de Foucault, le matériel étant conçu pour une vitesse de 330 km/h, notamment pour circuler sur les LGV françaises Est et Rhin-Rhône aptes à 320 km/h.

Pour le marché allemand, le Velaro de Siemens a été vendu à 37 exemplaires dans un premier temps, auxquels se sont ajoutés 4 rames acquises par les NS pour le service Amsterdam – Francfort. Dans un second temps, la DB a commandé 13 rames d’une nouvelle version du Velaro, baptisé Velaro D, présentant des évolutions techniques assez notables, corrigeant les défaillances du réseau informatique des ICE3,  mais qui ont tout de même réussi à passer dans le cadre d’un avenant au marché initial. Ces rames ont notamment été conçues pour le marché français, sur Paris – Francfort et dans l’espoir de liaisons Francfort – Marseille.

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Francfort sur le Main - 24 septembre 2016 - ICE3 mais ce n'est plus tout à fait le même train, mais ces rames ont quand même réussi à passer dans le marché initial. Cette deuxième génération est venue corriger les défauts de conception des premiers ICE3 qui ont notamment affecté le service Paris - Francfort. © transportrail

La série BR403 est monocourant 15 kV, tandis que les BR406 et 407 peuvent aussi circuler sous 1500 V continu, 3000 V continu et 25 kV.

L’ICE3 a inauguré un nouvel aménagement intérieur, avec en première classe des écrans de télévision intégrés au dossier des sièges dont l’usage réel s’avéra rapidement limité par rapport à l’ordinateur individuel, et plus encore avec les tablettes et autres smartphones. Enfin, sur la première série d’ICE3, les salles d’extrémité ont été rapidement réputées du fait de la vue sur le poste de conduite, disparues dans la nouvelle version.

Des ICE pendulaires

La pendulation a été adoptée par la DB sur certaines relations Intercity, bénéficiant du label ICE même si la vitesse de pointe reste inférieure à 250 km/h. En 1998, la DB a commencé à prendre possession des BR411 à 7 voitures et des BR415 à 5 voitures, commandées respectivement à 60 et 11 exemplaires. Un petit lot de 5 BR415 est apte à la circulation en Suisse sur la liaison Stuttgart – Zurich.

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Berlin Hauptbahnhof - 25 septembre 2014 - ICE-T dans la partie souterraine de la nouvelle gare centrale. Les différents matériels labellisés ICE, même si leurs performances ne sont pas identiques, offrent des prestations très comparables, au service de restauration près. © transportrail

La technique pendulaire a également été retenue en 2000 pour des rames Diesel aptes à 200 km/h, baptisées ICE-TD, composées de 4 voitures, disposant d’un moteur Diesel par essieu, alimentant 8 moteurs électriques, soit un par bogie. Ces 20 rames ont été destinées aux liaisons Dresde – Nurenberg et Munich – Zurich, mais durent être retirées du service dès 2002 après de graves problèmes de bogies ayant entraîné un grave accident. L’EBA, l’organisme certificateur de sécurité allemand, n’a autorisé leur remise en service qu’après changement des essieux. Elles ont alors été engagées sur Cologne – Hambourg et Copenhague – Hambourg.

ICE4 : 250 km/h vitesse optimale ?

Conçue pour remplacer les ICE1, ICE2 mais aussi les rames tractées sur les relations Intercity et Eurocity, les ICE4 dérivent de la plateforme ICx de Siemens. L’objectif du matériel est notamment de maximiser la capacité d’emport en misant à la fois sur des caisses « extralongues de 28 m, mais aussi sur l’amincissement des sièges. La rame de 12 voitures propose ainsi 830 places dont 625 en seconde classe et 205 en première classe, en resserrant le pas de siège tout en conservant le même espace aux jambes pour le voyageur. L’ICE4 s’inspire assez nettement des principes prévalant dans l’aviation low-cost.

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Oberwesel - 16 février 2016 - Un ICE4 franchit le célèbre site le long du Rhin. Caisses extralongues, 2 portes par face et siège aminci concourent à une forte capacité de ce matériel. Mais à peine la livraison entamée, la DB semble s'interroger sur la pertinence économique de ce train, en relançant un appel d'offres de rames tractées. © M. Schmid

L’allongement des caisses a permis de réduire le nombre de voitures par élément, gagnant donc 2 plateformes et accessoirement 2 bogies. L’allègement des caisses est perceptible : 109 tonnes de moins sur l’ICE4 par rapport à l’ICE1. Il en résulte une puissance massique accrue d’un tiers. L’ICE4 plafonne en revanche à 250 km/h, la DB privilégiant la montée en vitesse et le freinage plutôt que la vitesse de pointe sur des relations à arrêts relativement fréquents.

