Dies betrifft sowohl die mechanische Architektur als auch die Innenraumgestaltung von Schienenfahrzeugen. Aus Sicht von Fahrgästen, Herstellern, Betreibern, Aufgabenträgern und der Politik werden unterschiedlichste Anforderungen an ein Schienenfahrzeug gestellt. Diese Anforderungen kommen aus den Bereichen Komfort, Effizienz, Ökonomie, Ökologie, Attraktivität und Nachhaltigkeit. Je nach Betrachtungspunkt ist ein unterschiedlicher Fokus und eine unterschiedliche Gewichtung der Anforderungen zu beobachten. In diesem Kontext werden im Projekt Rolling Stock (RoSto) miteinander vernetzte innovative und neuartige Technologien, Methoden und Prozesse für die Entwicklung und Gestaltung von Eisenbahnfahrzeugen entwickelt. Ziel ist dabei möglichst alle Anforderungen der unterschiedlichen Stakeholder an ein Schienenfahrzeug optimal erfüllen zu können. Eingebettet in das Gesamtsystem Eisenbahn wird dessen Attraktivität, Effizienz, Wettbewerbs- und Leistungsfähigkeit signifikant gesteigert.
Um diese (An-)Forderungen an zukünftige Schienenfahrzeuge erfüllen zu können, stehen im Projekt RoSto die folgenden Aspekte im Fokus:
Entwicklung, Realisierung und Bewertung nutzerzentrierter Innenraumkonzepte
Entwicklung digitaler Strukturentwicklungsmethoden unter Anwendung KI-basierter Methoden
Einsatz von ressourcenschonenden und nachhaltigen Werkstoffen
Einfluss der Aerodynamik auf die Gestaltung von Schienenfahrzeugen
Erhöhung der Sicherheit durch Verringerung der Aerosolausbreitung sowie angepasste Dekontaminationskonzepte und anti-mikrobielle Oberflächen im Innenraum
Des Weiteren werden zukünftig relevante Themen aus dem Zielbild abgeleitet und Synergieeffekte in Bezug auf die weiteren Projekte in den Programmthemen Schienenverkehr (InTra, TraCo und ProCo), Verkehrssystem (Vmo4Orte) und Straßenverkehr (FFAE) aufgegriffen. Auf europäischer Ebene ist das Projekt RoSto mit dem Europe's Next Rail Joint Undertaking und dem Projekt CORAERO verknüpft.
Projekte und Teilprojekte
RoSto wird aus Eigenmitteln des DLR gefördert. 6 Institute und Forschungseinrichtungen des DLR sind daran beteiligt. Geleitet wird das Projekt durch das Institut für Fahrzeugkonzepte. Die Bearbeitung erfolgt in drei miteinander verknüpften Teilprojekten (TP). Jedes der drei Teilprojekte wird durch eine Teilprojektleitung geleitet.
TP1000 Aerodynamik
Das TP 1000 beinhaltet Arbeiten zum Einfluss der Aerodynamik auf die Gestaltung von Schienenfahrzeugen. Dies beinhaltet sowohl den Einfluss der Bauweise von Stromabnehmern auf deren Effizienz und Verschleiß als auch Fragestellungen zur Thematik der optimierten Energieeffizienz durch eine entsprechend optimierte Gestaltung der Fahrzeuge. Es sind umfangreiche Messkampagnen im realen Umfeld geplant. Es werden sowohl Personen- als auch Güterfahrzeuge betrachtet.
TP2000 Fahrzeugstruktur
Das TP 2000 beinhaltet Arbeiten zur Gestaltung der mechanischen Fahrzeugstruktur. Ein besonderer Fokus liegt in der Integration von KI-basierten Methoden in den Entwicklungs- und Konstruktionsprozess mit dem Ziel diesen, wo möglich, zu automatisieren. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Anwendung alternativer, nachhaltiger Werkstoffe für strukturtragende Bauteile. Verknüpft dazu sind Arbeiten zur Erarbeitung einer Auslegungsmethodik für Wagenkastenstrukturen, welche zum einen den normierten Festigkeitsnachweis von Faserverbundstrukturen ermöglichen und zum anderen die aus dem realen Betrieb resultierenden Belastungen möglichst genau abbilden.
TP3000 Innenraum
Das TP3000 beinhaltet Arbeiten zur nutzerzentrierten Innenraumgestaltung. Dies beinhaltet Arbeiten zur Individualkomfortzonen mit entsprechender Klimatisierung, der Entwicklung eines Innenraumkonzeptes der Komfortevaluierung durch Probandenversuche, der Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung der Aerosolausbreitung unter Berücksichtigung der mikrobiellen Bewertung von Luft- und Oberflächenproben, sowie angepassten Dekontaminationskonzepten und simulationsbasierte Verfahren für die Klimatisierung. Die Ergebnisse werden mithilfe eines physischen Demonstrators umgesetzt. Eine wichtige Voraussetzung dieser Forschungsarbeiten stellt die Nutzung des generische Zuglabor Göttingen (GZG) des DLR dar.
Das Projekt RoSto – Rolling Stock
Laufzeit: Januar 2022 bis Dezember 2025
Federführendes Institut: DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte
