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Da der Luftwiderstand einen großen Anteil des Energieverbrauchs von Schienenfahrzeugen ausmacht, kommt seiner genauen Bestimmung sowohl zum Zwecke der Optimierung, als auch zur Fahrplan- und Kosten­berechnung eine hohe Bedeutung zu. Trotz jahrelanger Forschungs­arbeit ist die exakte Luftwiderstands­prognose mit Modellversuchen und Simulationen bislang schwierig, sodass abschließende Betrachtungen immer noch mit Vollmaßstabsfahrzeugen auf der Strecke vorgenommen werden müssen. Das Berliner Institut für Technologie­transfer (BIT) hat daher einen Versuchsstand im Wasserschleppkanal der Technischen Universität (TU) Berlin entwickelt, der die Unzulänglichkeiten bisheriger Modellprüfstände überwinden soll. Die Untersuchungen an einem Referenzfahrzeug zeigten, dass sich mit dem entwickelten Versuchsverfahren sehr gut die Werte des echten Fahrzeugs im Modellversuch bestimmen lassen. Der Versuchsstand stellt daher eine echte Alternative für die kosteneffiziente Fahrzeugentwicklung und –optimierung dar.

Mit Hilfe der vorgestellten physikalischen Analysen kann das Systemverhalten bei Torsionsschwingungen lückenlos untersucht werden. Die Betriebs- und Unterhaltszustände des Fahrzeugs, welche zu den höchsten Torsionsmomenten führen, werden ausgewiesen, wie auch das maximal zu erwartende Torsionsmoment. Auf Grundlage der Beanspruchbarkeit von Radsatzwelle und Presssitz werden Vorschläge für die qualitative und quantitative Gestaltung bzw. Optimierung der Traktionsregelung ermittelt. Die Qualität der Erkennung von Torsionsschwingungen mittels der fahrzeugseitigen Sensorik wird aufgezeigt und ein neues Verfahren zur Überwachung des Systems vorgestellt. Mittels Analyse der Ausfall- und Fehlfunktionen sowie einer Gefährdungs- und Fehlerbaumanalyse werden wichtige Elemente der Sicherheitsbetrachtung vorgestellt.

Moderne Schienenfahrzeuge müssen hohen Anforderungen in Bezug auf Sicherheit, Zuverlässigkeit und Komfort entsprechen. All diese Punkte hängen mit den Witterungsbedingungen zusammen, unter welchen das Schienen­fahrzeug betrieben wird. Klimaversuche werden bereits seit vielen Jahren in der Schienen­fahr­zeug­industrie durchgeführt. Waren es vor einiger Zeit noch hauptsächlich Versuche an Klimageräten und dem damit verbundenen Raumklima im Fahrgastraum und Führerraum, nehmen Funktionstests an anderen Komponenten immer mehr zu. Genau hier, bei der Standardisierung, setzt die technische Richtlinie CEN/TR16251:2016 an. Einzelne Komponenten sollen im Verband mit dem Gesamtsystem unter ver­schie­densten klimatischen Bedingungen getestet werden, um sicherzustellen, dass das Schienenfahrzeug im Betrieb eine maximal mögliche Zuverlässigkeit erreicht und auch bei extremen Witterungsbedingungen der Betrieb gewährleistet werden kann. Zurzeit liegt der Zweck bei einem Großteil dieser Funktionstests als Kon­formi­täts­nachweis bestimmter vertraglicher Betriebspunkte, allerdings können die reproduzierbaren Wetter­bedingungen auch dazu verwendet werden, die Komponenten zu verbessern oder neue Entwicklungen zu testen, wie es für Straßenfahrzeuge der üblichen Praxis entspricht.

Das Railway Collision Avoidance System (RCAS) nutzt direkte Mobilkommunikation zwischen Zügen, um das Restrisiko von Kollisionen deutlich zu senken. Durch Weiterentwicklung dieses Ansatzes kann in Zukunft auch die Effizienz und der Durchsatz im Schienenverkehr erhöht werden. Bei bestehendem Funkkontakt ist das Stärken und Schwächen von Zügen sogar während der Fahrt (dynamisches Flügeln) möglich. TETRA und ITS-G5 sind zwei hierfür geeignete Funkstandards, mit denen über Distanzen von einigen Kilometern Positions- und Geschwindigkeitsinformationen, hoch zuverlässig, sicher und verzögerungsfrei, direkt zwischen den Zügen ausgetauscht werden können. Dieser Artikel präsentiert ein Systemkonzept für das dynamische Flügeln und virtuell gekoppelte Fahren, welches im Rahmen des Projekts Next Generation Train (NGT) entwickelt wurde, und gibt einen Überblick über die operationellen Randbedingungen, Anforderungen und technischen Herausforderungen. NGT ist ein Projekt des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR).