Hochgeschwindigkeits-Schienenverkehr, Anforderungen und Konsequenzen für Werkstoffe und Formgebung

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Hochgeschwindigkeits-Schienenverkehr, Anforderungen und Konsequenzen für Werkstoffe und Formgebung

Cabos, H.P.

Beschrieben werden zunächst die Entwicklung des Hochgeschwindigkeits-Schienenverkehrs (HGV) in Europa und die Anforderungen an die Fahrzeuge. Die Erhöhung der Auslegungsgeschwindigkeit führt zu neuen bzw. besonderen Anforderungen. Im Vordergrund steht die Massereduzierung. Der tatsächlich erreichbare Leichtbaugrad wird von den Auslegungskriterien des Fahrzeuges und von dessen Gesamtmasse bestimmt. Hohe Komfortanforderungen führen zu höheren Gewichten, denen mit den Mitteln des Fahrzeugbaus zu begegnen sind. Insbesondere die Integration von Systemfunktionen (Schall- und Wärmedämmung, Klimatechnik, elektrotechnische Ausstattung) in die tragende Struktur, kann die Bewertung und die Werkstoffauswahl entscheidend beeinflussen. Letztlich ist die Wirtschaftlichkeitsanalyse über die Gesamt-Nutzungsdauer (über 30 Jahre) ausschlaggebend. Dabei bestimmt vor allem der Korrosionsschutz die Instandhaltungskosten. Sowohl Aluminium- wie Stahlwerkstoffe haben sich bewährt. Als Realisierungsbeispiele werden aufgezeigt: Aluminium-Strangpreßprofilbauweise des ICE-Mittelwagens, Stahlbauweise für den französischen TGV aus StE 490 bzw. St 52-2, nichtrostender Stahl 1.4318 für den schwedischen X 2000 und nichtrostenden Stahl AISI 301 L für eine japanische HGV-Studie. Die Zielvorstellungen bei der Werkstoffauswahl und die Rolle der Umform- und Fügetechnik bei der Bauweise werden verdeutlicht. Eine Massereduzierung bei Laufwerkstellen kann durch Maßnahmen der Werkstoff- und Umformtechnik gefördert werden. Insbesondere für Radscheiben können flexible Umformverfahren einen Beitrag zur Masseoptimierung leisten.