Europaweit unterwegs

Dieser fällt im Zugverband kaum auf, doch sein Inneres birgt modernste Technik: Der „FR8-LAB“-Container des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist ein rollendes Hightech-Labor, das monatelang auf Güterzügen quer durch Europa unterwegs war – von Dänemark bis Spanien. Sein Auftrag: umfassende Daten zur Aerodynamik von Güterzügen sammeln und so die Grundlage für effizientere und sicherere Bahntransporte schaffen. Und dieser Auftrag erklärt auch, weshalb sich die Expertinnen und Experten für Luft- und Raumfahrt mit dieser Sache beschäftigen: In Sachen Aerodynamik sind sie die erste Anlaufstelle.

Ausgestattet mit hunderten Hightech-Sensoren, reiste der Container wie ein normaler Transportcontainer mit und sammelte dabei wertvolle Daten.

Aerodynamik – Schlüssel für mehr Effizienz und Sicherheit

„Je schneller Güterzüge fahren, desto wichtiger wird ihre Aerodynamik“, erklärt James Bell vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Göttingen. „Der aerodynamische Widerstand wirkt sich entscheidend auf den Energieverbrauch und Sicherheitsaspekte aus.“

Im Inneren des unscheinbaren Containers verbirgt sich modernste Sensorik: Hunderte Sensoren messen Druck, Beschleunigung und Vibration, während Infrarot-Kameras und Laser-basierte Sensoren die Umgebung erfassen. So können die Forschenden beispielsweise den Abstand zu anderen Containern, Tunneln oder Lärmschutzwänden präzise bestimmen.

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Optimierte Wagenreihung spart Energie und erhöht die Sicherheit

Erste Ergebnisse zeigen, dass eine optimierte Wagenreihung, bei der die einzelnen Wagen ohne größere Lücken aneinandergereiht werden, den Energieverbrauch deutlich senken kann. „Verbessert man hier das Zusammenstellen der Wagen, sind Energieeinsparungen im zweistelligen Prozentbereich möglich“, so James Bell.

Die Digitalisierung des Schienenverkehrs, insbesondere die automatische Kupplung und die digitale Planung der Wagenreihung, kann diesen Prozess unterstützen und die Flexibilität im Güterverkehr erhöhen.

Auch für die Sicherheit spielt die Aerodynamik eine wichtige Rolle, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten. Der „Slip-Stream“, der Luftsog, den Züge beim Durchfahren von Bahnhöfen verursachen, ist bei Personenzügen gut untersucht. Bei Güterzügen mit höheren Geschwindigkeiten und unterschiedlichen Wagenreihungen ist dieser Effekt jedoch noch nicht ausreichend erforscht.

Ähnliches gilt für den Druckanstieg beim Einfahren in Tunnel. Große Lücken zwischen den Wagen können bei höheren Geschwindigkeiten zu größeren Druckschwankungen führen und die Infrastruktur stärker belasten.

Mit den Daten des „FR8-LAB“ gewinnen die DLR-Forschenden neue Erkenntnisse, die sowohl für die eigene Forschung als auch für die Bahnbranche von großer Bedeutung sind. Durch die gewonnenen Erkenntnisse können Güтерzüge noch energieeffizienter und noch sicherer werden und so einen noch wichtigeren Beitrag zur Mobilitätswende leisten.

Quellen:

Pressemitteilung der DLR

Bildcredits:

Alle Bilder: © DLR (CC BY-NC-ND 3.0)