Weltweite. Prof. Dr.-Ing. Markus Hecht TU - Berlin / FG Schienenfahrzeuge Salzufer / Sekr. SG 14, D Berlin

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Erwin Dittmar
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1 Weltweite Entwicklungstendenzen t der Schienenfahrzeugtechnik Prof. Dr.-Ing. Markus Hecht TU - Berlin / FG Schienenfahrzeuge Salzufer / Sekr. SG 14, D Berlin h markus.hecht@tu-berlin.de 1

2 Prioritätenliste des Bahnbetriebs: 1. Sicher 2. Zuverlässig 3. Wirtschaftlich h 2

3 Sicherheit [EN15126:2000(RAMS)] definiert als Freiheit von unzulässigen Risikoniveaus 3

4 Risiko = Funktion von möglichem Schadensausmaß + Eintrittswahrscheinlichkeit + Entdeckungswahrscheinlichkeit 4

5 Schadensausmaß: bestimmt durch Anzahl Personen, Gütermenge, insbes. Gefahrgut, Geschwindigkeit 5

6 Mögliches Schadensausmaß steigt zukünftig, da der Marktanteil wächst, z.b. Güterverkehr 60 % Marktanteil Schienengüterverkehr 50 53, ,1 40,5 41,9 42, ,8 17,1 0 EU 25 Deutschland Schweiz Russland Australien USA China 6

7 Geschwindigkeit muss wachsen: a) höhere Attraktivität für die Reisenden b) höhere Erträge für den Betreiber, da Kosten für Fahrzeuge, Personal und Infrastruktur eine Funktion der Zeit sind, Einnahmen aber eine Funktionen der Entfernung 7

8 Energiebetrachtung Eisenbahn Kinetische Energie = Lageenergie (freier Fall) Fallhöhe h in m Rangierg geschwind igkeit Güterzug bis 1960 Güterzu g heute 56,66 2,4 16,6 Schnel llzug 100,7 ICE Unfall Esch hede 157 Vmax ICE 1/2 308 Vmax IC CE per rspektiv V ,8 Fahrgeschwindigkeit g v in km/h d- Schiene e (TGV) Rekord Ra 8

9 ICE Unfall Eschede 3. Juni 1998, Kollisionsgeschwindigkeit 200km/h (Quelle: 9

10 Rekord Rad- Schiene (TGV) (Quelle: Foto: S. Terfloth) 19,6MW Leistung, vkrit Fahrleitung 620 km/h, R min 16000m, Fahrdrahtspannung 30,6 kv mit 574,8 km/h am 03.April 2007 am km 191 der TGV- EST Strecke (Paris-Straßburg) 10

11 Reduktion des Schadensausmaßes durch passive Sicherheit h it EN 12663: Sichern des Überlebensraums 11

12 Reduktion des Schadensausmaßes durch passive Sicherheit h it EN 15227: Einhalten von Crashszenarios 12

13 (Bombardier) (Bombardier) (Quelle: Handbuch Das System Bahn, Eurailpress, DVV Media Group GmbH, 1. Aufl. 2008) 13

14 Reduktion des Schadensausmaßes durch passive Sicherheit h it Airbag für Führerstand 14

15 ICE Unfall Thun vom Nebeneffekt der crash worthiness Leichte Reparatur Gegenbeispiel: ICE Mehrere Wagen sind 2009 noch in der Reparatur 15

16 Eintrittswahrscheinlichkeit Aktive Sicherheit Fahrplan Zugsteuerung (ERTMS [European Rail Traffic Management System]) Zugsicherung (ETCS [European Train Control System]) Fahrzeugbremse Sorgfältige konstruktive Gestaltung und Werkstoffauswahl gemäß Stand der Technik 16

17 Entdeckungswahrscheinlichkeit a) traditionell durch Werkstattinspektion 17

18 b) Zukünftig durch On-Board Diagnose 18

19 Entgleisungsdetektoren 19

20 Häufigkeit Konsequenz Matrix Häufigkeit Risikostufen häufig unerwünscht intolerabel intolerabel intolerabel selten tolerabel unerwünscht intolerabel wahrscheinlich tolerabel unerwünscht intolerabel intolerabel gelegentlich tolerabel unerwünscht intolerabel intolerabel vernachlässigbar unwahrschein- vernachlässig- vernachlässig- unerwünscht unerwünscht lich bar bar unvorstellbar vernachlässig- bar vernachlässig- bar tolerabel tolerabel unbedeutend marginal kritisch katastrophal Gefahrenstufen 20

21 Zuverlässigkeit Ziel Fahren nach Fahrplan Seltene Ausfälle Ergebnis Kleinere Fahrzeugflotte Verfügbarkeit hoch 21

22 Wirtschaftlichkeit Geschwindigkeits-Weg-Diagramm kürzeste Fahrzeit energieoptimierte Fahrweise schlecht Kraftschlussbedingungen Geschw windigke eit Weg 22

23 Train coupling / Train sharing 23

24 Wirtschaftlichkeit Automatischer fahrerloser Betrieb bei Metros Quelle: VAG Nürnberg

25 Wirtschaftlichkeit Modularer Aufbau (Quelle: Handbuch Das System Bahn, Eurailpress, DVV Media Group GmbH, 1. Aufl. 2008) 25

26 Modularer Aufbau im Fahrzeug Verkürzung der Herstellungs-, Montageund Instandhaltungszeit (Quelle: Handbuch Das System Bahn, Eurailpress, DVV Media Group GmbH, 1. Aufl. 2008) 26

27 Schlussfolgerung für die Zukunft Eisenbahnverkehr h wird schneller zuverlässiger sicherer und an Bedeutung gewinnen 27

u. Seeverkehr Technische Universität Berlin Salzufer 17-19 / Sekr.

28 Kontakt-Koordinaten: Prof. Dr.-Ing. Markus HECHT FG Schienenfahrzeuge Geschäftsführender Direktor Institut für Land- u. Seeverkehr Technische Universität Berlin Salzufer / Sekr.: SG Berlin Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) markus.hecht@tu-berlin.de Internet: 28

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