Constituant l’élément phare du programme Zufunkt Bahn de reconquête du trafic, les ICE4 ont été mis en service commercial au service annuel 2017 sur la liaison Hambourg – Munich.

ICE

Quel confort à bord ?

Parmi les forces de l’ICE, d’abord la largeur des caisses… du moins en apparence et sur les trois premières générations. Assurément, la première impression en entrant dans les salles est bonne, amplifié par le choix de couleurs claires dans l’habillage des parois. En revanche, en s’installant à bord des ICE1 et 2, on remarque immédiatement un espace résiduel important entre la paroi et le premier siège. Grande largeur mais une disposition des places pas forcément optimale. C’est mieux à bord de l’ICE3. Sur l’ICE4, l’impression d’exiguïté est perceptible : 17 cm en moins, ça se voit !

Côté siège, l’harmonisation réalisée après la rénovation des ICE 1 et 2 sur le type ICE3 offre un niveau de prestation quasiment identique dans les trois types de rames. En seconde classe, le confort est assez voisin de celui des TGV français. En revanche, en première classe, le cuir n’arrive pas à faire illusion : le TGV surclasse nettement l’ICE. La tablette présente une cinématique médiocre, son dimensionnement est assez restreint et ne permet pas de poser un ordinateur portable.

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Ci-dessus, la première classe dans la deuxième génération d'ICE3. Ci-dessous, la seconde classe de la même rame. Ces dispositions constituent désormais la référence pour le parc ICE de la DB, après la rénovation des ICE 1 et 2. Certes, la DB offre des sièges en cuir en première classe, mais leur ergonomie est assez moyenne et les tablettes sur les sièges en file sont peu commodes. © transportrail

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Les accès sont en revanche bien mieux dimensionnés : sur les ICE1 et 2, les voitures disposent de 2 portes par face, améliorant considérablement les échanges de voyageurs et contribuant donc à la tenue de temps de stationnement de 2 minutes.  Les emmarchements sont commodes et comme la majorité des gares disposent de quais de 760 mm, les échanges en sont encore facilités.

A bord, on peut aussi profiter du large dimensionnement des intercirculations, d’ambiances lumineuses et, du moins pour les ICE1 et 2, de compartiments, pouvant être réservés pour des groupes ou des familles.

Les voitures restaurant sur ICE 1 et 2 sont aussi agréables : les prestations sont honorables, même si le prix peut apparaître un peu élevé. Mais il faut aussi tenir compte de la présence du personnel de restauration, de la logistique sur les produits disponibles et de la perte de capacité du train. Les autres rames sont dotées d’un bar-bistro mais la rénovation des ICE3 leur procurera un véritable restaurant.

Sur les ICE4, le parti pris de caisses très longues entraîne une moindre largeur et une diminution du ratio entre la capacité d’échange et le nombre total de voyageurs. Le confort aux jambes a certes été conservé (880 mm) mais le pas de sièges réduit (de 930 à 840 mm) par des dossiers plus minces. Ceci dit, la tendance au « compactage » pour maximiser la capacité d’emport concerne aussi les TGV…

Le comportement dynamique est assez variable car il est difficile de distinguer ce qui relève de la conception du train, notamment bogies et suspension, et ce qui relève de l’état de la voie. Le réseau allemand, surtout les lignes empruntées par le réseau ICE, était fortement sollicité avec des seuils dépassant régulièrement les 200 voire 250 circulations par jour, certaines sections sont passablement fatiguées et le confort dynamique s’en ressent.

En revanche, si les ICE1 et 2 sont patauds, les ICE3 bénéficient de performances intéressantes, notamment dans les transitions de vitesse, qui sont nombreuses sur le réseau allemand.

L’avenir

Initialement, ICE1 et 2 devaient être remplacés par des ICE4, qui devaient aussi prendre la suite des rames tractées Intercity mais le schéma semble remis en question avec l’émergence d’un mais il semble remis en question par le lancement au début de l’année 2017 d’un nouvel appel d’offres pour des rames tractées aptes à 200 km/h. L’ICE4 ne sera donc peut-être pas le nouveau standard Intercity de la DB ?