Smarte elektrohydraulische Aktuatorik

Ziele/Ideen:
Die grundlegende Idee ist eine innovative Lösungsvariante zur Verschleißreduzierung und Komfortsteigerung mit Zukunft für Schienenfahrzeuge und weitere Teile der Bahnindustrie.
In allen Bereichen der Bahn steigen die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit wie höhere Geschwindigkeiten bei zumindest gleichbleibendem bzw. verbessertem Fahrkomfort, einer besseren Ausnutzung der Infrastruktur sowie auch geringerer Verschleiß am Fahrzeug und an der Infrastruktur. Die Umsetzung dieser Anforderungen im System Bahn sind allerdings nur beherrschbar, wenn bestimmte technische Parameter von Fahrzeug und Fahrweg optimal aufeinander abgestimmt werden.
Um dies zu erreichen, wurde das Ziel gesteckt, eine bereits in der Luftfahrt bestehende Technologie in die Bahnbranche zu transferieren, an die dortigen Bedingungen zu adaptieren und entscheidend weiterzuentwickeln.

Kurzbeschreibung:
Der elektrohydraulische Aktuator (EHA) ist eine Entwicklung aus der Luftfahrt der Firma Liebherr. In abgewandelter Form stellt diese Technologie eine smarte und innovative Lösung für Schienenfahrzeuge dar und leistet einen großen Beitrag zu den zukünftigen Anforderungen der Bahn, wie höhere Fahrgeschwindigkeiten, erhöhter Fahrkomfort und effizientere Ausnutzung der Infrastruktur. Zudem unterstützt der EHA die Verschleißreduzierung am Fahrzeug und an der Infrastruktur. Der EHA ist ein in sich geschlossenes hydraulisches System. Auf kleinstem Bauraum stellt dieser eine sehr hohe Leistungsdichte zur Verfügung. Dadurch können Technologien am Fahrzeug, wie aktive Drehdämpfung zur Traktionssteigerung und Querkraftreduzierung zwischen Rad und Schiene, Wankkompensation und aktive Querzentrierung zur Geschwindigkeitserhöhung sowie Komfortsteigerung bis hin zur aktiven Radsatzsteuerung zur Verschleiß- und Lärmreduzierung umgesetzt werden.

Resultate:
Bei der Wankkompensation sind Geschwindigkeitserhöhungen bis zu 15% bei gleichbleibendem bzw. verbessertem Fahrkomfort möglich, was zu kürzeren Reisezeiten und zu einer besseren Ausnutzung der Infrstruktur führt. Dies wurde beim Prototypentest auf einem Doppelstockwagen nachgewiesen. Die Funktion der aktiven Radsatzsteuerung wurde beim Prototypentest in der Schweiz nachgewiesen. Langzeittests sind allerdings noch ausständig. Auf Basis von Simulationen wurde der positive Effekt in diversen Trassenpreismodellen in Form einer Trassenpreisgebührensenkung bestätigt. Zum aktiven Drehdämpfer wurde auf Lokomotiven der ÖBB nachgewiesen, daß es bei Bogenfahrten zu Querkraftreduzierungen um ca. 10kN kommt und zur Traktionssteigerung durch eine Zugkrafterhöhung von bis zu 17kN. Bei der aktiven Querzentrierung kann das Lichtraumprofil besser ausgenutzt werden. Dadurch sind größere Wagenbreiten möglich und damit mehr platz für Passgiere und ein leichterer Einstig für Personen mit Behinderung.

Liebherr-Transportation Systems GmbH & Co KG