Archiv

Das Institut für Verkehrssystemtechnik (ITS), Braunschweig, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) e. V. betreibt seit Anfang dieses Jahres ein Zweiwegefahrzeug als Versuchs- und Messfahrzeug. Ausgestattet mit verschiedenen Ortungssensoren, Kommunikations- und Rechentechnik ist das RailDriVE genannte Fahrzeug für ein breit gefächertes Einsatzspektrum geeignet. Dieses umfasst unter anderem die Evaluation von Ortungssystemen, die Aufnahme und Validierung digitaler Streckenkarten, den Support bei der Projektierung von Leit- und Sicherungstechnik sowie die Kopplung mit dem Eisenbahnsimulationslabor RailSiTe des ITS. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über die implementierten Sensoren und die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten. Das RailDriVE steht generell auch externen Kunden zur Nutzung zur Verfügung und die vom DLR vorgehaltene Ausstattung des Fahrzeugs kann für Versuche von Kunden ergänzt werden.

Perlitische und bainitische Schienenstähle wurden auf ihre Eignung für den Einsatz im Gleisbogen mit Rollkontaktermüdungsproblemen (Head Checks) mit dem Ziel überprüft, den Instandhaltungsaufwand für das Gleis zu reduzieren, ohne den Verschleiß am Rad zu erhöhen. Danach werden mit der Verwendung höherfester perlitischer Schienenstähle sowohl der Verschleiß als auch die Tiefe der Head Checks im Gleisbogen reduziert. Nicht wärmebehandelte perlitische Stähle sind bei geeigneter Legierung und Sulfidformbeeinflussung eine Alternative zu den wärmebehandelten Stahlsorten. Bainitische Schienenstähle können im Gleisbogen ein Gleichgewicht zwischen Verschleiß und Rollkontaktermüdung auf niedrigem Niveau bieten, so dass das geschädigte Material von der Schienenoberfläche abgetragen wird. Jedoch müssen bestimmte Mindestfestigkeiten vorhanden sein, um den im Vergleich zu perlitischen Stählen höheren Verschleiß zu begrenzen. Die Ergebnisse zeigen darüber hinaus, dass sich Stähle höherer Festigkeit auf der Rad- und Schienenseite durchaus günstig auf den Verschleiß im Gesamtsystem auswirken können.

Der Einsatz eines Systems zur Messung der Gleisrauheit ist mittlerweile fester Bestandteil von Geräuschtests für Schienenfahrzeuge. Für den grenzüberschreitenden Verkehr zugelassene Züge müssen heutzutage die neue EU-Norm TSI-Lärm erfüllen. Die Möglichkeit zur Messung der Radrauheit stellt ebenfalls eine wünschenswerte Entwicklung dar. Neuartige Systemkomponenten erlauben die Rauheitsmessung auch bei sehr glatten Rädern und Schienen. Weil das System sehr geringe Rauheitsniveaus erfassen kann, ist deren Dokumentation für modernste Schienenbearbeitungs- und Schleifverfahren sowie die Fertigung glatter Räder möglich. Auch die Rauheit von Straßenbahnschienen lässt sich mit dem System messen, was insofern wichtig ist, als Straßenbahnen oft in einem geräuschsensiblen Umfeld fahren.
Das Messsystem erfüllt die Anforderungen des neuen Entwurfs der europäischen Norm prEN 15610 „Bahnanwendungen – Geräuschemission – Messung der Schienenrauheit im Hinblick auf die Entstehung von Rollgeräusch“. Außerdem ermöglicht es die Messung von Radunrundheiten, was zur Bestimmung der Schwingungsbelastungen sowohl für die Fahrgäste in Schienenfahrzeugen als auch für die an das Gleis angrenzenden Gebäude von Bedeutung ist.

Mit Einführung des Hochleistungsschienenverkehrs hat die Werkstoffbeanspruchung bei Rädern und Schienen zugenommen. So weisen vor allem angetriebene Räder von modernen Nahverkehrsfahrzeugen vereinzelt bereits nach kurzer Einsatzdauer Laufflächenschäden auf. Insbesondere im Hochgeschwindigkeitsverkehr tritt das Problem der periodischen Polygonisierung der Räder auf. Aufwändige Reprofilierungen des Rades, bei denen ein erheblicher Teil vom Raddurchmesser abgespant wird, sind dann nicht nur an dem geschädigten Rad, sondern zur Durchmesseranpassung mitunter an allen Rädern des betroffenen Fahrwerks erforderlich. So stellt sich immer wieder auch die Frage nach Radwerkstoffen, die den gestiegenen Beanspruchungen länger widerstehen. Deshalb hat das Technikzentrum der DB AG in den zurückliegenden Jahren die Erprobung neuer Radwerkstoffe initiiert und begleitet. Für den Hochgeschwindigkeitsverkehr wurde ein japanischer Radstahl getestet. Für den Personenverkehr bis 160 km/h wurden bainitisches Gusseisen (ADI) sowie Radstähle mit verbesserter thermischer Belastbarkeit getestet. Die durchgeführten Prüfstandsversuche und Betriebsversuche haben gezeigt, dass das Auftreten von Unrundheiten verringert und die Laufleistung der Räder durch ein günstigeres Gefüge und höhere Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften über den Radumfang erheblich verbessert werden können. Dabei gibt es durchaus Alternativen zu den bislang verwendeten Radwerkstoffen.