Den Grundstein für die technologische Revolution durch Shift2Rail legen

Zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit und Attraktivität des Eisenbahnsektors – das Kernanliegen des gemeinsamen Unternehmens Shift2Rail – sind weitere Projekte erforderlich, die den Weg ebnen. Das Projekt ROLL2RAIL erfüllte diese Rolle durch die Fokussierung auf neuartige Technologien und Methoden für Schienenfahrzeuge.

Verkehr und Mobilität

Die Züge der Zukunft sollen energieeffizienter, leichter und zuverlässiger sein, ein größeres Fassungsvermögen aufweisen, weniger Kosten über ihren Lebenszyklus verursachen, vernetzt sowie komfortabler und attraktiver sein. Nur so wird der Eisenbahnsektor seinen Marktanteil vergrößern können. Natürlich wird es nicht einfach, dies zu erreichen: es gibt viele Hindernisse für solche drastischen Innovationen und die Technologien zur Bewältigung dieser Herausforderung stecken noch in den Kinderschuhen. Vor diesem Hintergrund wurde ROLL2RAIL (New Dependable Rolling Stock for a More Sustainable, Intelligent and Comfortable Rail Transport in Europe) gestartet, ein EU-finanziertes Projekt, das auf die Entwicklung von Schlüsseltechnologien und auf die Beseitigung von Hemmnissen abzielt, die radikalen Innovationen im Schienenfahrzeugbereich im Wege stehen. Das Projekt, das Teil einer größer angelegten, langfristigen Strategie zur Entwicklung der Schienenfahrzeuge von morgen ist und das die Integration geeigneter Ergebnisse in Shift2Rail gewährleisten soll, war mehreren Subsystemen gewidmet, die unter anderem die Traktion, das Zugsteuerungs- und Zugsicherungssystem (TCMS), den Wagenkasten, das Fahrwerk, die Bremsen, die Innenausstattung, den Lärm und die Energie betrafen. „Traktionssysteme haben mit der aktuellen Leistungselektronik-Technologie (Silizium) ihre maximal mögliche Effizienz erreicht. Unser Ziel war die Ausschöpfung aller Vorteile der neuesten Siliziumkarbid-Halbleitertechnologie zur Schaffung kleinerer, leichterer, effizienterer und zuverlässigerer Schienenfahrzeug-Traktionssysteme, während gleichzeitig bodennahe Radnabenmotor-Baugruppen für Hochgeschwindigkeitszüge angegangen würden“, erklärt Andrea Demadonna, Koordinator des Projekts im Auftrag der UNIFE (European Rail Industry Association, Union der Europäischen Eisenbahn-Industrien). „Wir untersuchten zudem wichtige Leistungsaspekte wie z. B. die Lärmemission oder die Zuverlässigkeit/Verfügbarkeit sowie eine mögliche technische Harmonisierung, die zu Kostensenkungen führt.“ Innerhalb von 30 Monaten wurde über ROLL2RAIL eine wesentliche Reduktion in Gewicht und Umfang von Traktionsumrichtern und Motoren erreicht. Ferner wurden Kalkulationen in Bezug auf den Lärm bei der Motorkühlung und Spezifikationen für einen Halbleiter auf Basis von Umweltbedingungen erstellt. Abgesehen von der Traktion führte das Projekt zu zahlreichen Durchbrüchen. Der erste Durchbruch ist ein „Train Control & Management System“ (TCMS, System für die Zugsteuerung und Zugsicherung), das Wireless-Technologien für die Zugsteuerung und Überwachung von Funktionen verwendet und somit den Bedarf für bordeigene Kommunikationskabel beseitigt wie auch das Verfahren für die Zugankopplung vereinfacht. Der zweite Durchbruch ist eine Untersuchung in Bezug auf Klebeverbindungen und in Bezug auf die Gewichtsreduktion von Verbundwerkstoffen; der dritte Durchbruch ist ein Marktanreiz für Fahrwerkstechnik und -wartung in Form einer europaweiten Kostenmodellierungsmethode, mit der die globalen Auswirkungen der Fahrwerkleistung auf die Wirtschaftlichkeit des gesamten Schienennetzes quantifiziert werden können. Dies ist nur die Spitze des Eisbergs, da das Projekt auch zu folgenden Ergebnissen führte: einer Reihe reduzierter und harmonisierter Anforderungen an ein Bremssystem, die bei zukünftigen Zulassungsverfahren verwendet werden kann; einer Untersuchung der öffentlich zugänglichen Fahrgastbefragungen zum Komfort in Schienenfahrzeugen und einem gewichteten flexiblen Bewertungssystem, das 24 Komfortmerkmale umfasst; drei neuen Schallentkopplungsmethoden (fortschrittliche Übertragungsweganalyse, Beamforming und Wellensignaturextraktion), die unter realen Bedingungen getestet wurden; und einer Anwendungshilfe zu Energienormen und -standards für die KPI-Erstellung sowie einer Berechnungsmethode. Schließlich entwickelte das Konsortium ein KPI-Instrument zur Bewertung der Auswirkungen/Verbesserungen durch neue Entwicklungen im Vergleich zu den Ausgangswerten. „Die ROLL2RAIL-Ergebnisse sind auf die Verwendung durch Shift2Rail als letztlichen Endanwender ausgelegt. Die Vorteile werden sich nicht nur auf das Innovationsprogramm 1 (Rolling Stock for passengers; Schienenfahrzeuge für Fahrgäste) auswirken, sondern auch auf fortschrittliche Systeme für die Zugsteuerung und Zugsicherung (TMCS), Infrastruktur-, Güterverkehrs- und Querschnittsaktivitäten (Cross-Cutting Activities, CCA) wie z. B. Lärm und Energie“, sagt Demadonna. „Shift2Rail wird die Arbeit, die wir begonnen haben, jetzt im Rahmen eines Vorgangs fortsetzen, der sich von selbst versteht, wenn man bedenkt, dass mehr als die Hälfte der ROLL2RAIL-Partner auch Mitglied von Shift2Rail sind.“

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NEW DEPENDABLE ROLLING STOCK FOR A MORE SUSTAINABLE, INTELLIGENT AND COMFORTABLE RAIL TRANSPORT IN EUROPE

Den Grundstein für die technologische Revolution durch Shift2Rail legen

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