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Jeder Fahrgast im Zug kennt den Ruck, der durch das Fahrzeug geht, wenn es bei hohen Zuggeschwindig­keiten zu einer Zugbegegnung kommt oder die im Ohr gespürte Änderung des Luftdruckes bei Tunnelfahrten. Für beide Effekte sind Änderungen des Luftdruckes auf der Außenseite des Fahrzeuges die Ursache. Das Schienenfahrzeug stellt für den Reisenden dabei eine schützende Hülle dar, die die aerodynamischen Einflüsse außen aufnimmt und nur abgemildert in das Innere überträgt. Auf die Hülle, also maßgeblich den Wagenkasten, wirken im Betrieb daher verschiedene aerodynamische Lasteinwirkungen ein, die im Design und in der Festigkeitsauslegung zu berücksichtigen sind. Die Berücksichtigung dieser Lasten ist seit langem im technischen Regelwerk hinterlegt und wird im Fahrzeugdesign und in Zulassungsverfahren geprüft. Standardisierte Vorgehensweisen und einheitliche Auslegungsszenarien fehlten bisher jedoch in den Normen, so kam es im engen Zeitgerüst laufender Beschaffungsprojekte zu Zeitverlusten und Entwicklungs­risiken. Zur Schließung der Regelungslücke hat der Bahnsektor zum Jahreswechsel 2014/15 einen Leitfaden zur Anwendung in Zulassungsverfahren hervorgebracht und veröffentlicht [1], [2]. In diesem Artikel werden Inhalte aus dem Leitfaden vorgestellt, der kürzlich durch eine Ergänzung vervollständigt wurde [3].

Die großen Erfahrungen, die Siemens mit der Entwicklung, dem Bau und dem Betrieb von bislang vier Generationen Hochgeschwindigkeitszügen weltweit gesammelt hat, sind eine hervorragende Basis für innovative Weiterentwicklungen. Der Aufsatz beschreibt die verschiedenen Generationen dieser Hochgeschwindigkeitszüge mit ihren spezifischen Anpassungen an die jeweiligen Umgebungsbedingungen und Kundenanforderungen. Die Betriebserfahrungen mit über 800 Hochgeschwindigkeitszügen sind ein wertvolles Kapital. Die Weiterentwicklung der Fahrzeugplattform Velaro war und ist eine wesentliche Voraussetzung sich in einem geänderten Markt erfolgreich behaupten zu können. Auch in Zukunft werden eine Reduzierung der Lebenszykluskosten, die Steigerung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit im Blickfeld stehen. Mit bewährter Technik und neue Technologien wird auch die nächste Velaro-Generation wesentliche Beiträge zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Attraktivität des Hochgeschwindigkeitsverkehrs auf der Schiene leisten.

Innerhalb des 7. U-Rahmenprogramms wurde das Forschungsvorhaben SPIDER PLUS („Sustainable Plan for Integrated Development through the European Rail Network – Projecting Logistics and Mobility for Urban Spatial Design Evolution“) von 2012 bis 2015 durchgeführt. Ziel war die Erarbeitung einer Mobilitäts-Vision für das Jahr 2050 unter besonderer Berücksichtigung des elektrisch betriebenen Schienenverkehrs und eines Umsetzungsfahrplans. Dieser zeigt Wege auf, wie die im „Weißbuch“ der Europäischen Kommission im März 2011 definierten Ziele erreicht werden können.

Dieser Beitrag stellt ausgehend von der Vorgehensweise die angestrebten Entwicklungen im Bahnbereich vor. Dazu gehören die Integration der nationalen Bahnsysteme in ein europäisches Netz für einen nahtlosen Eisenbahnverkehr auf hohem Qualitätsniveau, die Schließungen von Infrastrukturlücken, verbesserte Interoperabilität und verstärkter Einsatz neuer Technologien in Verbindung mit vereinfachten Zulassungsverfahren für Fahrzeuge und Bauteile. Diese Entwicklungen benötigen zudem entsprechende Rahmenbedingungen seitens der Politik sowie breite Marktakzeptanz.

Eingleisige Tunnel mit Fester Fahrbahn verschärfen die Mikrodruckwellen-Thematik beim Hochgeschwindigkeitsverkehr deutlich. Von Tunneln ohne Gegenmaßnahmen sind starke akustische Emissionen zu erwarten. Durch Portalhauben kann dem Phänomen in geeigneter Weise begegnet werden und die Restemissionen können unter gültige Richtwerte abgesenkt werden. Nachfolgend werden die Mikrodruckwellen-Thematik an der neuen Hochgeschwindigkeitsstrecke Erfurt–Halle/Leipzig und deren Beherrschung mittels Portalhauben als Gegenmaßnahmen an den drei Tunneln Finne, Bibra und Osterberg detailliert beschrieben.