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Die Trassierung des Normalspur-Schienennetzes in der Schweiz weist eine verhältnismässig grosse Anzahl an Strecken auf, die Gleisbögen mit Radien kleiner (R <) 250 m beinhalten, welche im Vergleich zu anderen euro­päischen Ländern unter Berücksichtigung der gefahrenen Geschwindigkeiten fahr­technisch sehr an­spruchs­voll sind. Die seit 2012 existierende Gruppe Fahrtechnik, bestehend aus Mitarbeitern des BAV, der SBB, der BLS und der SOB, kam im Herbst 2014 zum Schluss, dass die fahrtechnische Prüfung von Eisen­bahn­fahrzeugen auf Strecken mit extra kleinen Radien R < 250 m (sogenannter Prüfbereich 5) durch die europäischen Vorgaben gemäss EN 14363 nicht abgedeckt ist. Damit werden die Anforderungen des schweizerischen Eisen­bahn­systems nicht ausreichend berücksichtigt. Um belastbare Grenzwerte festzulegen, wurde beschlossen, mittels fahrtechnischer Untersuchung einer Auswahl verschiedener Referenz­fahrzeuge die notwendigen Grundlagen zu schaffen. Seit März 2018 liegen nun die relevanten Vorgaben für die Fahr­zeug­zulassung in der Schweiz vor.

Das Güterwagendrehgestell RC25NT, entwickelt von der ELH Eisenbahnlaufwerke Halle GmbH & Co. KG, ist seit 2012 zugelassen. 2016 wurde die Betriebserprobung erfolgreich abgeschlossen. Der Vergleich der Ergebnisse mit denen des Referenz-Drehgestells Y25 zeigte bei dem Einsatz mit 25 t Radsatzlast (RSL) in Schweden gegenüber dem Y25 eine Vervielfachung der Laufleistung, aber eine geringere, als in Deutschland ermittelt wurde. Durch Messungen im Betriebseinsatz in Schweden wurden dafür die Ursachen gesucht. Zur Reduzierung des Spurkranzverschleißes erfolgten Optimierungen am Drehgestell. Das radiale Stellverhalten in Abhängigkeit vom Radprofil und die zu erwartende Verschleißentwicklung wurden mittels einer Mehrkörpersimulation (MKS) untersucht. Damit konnte ein optimiertes Laufflächenprofil entwickelt werden. Diese Veränderungen sind an den RC25NT-Drehgestellen in Schweden realisiert worden. Wiederum erfolgten Messungen im Betriebseinsatz, deren Ergebnisse die Vorteile der optimierten Ausführung bestätigt haben.

Laufwerke sind hochsicherheitsrelevant und zählen zu den teuersten Komponenten bei der Fahrzeug-Instandhaltung. Ihr Zustand wird überwiegend erst in der Werkstatt detailliert und objektiv diagnostiziert. Es entstehen daher schon Kosten, bevor klar ist, ob eine Fahrzeugabstellung zum optimalen Zeitpunkt durchgeführt werden konnte. Mit dem Konzept des ‚Fahrzeug-Fingerprints‘ kann mittels vernetzter gleisseitiger Rad-Schiene-Messstellen allein aufgrund des Lasteintrages jedes Fahrzeuges in den Fahrweg der Zustand von Laufwerken während des Betriebs permanent beurteilt werden. Notwendige Wartungsschritte können gezielter ergriffen und vorrausschauend geplant werden. Ein Gewinn für das gesamte System!

Zur Berechnung und Optimierung des Energiebedarfs von Zugfahrten ist die Kenntnis der Fahrwiderstände nötig. Oftmals werden vereinfachende Formeln wie die Davis-Gleichung oder Näherungsformeln für die Teilwiderstände verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Luftwiderstandsgleichung, für welche meist von einem ungefähren c_w-Wert, einer Normfläche von 10 m², einer Normluftdichte sowie der Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Luft ausgegangen wird. Aerodynamische Untersuchungen zeigen jedoch, dass der Luftwiderstand mit zunehmendem Anströmwinkel nicht cosinusförmig ab-, sondern bis zu einem Winkel von ca. 60° gar zunimmt. Im vorliegenden Beitrag wird ein numerisches Modell vorgestellt, das diesem Phänomen Rechnung trägt; des Weiteren wird ein möglicher Spurkranzanlauf durch die windbewirkte Seitenkraft betrachtet. In den vorgestellten Fallstudien zeigt sich, dass der Wind und dessen Anströmwinkel einen signifikanten Einfluss auf den Energiebedarf haben können.