Leicht auf die Schiene
Jedes eingesparte Kilogramm an Bord von Schienenfahrzeugen verringert den Energieverbrauch und den Verschleiß an Bremse, Rad und Schiene. Durch Materialinnovationen und Leichtbaumaßnahmen werden neue Zugkonzepte möglich.
Warum lohnt sich Leichtbau bei Schienenfahrzeugen?
Die Energieeffizienz von Schienenfahrzeugen lässt sich durch Leichtbaumaßnahmen erheblich verbessern. Dies gilt insbesondere im Nahverkehr mit seinen vielen Haltestellen, an denen ein Zug immer wieder bremsen und dann beschleunigen muss. Eine leichtere Bauweise würde hier unmittelbar den Energieverbrauch und damit den Schadstoffausstoß verringern.
Vor diesem Hintergrund wurde das Projekt „PURtrain – Leichtbau durch funktionsintegrierende Strukturen in Multi Material Design – hybride Sandwichbauweisen für Schienenfahrzeuge" gestartet. Der Fokus lag dabei vor allem auf einer geschickten Werkstoffkombination und einer Multimaterialbauweise. Dadurch sollte eine brand- und flammgeschützte, aber gleichzeitig kostengünstige Sandwichverbundbauweise für tragende Bauteile realisiert werden.
Was wurde erreicht?
Am Beispiel einer selbsttragenden Verkleidungsstruktur in Leichtbauweise konnten die Projektbeteiligten zeigen, dass sich unterschiedliche Funktionen integrieren lassen: Neben dem erreichten Leichtbau wurde die Zahl der Bauteile erheblich reduziert. Dabei konnten die Schalldämmung des Sandwichverbundes und die Güte der Oberflächen gehalten oder sogar verbessert werden. Die Prozesskette und das gewählte Fertigungsverfahren wurden auf ihre Wirtschaftlichkeit untersucht. Im Projekt wurde nachgewiesen, dass im Bereich der Schienenfahrzeugherstellung übliche Stückzahlen sowie eine wirtschaftliche Fertigung darstellbar sind. Das Konstruktionsprinzip der selbsttragenden Verkleidungsstruktur ist vom Projektkoordinator zum Patent angemeldet worden.