Leichtbauweise weltweit am Zug

Abgefahren: Edelstahl Rostfrei in Schienenfahrzeugen

Glanzleistung: Durch die hohe Belastbarkeit des rostfreien  Edelstahls saust der CRH380A mit fast 500 km/h über die  neue Hochgeschwindigkeitsstrecke.  © WZV / Outokumpu

Glanzleistung: Durch die hohe Belastbarkeit des rostfreien

Edelstahls saust der CRH380A mit fast 500 km/h über die

neue Hochgeschwindigkeitsstrecke.

© WZV / Outokumpu

Emissionsfreien, effizienten und wirtschaftlichen Transportsystemen gehört die Zukunft. Nicht nur in den vom permanenten Verkehrskollaps geplagten Metropolen der Welt gewinnt der öffentliche Personenverkehr stark an Bedeutung. Ob U-Bahn oder Straßenbahn, Nahverkehrs- oder Hochgeschwindigkeitszüge: Schienenfahrzeuge der neuesten Generation sind für Städteplaner und Verkehrsunternehmen Transportmittel der Wahl. Wie im Automobil- und Flugzeugbau spielt dabei die neue Leichtigkeit des Seins eine entscheidende Rolle. Weniger Gewicht bedeutet mehr Leistung, weniger Verbrauch und geringere Emissionen. Damit die Sicherheit der Fahrgäste nicht zu kurz kommt, sind hohe Crash- und Feuerbeständigkeit unverzichtbare Konstruktionsvorgaben. Innovative Fahrzeugkonzepte setzen deshalb weltweit auf hochfesten Edelstahl. Bei der Konstruktion von Wagenkästen, Untergestellen und Wasserbehältern aber auch von Trittblechen, Griffstangen und Gepäckablagen bis hin zu Toiletten und ganzen Bordküchen verlassen sich Konstrukteure und Verkehrsbetriebe auf Edelstahl Rostfrei mit Qualitätssiegel.

Die Anforderungen an zeitgemäße Mobilität sind enorm: Als Antwort auf gestiegenes Umweltbewusstsein und verstopfte Ballungszentren wächst das Interesse an emissionsfreien, leisen, gleichermaßen schnellen wie komfortablen und zuverlässigen Massentransportmitteln. Zurück zur Schiene lautet die Entscheidung von immer mehr Kommunen bei der Entwicklung der städtischen Infrastruktur. Gleichzeitig werden vielerorts veraltete Bahnen durch moderne Fahrzeuge ersetzt. Zunehmend an Bedeutung gewinnen dabei auch fahrerlose Systeme, die längst nicht nur Flughäfen an die wichtigsten Nahverkehrswege anbinden. Städte wie Barcelona, Budapest und Nürnberg in Europa sowie Dubai, New York oder Peking setzen bereits auf diese vollautomatischen Transportsysteme. Sie profitieren von der optimalen Taktung und damit – trotz höherer Investitionen – von der wirtschaftlicheren Auslastung dieser Züge. Die verkürzte Zugfolge gewährleistet mehr Flexibilität und Zuverlässigkeit. Mit der Pariser Metro führte jetzt auch die nach London zweitälteste U-Bahn der Welt den Zug ohne Fahrer ein. Den Auftakt macht dort die traditionsreiche Strecke der Linie 1 vom Louvre bis zu der Champs-Elysées, die nun sukzessive durchgängig ausgebaut wird. Mehrheitlich setzt Paris jedoch, wie viele andere Metropolen auch, auf personengesteuerte Metros, da der erforderliche Umbau der Metrostationen weder technisch noch kostenmäßig in naher Zukunft flächendeckend umzusetzen ist. Ob für täglich 750.000 Passagiere allein auf dieser Linie in Paris, für 4 Millionen Pendler in Neu-Delhi oder „nur“ für 560.000 Fahrgäste pro Tag in Hamburg, ob mit oder ohne Fahrer: Innovative Schienenfahrzeugtechnik mit Edelstahl Rostfrei gewinnt an Fahrt. Zunehmend bahnt sich auch niedrig legierter Edelstahl seinen Weg in den öffentlichen Nahverkehr. Lean-Duplex-Stahl überzeugt beispielsweise bei der Konstruktion von kostengünstigen Vorstadtzügen durch seine – verglichen mit ferritischem Stahl – fast doppelt so hohe Zugfestigkeit und Streckgrenze. Neben verbesserter Kosteneffizienz bedeutet dies bei einem Aufprall auch höhere Energieabsorption.

