Im Kraftwerk Amsteg wurde die Effizienz mit einer verbesserten Düsensteuerung erhöht. Die drei Maschinengruppen bestehen aus Peltonturbinen mit Generatoren und je sechs Düsen. Die Düsen lenken das Wasser aus den Druckleitungen auf das Turbinenrad und regulieren damit die Leistung des Wasserkraftwerkes. Seit 2013 können – je nach geforderter Leistung – statt wie bisher sechs auch nur zwei oder vier Düsen geöffnet werden. Damit erhöht sich der Wirkungsgrad vor allem dann, wenn das Kraftwerk nicht die volle Leistung liefern muss.  

Erbrachte Energieeffizienz.

Diese Massnahme führt mit gleich viel Wasser zu einer Mehrproduktion von rund 2,6 Gigawattstunden Bahnstrom. Dies entspricht dem jährlichen Stromverbrauch von 650 Haushalten. 

Eine Maschinengruppe in einem Wasserkraftwerk besteht aus einem Laufrad, einer Welle und einem Generator. Von diesen Bauteilen müssen vor allem die Laufräder im Lebenszyklus des Kraftwerks mehrmals ersetzt werden.

Durch optimierte Profile mit besserer Wassernutzung und einer leichteren Bauweise für rascheres Anlaufen haben neue Laufräder einen besseren Wirkungsgrad als die alten. So kann mit gleich viel Wasser mehr Bahnstrom produziert werden.

Erbrachte Energieeffizienz.

Alle Wasserkraftwerke der SBB produzieren durch die Optimierung der Wasser-Laufräder rund 10 Gigawattstunden mehr Bahnstrom. Das ist gleich viel Strom, wie 2500 Schweizer Haushalte jährlich beziehen.

In den Wasserkraftanlagen der SBB wird der Bahnstrom mit einer Frequenz von 16,7 Hertz produziert. So können die Züge ihn direkt nutzen. Für eine höhere Versorgungssicherheit ist das Bahnstromnetz allerdings seit rund 50 Jahren an verschiedenen Orten mit dem Haushaltsstromnetz verbunden (Frequenz von 50 Hertz). Bislang wurde der Strom in fünf Werken zwischen den unterschiedlichen Frequenzen mechanisch umgeformt. Dabei treibt ein Motor direkt einen Generator auf der anderen Frequenzseite an. Diese Anlagen weisen einen Wirkungsgrad von 93% auf, der Rest ist Abwärme. 

Diese mechanischen Umformer-Anlagen werden nun im Rahmen des Substanzerhaltes durch elektronische Umrichteranlagen ersetzt. Dabei wandelt Leistungselektronik den Strom nahezu verlustfrei von einer Frequenz auf die andere um. Ein grosser Vorteil ist der deutlich höhere Wirkungsgrad von knapp 99%. Damit sind in modernen Umrichter-Anlagen die Verluste deutlich geringer und es wird weniger Abwärme produziert. 

Erbrachte Energieeffizienz.

In der Summe ergibt sich nach Realisierung aller Umrichterwerke eine Einsparung von rund 35–40 Gigawattstunden Strom. Die Realisierung zieht sich noch bis 2032. 

Für die Stromversorgung der Züge betreibt die SBB ein eigenes Stromnetz mit eigenen Übertragungsleitungen, Wasserkraftwerken und Frequenzumformern. Alle Anlagen werden zentral über ein Leitsystem gesteuert, welches das Nervensystem der Bahnstromversorgung bildet.

Mit der Erneuerung des Leitsystems im Jahr 2015 wurde die Funktion «Optimal Powerflow» integriert, die den Energiefluss in der Bahnstromversorgung optimiert. Dazu berechnet eine Software anhand verschiedener Parameter laufend die optimale Steuerung der Produktionsstätten – unter Berücksichtigung des Bedarfs vor Ort, der verfügbaren Kraftwerke und des notwendigen Transports des Stroms in den Übertragungsleitungen. So werden die Verluste in der Bahnstromversorgungen reduziert und der Gesamtwirkungsgrad erhöht.

Erbrachte Energieeffizienz.

Jährlich werden damit rund 10 Gigawattstunden Strom eingespart. Das entspricht dem jährlichen Stromverbrauch von rund 2500 Haushalten.