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Innovationen für Europas Eisenbahnen ermöglichen Blick in die Zukunft für Passagiere und Güter

Europa verfügt über ein gutes Schienennetz. Die Bahn muss allerdings für die Passagiere noch attraktiver werden, damit Verkehrsemissionen eingespart werden können. RUN2Rail hat eine Reihe ehrgeiziger Konzepte erarbeitet, die das Bahnangebot verbessern könnten.

Verkehr und Mobilität

Die Komplexität des europäischen Schienennetzes führt zu einer Reihe von Herausforderungen in den Bereichen Infrastruktur, Signalgebung und Telekommunikation, Passagierkomfort und Logistik. Um das Netz zu modernisieren, ist eine neue Generation verlässlicherer, bequemerer, umweltfreundlicherer Züge mit geringeren Lebenszykluskosten notwendig. Ein neuer Schienenfahrzeugbestand wird auch Schäden an den Schienen reduzieren, sodass wesentlich an Instandhaltungs- und Reparaturkosten gespart werden kann. Durch eine Reihe von Fallstudien hat das EU-unterstützte Projekt RUN2Rail mehrere technologische Konzepte für die nächste Generation von Laufwerken (Radsätze, Aufhängungen und Drehgestelle) entwickelt. Als Teil des Innovationsprogramms Shift2Rail (S2R) arbeitete RUN2Rail eng mit dem ergänzenden Projekt PIVOT zusammen.

Neue Konzepte für die Züge der Zukunft

RUN2Rail war in vier Forschungsbereiche aufgeteilt: fortgeschrittene Überwachung des Zustands der Laufwerke, neue Werkstoffe und Produktionsverfahren, mechatronische Aufhängungen für Eisenbahnfahrzeuge und die Vorhersage/Reduzierung von Lärm im Innenraum. Das Team (15 Partner aus acht Ländern) verwendete mathematische Modelle und Simulationswerkzeuge, um die Weiterentwicklung verschiedener Zugsysteme vorauszusagen. Eine Fallstudie betrachtete die Verwendung von Additivtechnologien für Metall (3D-Metalldruck), um Bauteile herzustellen, die hohen Nutzlasten und stark verschleißenden Arbeitsbedingungen standhalten können. Ein tiefgreifendes Verständnis der metallurgischen Eigenschaften von Metallpulvern sowie Fachwissen über die Verwendung leistungsstarker Laser ermöglichten dem Team, ein innovatives Achslager zu entwickeln. Dieses hat die notwendigen mechanischen Eigenschaften, ist aber 30 % leichter und kleiner. Eine weitere Fallstudie untersuchte das ratternde Getöse der Räder, das bekanntermaßen schwer zu unterdrücken ist. Das Team entwickelte ein Tool, das den Lärm im Innenraum basierend auf einer gegebenen Konfiguration der Fahrzeugaufhängung vorhersagen kann, und schlug verschiedene Methoden vor, um Lärm zu reduzieren. Ein Vorschlag ist die Verwendung flexiblerer Befestigungsmaterialien für einige Aufhängungsbauteile. Es wurden auch Tests an einem gesamten Zug der Metro in Madrid durchgeführt. „Aber wir konnten keine Innovationen einführen, ohne die extrem hohen Sicherheitsnormen für den Schienenverkehr einzuhalten. Es war fast schwieriger, eine Zertifizierungsstrategie für ein Fahrzeug mit mechatronischer Aufhängung auszuarbeiten, als die neue Aufhängung selbst zu entwickeln!“, erinnert sich Stefano Bruni, der technische Leiter des Projekts. RUN2Rail richtete eine Arbeitsgruppe für Regulierungs- und Normungsfragen mit einer eigenen Beratergruppe ein, an der wichtige Organe der Branche wie die Europäische Eisenbahnagentur und das Europäische Komitee für Normung beteiligt waren. Das Projekt trug auch zum laufenden Entwicklungsplan für die Normung von Shift2Rail bei, indem es relevante Bereiche ermittelte, in denen Auswirkungen besonders wahrscheinlich sind.

Alle an Bord!

Entsprechend der Prioritäten der Initiative S2R ist das übergeordnete Ziel von RUN2Rail, die Züge für Passagiere attraktiver zu gestalten. Die Betonung liegt dabei nicht auf höheren Geschwindigkeiten, sondern auf verbesserter Pünktlichkeit, Verlässlichkeit und Bequemlichkeit. Auch die Energieeffizienz ist ein Argument. Ein weiteres Ziel war eine verbesserte Rentabilität und ein Wettbewerbsvorteil für die Betreiber der Schienennetze. Dies käme den Steuerpflichtigen zugute, da die Eisenbahnen Europas häufig von den Regierungen subventioniert werden. „RUN2Rail war eine Gelegenheit, Konzepte, die sich seit einem Jahrhundert oder sogar noch länger bewährt haben, radikal zu überdenken! Um Fortschritte zu realisieren, müssen wir die Auswirkungen noch weiter quantifizieren und Zertifikationsprotokolle festlegen. Ich hoffe, dass einige unserer Ideen dann in nicht allzu ferner Zukunft im wahrsten Sinne des Wortes Fahrt aufnehmen“, so Bruni. Zu diesem Zweck werden die Forschungsbemühungen in zwei neuen Projekten fortgesetzt: NEXTGEAR und PIVOT2.

Schlüsselbegriffe

RUN2Rail, Eisenbahn, Schiene, Gleis, Zug, Schienenfahrzeugbestand, Laufwerk, Fahrwerk, Aufhängung, Passagier, Mechatronik, Lärm, 3D-Metalldruck, Sicherheit, Normen

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