Alles im Kasten

Alle führenden Hersteller nutzen die besonderen Werkstoffeigenschaften von Edelstahl Rostfrei für die Konstruktion der Wagenkästen von Schienenfahrzeugen. Die einzelnen Komponenten – Seitenwand mit Fenstern und Türen, Untergestell mit Fahrzeugboden, Stirnwand und Dach werden für den Wagenkastenrohbau verschweißt. Das Untergestell wird in Differentialbauweise aus Längs- und Querträgern sowie dem Fahrzeugboden gebaut. Bei dieser Skelett-Blech-Kombination sind sowohl die Blech-Beplankung als auch die massiven Halbzeugprofile aus nichtrostendem Stahl. Mit dem Untergestell wird das Fahrwerk – je nach Einsatzzweck Drehgestelle oder Einzelfahrwerke – am Wagen befestigt. Für die Außenteile von U-Bahnwagen, die in Los Angeles oder Melbourne fahren, kommt ein durch Nachwalzen zusätzlich gehärteter Edelstahl zum Einsatz. Seine hohe Festigkeit erlaubt eine geringere Materialstärke der Bleche, was unverzichtbare, mehrphasige Kosteneinsparungen im umkämpften Schienenfahrzeugmarkt mit sich bringt. Neben dem geringeren Materialverbrauch haben Studien nachgewiesen, dass bereits zehn Prozent weniger Fahrzeuggewicht bis zu sieben Prozent der von einer U-Bahn benötigten Energie einsparen können. Die hochwertige Optik des nachgewalzten Edelstahls erübrigt eine Oberflächenbeschichtung, wodurch ebenfalls Gewicht und Kosten eingespart werden. Auch die normalerweise im Zwei- bis Dreijahrestakt erforderliche Neulackierung der Fahrzeuge und das Entfernen von Graffiti gehört dank der Korrosionsbeständigkeit und Graffitiresistenz des so behandelten Werkstoffs der Vergangenheit an. Verglichen mit anderen für die Außenwände von U-Bahnen bei der Differentialbauweise verwendeten Materialien wie Faserverbundwerkstoffen, Aluminium oder Stahl steigt dadurch nach Herstellerangaben die Lebensdauer der Fahrzeuge von normalerweise 30 auf 40 Jahre.

Die neue U-Bahn-Generation DT5 der Hansestadt Hamburg:Das  innovative Leichtbaukonzept aus hochfestem Edelstahl  setzt neue Maßstäbe in Sicherheit, Nachhaltigkeit und Komfort.  © WZV / Hochbahn

Die neue U-Bahn-Generation der Hansestadt Hamburg:Das

innovative Leichtbaukonzept aus hochfestem Edelstahl

setzt neue Maßstäbe in Sicherheit, Nachhaltigkeit und Komfort.

