eb - Elektrische Bahnen Axel Schuppe, Verband der Bahnindustrie (Vorschau)

Fokus Thema
Leichtbau bei Schienenfahrzeugen –
Bestandsaufnahme und Potenziale
Im Auftrag des Leichtbauausschusses der Deutschen Maschinentechnischen Gesellschaft (DMG) entstand
eine zweiteilige Studie zur Entwicklung des Leichtbaus im Vollbahnbereich seit 1994. Der vorliegende
Beitrag fasst die Ergebnisse des ersten Teils zusammen.
Die letzte Studie zum Leichtbau wurde 1994
vorgelegt [1]. Inzwischen gab die DMG eine Studie
zum aktuellen Stand des Leichtbaus in Auftrag. Vollbahnen
sowie Straßen- und Stadtbahnfahrzeuge
wurden in zwei Teilstudien behandelt [2]. Über die
erste Teilstudie wird im Folgenden auszugsweise
berichtet.
Nahverkehrstriebzüge
In den Jahren seit 1994 gab es einige vielversprechende
Leichtbauansätze, die jedoch aus verschiedenen
Gründen nicht weiterverfolgt wurden. Ein
Beispiel waren die so genannten Leichttriebwagen,
deren Bau nach der Umstrukturierung der
Deutschen Bundesbahn zur Deutschen Bahn eine
Zeit lang mit großer Euphorie verfolgt wurde. Die
Triebwagen mit den hinsichtlich Fahrzeugmasse geringsten
spezifischen Werten sind der RegioSprinter
sowie der GTW 2/6 der ersten Bauserie. Die Idee war,
mit möglichst vielen Komponenten aus dem Lkwund
Busbereich den Preis derartiger Nahverkehrsfahrzeuge
zu senken. Um möglichst viel Gewicht zu
sparen, wurde die Auslegungsdruckkraft in Längsrichtung
nach DIN EN 12663 von 1 500 kN umgangen
und mit hohem Verzögerungsvermögen der
Fahrzeuge kompensiert.
Fahrzeuge wie RegioSprinter und Doppelstock-
Triebwagen der DWA sind für eine Prüfkraft in Längsrichtung
von 600 kN ausgelegt. Trotz der durchaus
beachtlichen Erfolge im Leichtbau wurde der Regio-
Sprinter nicht über eine kleine Serie hinaus gebaut.
Der GTW 2/6 wird jedoch weiterhin gebaut und ist
bis zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Studie in vier
Generationen ausgeliefert worden. Dabei wurde das
Fahrzeug dem jeweils aktuellsten Stand der Technik
sowie den neuesten rechtlichen Erfordernissen angepasst.
So ist die aktuellste Generation beispielsweise
mit Crash-Elementen ausgerüstet, die für den Einsatz
in den Niederlanden, wo die ersten Triebzüge
fahren, bereits vorgeschrieben sind. Nahezu zwangsläufig
ist damit auch das Gewicht der Fahrzeuge mit
jeder weiteren Generation gestiegen.
Ein hinsichtlich Masseoptimierung vielversprechendes
Fahrzeugkonzept bei S-Bahn-Zügen wurde
mit dem S-tog Kopenhagen realisiert (Bild 1): Dank
kurzer und dafür sehr breiter Wagenkästen ließ sich
das Lichtraumprofil besser ausnutzen, sodass mit
einer 3+3-Bestuhlung gegenüber langen Wagen
mehr Sitzplätze pro Wagenlänge untergebracht
werden können.
Zusätzlich sind durch die Einzelradsatz-Anordnung
sehr wenige Fahrwerke pro Zuglänge erforderlich,
sodass auch hierdurch Gewicht gespart
wird. Der Fahrwerksanteil am Gesamtgewicht beträgt
in der Regel je nach Fahrzeug bis zu 40 %,
sodass in diesem Bereich große Einsparungen
möglich sind. Begünstigend für die große Fahrzeugbreite
ist das Sonderprofil der S-Bahn Kopenhagen.
Das bei elektrischen Triebwagen bisher unerreicht
niedrige Flächengewicht wird zusätzlich
durch die geringere Auslegungs-Längsdruckkraft
von 1 100 kN begüns tigt.
Hochgeschwindigkeitszüge
Bild 1:
Kopenhagener S-Bahnzug (S-tog) in Valby (Foto: Steffen Mokosch/
Wikipedia).
In Bild 2 sind für Hochgeschwindigkeitszüge beispielhaft
auf der Ordinate das Flächengewicht als Maß für
den erreichten Leichtbau und auf der Abszisse das
8 111 (2013) Heft 1