DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Schnell, leise und komfortabel soll er sein: der „Next Generation Train“. Und dabei nur halb so viel Energie verbrauchen wie ein moderner ICE. Auch der Luftwiderstand muss um ein Viertel gesenkt werden. Weniger Lärm soll der neue Zug natürlich auch machen – um die Anwohnerinnen und Anwohner in der Nähe von Bahnstrecken zu schonen. Und dann auch noch viel schneller fahren als heutige Züge! Wie soll das alles gehen?

So wie in dieser Fotomontage könnte der „Next Generation Train“ aussehen, wenn er in den Bahnhof einfährt. Bild: DLR

Ähnlich wie beim Flugzeugbau wird der „Next Generation Train“ mit Hilfe von Computern konstruiert und die Aerodynamik berechnet. Bild: DLR

Um einen „High-Speed-Zug“ zu konstruieren, der all diese Anforderungen erfüllt, müssen viele Fachleute aus ganz verschiedenen Gebieten zusammenarbeiten. Eine ganz wesentliche Rolle spielt dabei die sogenannte Aerodynamik. Dabei geht es nicht nur um die windschnittige Form. Denn im Schienenverkehr muss man viele weitere Besonderheiten beachten. Zum Beispiel die Frage, wie der Zug auf Seitenwind reagiert. Warum ist das so wichtig? Ganz einfach: Weil der Zug auf Schienen fährt, kann er dem seitlichen Druck der Luft nicht einfach nachgeben. Im schlimmsten Fall könnte der Zug sogar entgleisen. Da das auf jeden Fall vermieden werden muss, sind viele Berechnungen und Vorarbeiten nötig. Das gilt erst recht, wenn man die neuen Züge sogar doppelstöckig bauen will: Dann bieten sie dem Wind logischerweise noch mehr Angriffsfläche – und umso wichtiger ist es, die Aerodynamik vorher gründlich zu berechnen.

Nicht zu viel Wirbel machen!

Anschließend wird die Aerodynamik des „NGT“ mit einem Modell im Windkanal getestet. Bild: DLR

Beim Thema Wind und Strömungen muss auch ein anderer Effekt berücksichtigt werden: nämlich die Luftverwirbelung, die ein schnell fahrender Zug auslöst. Gerade Hochgeschwindigkeitszüge halten bekanntlich nicht an jedem kleinen Bahnhof – sie sind ja eher für die großen Entfernungen gedacht. Wenn aber ein solcher Zug relativ schnell und ohne Stopp durch einen Bahnhof „rauscht“, können die Luftwirbel zu einer Gefahr für die Menschen auf dem Bahnsteig werden – wenn man eben nicht schon bei der Entwicklung dafür sorgt, dass der Zug nicht zu viel Wirbel macht …

Daneben gibt es noch eine Vielzahl anderer Aufgaben: Wie sieht das Fahrwerk aus? Wie verhindert man, dass der Zug Steine und Schotter aufwirbelt? Welche neuen Materialien sollen verwendet werden, damit er besonders leicht ist? Und wie können solche Züge später möglichst günstig gebaut werden?

Viel Geduld – und ein tolles Gefühl …

Hier sieht man ein silberfarbenes Windkanal-Modell und daneben ein weißes Gittermodell, das die Konstruktions-Struktur des „NGT“ darstellt. Bild: DLR

Um all diese Fragen zu beantworten, nutzen die Forscherinnen und Forscher beim DLR verschiedenste Anlagen. Zum Beispiel Prüfstände, in denen neue Materialien auf „Ermüdung“ getestet werden – um sicherzustellen, dass sie auch nach längerem Betrieb keinen Schaden nehmen. Oder Computer, um die richtige Form zu finden. Und natürlich Windkanäle. Oder auch Simulatoren, mit denen sich das Verhalten eines solchen Zuges bei der Einfahrt in einen Tunnel erproben lässt.

Bis der „Next Generation Train“ auf den Bahnhöfen zum Einsteigen bereitsteht, wird also sicher noch einige Zeit vergehen. Aber so ist das eben oft in der Forschung: Wenn man ehrgeizige Ziele für die Zukunft hat, muss man früh mit der Arbeit beginnen und dann viel Geduld haben. Immerhin: Wenn der Zug dann mal fährt, können alle, die daran mitgearbeitet haben, später sagen: Dazu habe ich einen Beitrag geleistet … Auch ein tolles Gefühl!