Wie sehen die Züge von morgen aus und wie kann der Bahnverkehr sicherer, energiesparender und umweltfreundlicher werden? Antworten darauf präsentiert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vom 18. bis 21. September auf der internationalen Fachmesse für Verkehrstechnik InnoTrans 2018 in Berlin. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen das ganze Spektrum der aktuellen Bahnforschung am DLR vor, darunter auch den NGT Cargo, einen Hochgeschwindigkeitszug für den zukünftigen Güterverkehr.
„Mit seiner Forschung betrachtet das DLR nicht nur das Schienenfahrzeug, sondern die komplette Transportkette vom Absender bis zum Empfänger“, sagt Prof. Karsten Lemmer, DLR-Vorstand für Energie und Verkehr. Die Stärkung des Schienenverkehrs als wettbewerbsfähiger Verkehrsträger sei ein wichtiger Baustein der Verkehrswende: „Um die Bahn für Güter- und Personenverkehr attraktiver zu gestalten, müssen wir dessen Kapazität, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit erhöhen. Als Schienenverkehrsforschungseinrichtung des Bundes leistet das DLR dazu einen maßgeblichen Beitrag. Mit einem ganzheitlichen Logistikkonzept entwickelt das DLR unter anderem eine Vision für den Güterverkehr der Zukunft und gibt Impulse für konkrete technologische Innovationen.“
Von der Straße auf die Schiene: Mobilitätskonzept für den Güterverkehr
Um Problemen wie Feinstaub, Verkehrslärm und Stau zu begegnen, haben DLR-Forscher das Logistikkonzept Next Generation Train Cargo für den Güterverkehr der Zukunft entwickelt. Es soll die Effizienz des Schienenverkehrs steigern und den Güterverkehr von der Straße auf die Schiene verlagern. Neben dem Fahrzeug an sich, betrachtet das Konzept auch die Be- und Entladeeinrichtungen, Umschlaganlagen und ein Betriebskonzept mit urbaner Feinverteilung. Der dazu entwickelte Güterzug NGT CARGO besteht nach Angaben des DLR aus Triebköpfen und Waggons, welche einzeln oder als Gruppe von einer Zentrale aus gesteuert automatisch fahren können.
Alternative Antriebe für alle Streckenabschnitte
Etwa die Hälfte des Schienennetzes in der EU ist nicht elektrifiziert – denn eine vollständige Elektrifizierung ist in vielen Fällen wirtschaftlich nicht umsetzbar. Deshalb müssen sich alternative Antriebskonzepte an die jeweiligen Einsatzorte anpassen. Das DLR präsentiert dazu auf der Messe alternative Fahrzeug- und Infrastrukturkonzepte für unterschiedliche technologische und betriebliche Rahmenbedingungen im Schienenverkehr.
Starke Seitenwinde: Stabilisierung von Hochgeschwindigkeitszügen
Im Forschungsprojekt Next Generation Train (NGT) entwickelt das DLR effiziente und nachhaltige Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge. Doppelstockbauweise, Leichtbau und eine betriebliche Höchstgeschwindigkeit von 400 Stundenkilometern gehören zu deren Hauptmerkmalen. Diese erfordern jedoch auch besondere Maßnahmen, um die Fahrstabilität bei starkem Seitenwind sicherzustellen. Das DLR nutzt dazu Elektromagnete, die mit möglichst großen magnetischen Haltekräften den Zug bei starken Seitenwinden auf den Schienen halten und stabilisieren.
Mit einem lauten Knall: Aerodynamische Untersuchungen bei der Einfahrt in einen Tunnel
Fährt ein Zug mit einer Geschwindigkeit von etwa 400 Stundenkilometer in einen Tunnel, erzeugt er Druckwellen, die mit Schallgeschwindigkeit durch diesen hindurch schießen. So entsteht nicht nur eine starke Last auf die Infrastruktur des Tunnels, sondern auch ein lautes explosionsartiges Geräusch. DLR-Forscher demonstrieren an einem Modell des NGT CARGO im Maßstab 1:25 wie sich diese Effekte abschwächen lassen. Sie bringen beispielsweise an den Tunnelportalen Hauben an, die einen Teil der Druckwelle seitlich oder nach oben entweichen lassen und so das Geräusch reduzieren.
Zustandsorientierte Instandhaltung: Reparieren, bevor es kaputt geht
Weichen und Gleise werden bisher in festen Zyklen gewartet oder erneuert. Das DLR untersucht, wie man diese Infrastrukturen instand halten kann, bevor sie Schaden nehmen oder ausfallen. Grundvoraussetzungen hierfür sind eine kontinuierliche und automatische Überwachung der Anlagen im laufenden Betrieb sowie die automatische Diagnose und Prognose ihres Zustands. Auf der InnoTrans stellt das DLR die Überwachung von Schienen mit Schienenfahrzeugen im laufenden Betrieb sowie das automatische Überprüfen von Weichen und Kabelanlagen elektronischer Stellwerke vor.
Auf der InnoTrans 2018 in Berlin ist das DLR in Halle 2.2, Stand 404 zu finden.
red/DLR
Titelfoto/Grafik: © DLR