Erhöhung der Stabilität gegen Seitenwinde

Die Transformation des Bahnbetriebs in eine vernetzte, sichere und nachhaltige Mobilität der Zukunft ist ein zentrales Forschungsthema am DLR im Kontext des Next Generation Train (NGT). Die Verwaltung, Verknüpfung und Nutzung von Daten aus dem Fahrzeug und der Infrastruktur ermöglichen neue datenbasierte Dienste für einen optimierten und sicheren Bahnbetrieb. Ein Beispiel hierfür ist die Stabilisierung von (Hochgeschwindigkeits-) Schienenfahrzeugen gegen Seitenwinde basierend auf den aktuell vorherrschenden Windverhältnissen.

Doppelstockbauweise, Leichtbau und eine betriebliche Höchstgeschwindigkeit von 400 km/h sind drei wichtige Hauptmerkmale des NGT, mit denen hoher Nutzen bei geringen Lebenszykluskosten erzielt werden soll. Aber diese drei Merkmale erfordern auch besondere Maßnahmen zur Sicherstellung der Fahrstabilität. Starke Seitenwinde können zu einer unzulässigen Entlastung der einiger Räder führen. Dabei kann dieser Effekt bei instationärer Anströmung sogar noch größer ausfallen als bei stationärem Seitenwind. Eine vollständige Radentlastung, d.h. das Abheben des Rades von der Schiene, ist unbedingt zu vermeiden.

Aus diesem Grund untersucht das Institut SR verschiedene aktive Maßnahmen zur Erhöhung der Seitenwindstabilität auf Fahrwerksebene. Der Fokus wird dabei auf eine mögliche Vernetzung zwischen Fahrzeug und streckenseitiger Sensorik (z.B. Windmessgeräte an seitenwindkritischen Stellen) gelegt. Beispielsweise sind in den Fahrwerken des NGT Wirbelstrombremsen vorgesehen, die jedoch auch so angesteuert werden können, dass möglichst große magnetische Haltekräfte in vertikaler Richtung zwischen Fahrwerk und Schiene wirken. Eingebunden in einen Regelkreis stellt dies eine effektive Möglichkeit dar, einer unzulässigen Radentlastung entgegenzuwirken.