© WZV / Hochbahn

Glatte Sache

Auch Hamburg und Berlin setzen auf eine neue U-Bahn-Generation mit Edelstahl Rostfrei. Der Doppeltriebwagen DT5, der höchste Sicherheitsstandards mit verbessertem Fahrkomfort verbindet, soll jetzt in Hamburg Zug um Zug die bisherigen Wagen ersetzen. Das innovative Leichtbaukonzept des DT5 ist ein bewusster Beitrag der Hansestadt zum Klima- und Umweltschutz. Möglich wird dies durch die hohe Dehnbarkeit und Korrosionsbeständigkeit des Edelstahls, der so auch bei geringer Dicke hohe Festigkeit und Steifigkeit gewährleistet. Durch den Verzicht auf die Außenlackierung sind die Bahnen leichter zu säubern und die Instandhaltungskosten deutlich niedriger. Ein Designschliff lässt die Blechoberflächen der DT5-Außenkonstruktion seidig glänzen und macht sie unempfindlicher gegen Vandalismus. Mit einer Recyclingquote von 95 Prozent setzt der DT5 Maßstäbe in der Nachhaltigkeit. Der guten Umformbarkeit des Werkstoffes verdankt der Zug sein charakteristisches Äußeres. Unterhalb der Fenster verbessert ein Knick im Wagenkasten die Sitzbreite von 2,58 Meter auf 2,60 Meter und steigert so den Komfort für die Fahrgäste. Der Clou dabei: Alle Tunnelstrecken sind trotz der größeren Wagenbreite weiterhin ohne Einschränkung befahrbar. Deutlich mehr Komfort bietet die neue Wagenkonstruktion auch durch den durchgehenden Gang durch den gesamten Zug. Der damit verbundene freie Blick auf alle Mitreisenden steigert das Sicherheitsgefühl. Ein Konzept, das auch Berlin beim Austausch der Anfang der siebziger Jahre gekauften U-Bahnwagen sukzessive umsetzt. Allerdings wollen die Berliner nicht vollständig auf ihr gewohntes U-Bahn-Gelb verzichten. Frontseiten und Türen der neuen, durchgängigen Bahnen aus gebürstetem Edelstahl sind deshalb in der Hausfarbe der Berliner Verkehrsbetriebe lackiert.

Solide Konstruktion und schnittiges Design der Straßenbahn Tango in Basel aus Edelstahl Rostfrei.  © WZV/Rainer Schröer/ThyssenKrupp Nirosta

Solide Konstruktion und schnittiges
Design der Baseler Straßenbahn
aus Edelstahl Rostfrei.

© WZV/Schröer/ThyssenKrupp

Hart im Nehmen

Nahtlos setzen die neuen Leichtbaukonzepte aus Edelstahl Rostfrei auch bei Straßenbahnen ihren Siegeszug fort. In Krefeld nutzen mehr als 65.000 Fahrgäste pro Tag die modernen Niederflurstraßenbahnen. Aus über 90 Tonnen nichtrostendem Stahl mit Qualitätssiegel wurden Seitenwandgerippe, Gelenke und Vorbauten der Bahnen gefertigt. Das futuristische Design und die dank Leichtbauweise erzielten Kosteneinsparungen sprechen für sich. Inzwischen sind auch in Augsburg, Brüssel, Genf oder Valencia analoge Bahnen auf Strecke gegangen. In Basel setzte sich Edelstahl in umfangreichen Belastungstests gegen andere Materialien für den Wagenkastenbau durch. Die ebenso steile wie enge und kurvenreiche Straßenbahntrasse der Stadt im Dreiländereck von Schweiz, Deutschland und Frankreich stellte – im Zusammenspiel mit den extremen Witterungsbedingungen – höchste Anforderungen an Material und Konstruktion des Drehgestell-Fahrzeugs. Enorme Kräfte wirken entlang der Strecke auf die tragende Struktur des in geschweißter Rahmenbauweise gebauten, 45 Meter langen Gelenkfahrzeugs ein. Die außergewöhnliche mechanische Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit macht auch hier Edelstahl Rostfrei zum Werkstoff der Wahl für die anspruchsvolle Wagenkastenkonstruktion.

Lohnende Investition

Studien gehen davon aus, dass bis zu 20 Prozent des Nahverkehrs auf die Schiene verlagert werden. Umweltfreundliche Züge in Leichtbaukonstruktion aus nichtrostendem Edelstahl Rostfrei sind dank ihrer erhöhten Lebensdauer bei niedrigen Lebenszykluskosten eine lohnende Investition in die Zukunft. Hersteller, die das Qualitätssiegel für sachgerechte Werkstoffauswahl und fachgerechte Verarbeitung führen, gewährleisten nachhaltige Lösungen.

 
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