Effiziente Oberleitungssysteme sind die Grundlage für den elektrisch betriebenen Schienenverkehr, der nachhaltiger ist als dieselbetriebener Schienenverkehr. Erneuerbare Energiequellen können in jedem Stromnetz der Bahnbetreiber fossile Brennstoffe ersetzen. Daher ist der ökologische Fußabdruck der elektrischen Traktion wesentlich geringer als der der Dieseltraktion.

Die Leiter müssen sowohl die elektrische als auch die mechanische Last tragen. Eine hohe Lebensdauer dieser Komponenten ist für Oberleitungen mit einer Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren unerlässlich.

Während Fahrdrähte und Seile aus reinem Kupfer (Cu-ETP) beste elektrische Eigenschaften (Leitfähigkeit) aufweisen, sind die mechanischen und thermischen Eigenschaften von reinem Kupfer nicht optimal. So kann ein reiner Kupferdraht nur bei einer geringeren Dauertemperatur betrieben werden als niedriglegierter Kupferdraht, was Einfluss auf die Stromtragfähigkeit hat. Kupfer kann nicht mit den gleichen Kräften nachgespannt werden wie niedriglegierte Leiter und Kupfer verschleißt stärker, muss also schneller ausgetauscht werden. Legierungsmetalle verbessern die mechanischen Eigenschaften des Kupferdrahtes, führen aber oftmals zu einer erheblichen Verringerung des elektrischen Leitwertes. Zielsetzung war damit für uns, eine Legierung zu entwickeln, die
a) die gleichen elektrischen Eigenschaften wie Kupfer
b) bessere thermische Eigenschaften als Kupfer und
c) bessere mechanische Eigenschaften als Kupfer aufweist.
Nach diversen Versuchen und Untersuchungen haben wir  unsere Valthermo® Legierung, eine Kupfer-Zinn-Legierung mit geringem Zinnanteil und den gleichen elektrischen Eigenschaften wie Kupfer, also 97 % IACS, entwickelt. Thermische und mechanische Eigenschaften der Valthermo®  Legierung sind den von reinem Kupfer weit überlegen und denen von Kupfer-Silber-Legierungen (CuAg) mindestens ebenbürtig. Gegenüber CuAg Produkten haben Valthermo®  Produkte den Vorteil, dass sie unabhängig vom Silberkurs an den Metallbörsen sind und somit nicht den damit verbundenen Preisschwankungen unterliegen. Dadurch, dass wir sowohl Fahrdrähte als auch Seile aus Valthermo® herstellen, können wir unseren Kunden ein einheitliches System aus der gleichen Legierung anbieten, wodurch Tragseil und Fahrdraht die gleichen Eigenschaften haben.

Oberleitungen und Fahrdrähte werden aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt und dehnen sich je nach Temperatur aus oder ziehen sich zusammen. Um diese Längenänderung auszugleichen, werden die Leiter unter Spannung gesetzt. Unter Spannung dehnen sich die Leiter sofort elastisch und durch die sogenannte Kriechdehnung zusätzlich langsam aus. Diese Kriechdehnung ist von Legierung zu Legierung unterschiedlich. VALTHERMO Produkte bieten im Vergleich zu reinem Kupfer um den Faktor 2 bis 3 reduzierte Kriechverhältnisse. Die Verbesserung des Kriechverhaltens bedeutet, dass die bei reinen Kupferdrähten notwendigen Nachjustierarbeiten nach der Installation bei der Verwendung von VALTHERMO Produkten vollständig entfallen können. Der geringere Verschleiß des VALTHERMO-Fahrdrahtes führt zu einer längeren Lebensdauer. Bei der Deutschen Bahn wird eine Lebensdauer von bis zu 100 Jahren für die gesamte Oberleitung angestrebt. Ein Fahrdraht aus reinem Kupfer muss in diesem Zeitraum mehrmals erneuert werden, während der VALTHERMO-Fahrdraht voraussichtlich bis zur gesamten Lebensdauer der Oberleitung hält, was sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile bietet. Reine Kupferprodukte sind in ihrer Betriebstemperatur auf 80°C begrenzt, während VALTHERMO bei einer maximalen Dauertemperatur von 100°C betrieben werden kann. Daher bieten VALTHERMO-Produkte eine höhere Strombelastbarkeit.

Die Gesamtkosten einer Oberleitungsablage bestehen nicht nur aus dem Kaufpreis der Komponenten und den Kosten für deren Installation. Wir unterscheiden vier Phasen: Produktion – Installation – Wartung – Betrieb. In der Produktion ist ein legiertes Oberleitungsprodukt immer teurer als ein reines Kupferprodukt. Bei der Installation, das haben Umfragen unter den Errichterfirmen ergeben, weisen z.B. Valthermo® Produkte nahezu identische Eigenschaften auf wie reine Kupferprodukte oder Kupfersilberprodukte, das heißt, der Installationsaufwand und somit die Kosten sind gleich. Bei der Wartung jedoch können legierte Produkte wie unsere Valthermo® Fahrdrähte und Seile ganz klar punkten. Durch die oben geschilderte,  erheblich geringere Kriechrate werden Nachregulierungsarbeiten oftmals unnötig, die höheren Bezugskosten für Valthermo® gegenüber Kupfer werden dadurch meist schon im ersten Jahr nach Inbetriebnahme wieder eingespart. Weitere erhebliche Kosteneinsparungen entstehen durch den Wegfall notwendiger Fahrdrahtwechsel. Im Betrieb kommen die angesprochenen Einsparungen an Verlustenergie dazu. Alles in Allem entstehen für ein Oberleitungssystem aus Valthermo®  Produkten über den angestrebten Lebenszyklus signifikant niedrigere Kosten als für ein System aus reinem Kupfer. Analog zur Kostenrechnung wurden Berechnungen zur CO² Einsparung durchgeführt. Im Laufe des Lebenszyklus einer Oberleitungsanlage lassen sich mit der Verwendung von Valthermo®  Produkten große Mengen CO² einsparen, was für viele Bahnunternehmen eine zunehmend wichtige Rolle spielt. Dazu gibt es detaillierte Untersuchungen der Technischen Universität Dresden und diversen Bahnbetreibern im Nah- und im Fernverkehr, die das belegen und die wir Interessenten bei Bedarf gerne zukommen lassen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Bahnelektrifizierung durch die Verwendung von Valthermo®  Produkten im Vergleich zu konventionellen Werkstoffen signifikant nachhaltiger gestalten lässt.