Kesselwagen Zacens – VTG - Innovativer Güterwagen

Besonderheiten des Kesselwagen Zacens – VTG

Gewichtskompensation der schwereren, innovativen Komponenten durch gewichtsoptimiertes Design
Länge um zwei Meter reduziert bei gleichem Zuladevolumen
Neuer Tankwerkstoff mit geringerem Durchmesser

Innovative Komponenten

In die IG werden verschiedene innovative Komponenten eingebaut und während der Projektlaufzeit auf ihre Wirkungen bzgl. Lärm- und Energieverbrauch sowie auf ihre Wirtschaftlichkeit erprobt. Nachfolgend stehen die innovativen Komponenten, die jeweils in die verschiedenen IG eingebaut werden sollen. Dabei wird bereits bei der Auswahl der Komponenten sowie bei den Verhandlungen mit den Zulieferern darauf geachtet, dass auch nach Beendigung der Auftragsforschung ein wirtschaftlicher Einsatz der ausgewählten Komponenten in Bestands- und Neubaufahrzeuge grundsätzlich realisierbar sein sollte. D.h. technisch interessante, aber aus heutiger Sicht wirtschaftlich unattraktive Komponenten, werden nicht in den IG erprobt.

RC25NT-Drehgestell der Firma Eisenbahnlaufwerke Halle GmbH & Co. KG

Innovative Drehgestelle

Durch die Gummifederung sowie die radiale Einstellbarkeit der Räder werden positive Auswirkungen auf Lärm, Energieverbrauch aber auch auf eine Verschleißreduzierung erwartet.

Innovative Drehgestelle

Innovative Drehgestelle kommen in den beiden vier-achsigen Güterwagen-Typen Kesselwagen sowie Containertragwagen der VTG zum Einsatz. Dabei werden die innovativen Kesselwagen mit insgesamt sechs RC25NT-Drehgestellen der Fa. ELH Eisenbahnlaufwerke Halle GmbH&Co.KG ausgestattet. Durch radiale Einstellbarkeit der Räder werden positive Auswirkungen auf Lärm, Energieverbrauch aber auch auf eine Verschleißreduzierung erwartet. Wie hoch die jeweiligen Effekte tatsächlich ausfallen, wird im Rahmen der Betriebserprobung bewertet.

RC25NT-Drehgestell der Fa. Eisenbahnlaufwerke Halle GmbH&Co.KG

Faiveley-Scheibenbremse in innovativem Kesselwagen

Innovative Scheibenbremse

Die Scheibenbremsen sind im Vergleich zu bereits existierenden deutlich gewichtsreduzierter. Somit kann diese Bremstechnologie zum Einsatz kommen, ohne wesentliche Zuladungsverluste und damit Produktivitätsverluste zu generieren.

Innovative Scheibenbremse

Ebenfalls in die Kesselwagen sowie die Containertragwagen der VTG werden innovative Scheibenbremsen eingebaut. Dabei kommen neue Scheibenbremsen der Fa. Faiveley Transport zum Einsatz, die im Vergleich zu bereits existierenden Scheibenbremsen deutlich gewichtsreduziert sind. Somit kann diese Bremstechnologie auch in Kesselwagen zum Einsatz kommen, ohne wesentliche Zuladungsverluste und damit Produktivitätsverluste zu generieren.

Scheibenbremse der Fa. Faiveley Transport

Weitere innovative Komponenten

Innovative Radsätze/ Radsatzbeschichtung
Radschallabsorber
Lärmschürzen
Telematik

Innovative Radsätze/Radsatzbeschichtung

Verschiedene Kombinationen von lärmarmen Radsätzen, Radsatzbeschichtungen sowie Radschallabsorbern werden in den innovativen Kesselwagen erprobt. Dabei kommen Radsätze und Radschallabsorber für scheibengebremste Räder der Firmen Bonatrans as sowie Lucchini RS zum Einsatz. Vor Einsatz der lärmarmen Räder werden diese im Akustik-Labor des Projektpartners RWTH Aachen auf ihre Schallwirkungen geprüft. Somit können Räder verschiedener Lieferanten sowie weitere lärmreduzierende Maßnahmen am Rad unter identischen Bedingungen zunächst im Labor auf das jeweilige Potenzial für eine Lärmreduzierung getestet werden. Auf dem Gelände des Prüfcenters Wegberg-Wildenrath (PcW) werden die verschiedenen Radsätze mit und ohne Radschallabsorber in die innovativen Güterwagen eingebaut und in Tests auf ihre Lärmwirkung gemessen.

Radsatz mit Syope-Absorber von Lucchini RS sowie innovative Scheibenbremse von Faiveley Transport

Radschallabsorber

Radsatz mit Syope-Absorber von Lucchini RS sowie innovative Scheibenbremse von Faiveley Transport

Lärmschürzen

Die Technische Universität Berlin (TU Berlin) sowie die RWTH Aachen entwickeln gemeinsam Lärmschürzen für die Kesselwagen, Containertragwagen sowie die Autotransportwagen. Die Wirkung dieser Lärmschürzen auf eine Lärmreduzierung soll ebenfalls auf dem Gelände des PcW gemessen werden. Ein Einsatz der Lärmschürzen während der Betriebserprobung kann aufgrund fehlender Zulassung der Lärmschürzen nicht realisiert werden.

Drehgestell-Lärmschürze für Kesselwagen / TU Berlin / RWTH Aachen

Telematik und Sensorik

Ein weiterer Innovations-Schwerpunkt des Projekts liegt in Telematik- und Sensorikanwendungen. Hierzu werden alle Güterwagen (IG und Referenzwagen) mit Telematikgeräten ausgerüstet, die diverse Basis-Funktionalitäten wie z.B. Standortbestimmung und Erfassung der Laufleistung o.a. erfüllen. Zusätzlich werden die IG mit RFID/NFC-Tags ausgestattet. Dies ermöglicht eine schnelle Wagenidentifikation sowie den Abruf der Wagenhistorie per Handy-App z.B. für den Einsatz in Werkstätten. In den innovativen Kesselwagen werden Telematikgeräte der Fa. Nexiot AG verwendet.

Telematikgerät der Fa. Nexiot AG

Digitale Bremsanzeige
Stromleitung/Datenbus
ep-Bremse „light“
Autom. Pufferschmiereinrichtung

Digitale Bremsanzeige

Zusätzlich erfolgt die Erprobung einer digitalen Bremsanzeige in Zusammenarbeit mit der Fa. Asto Telematics GmbH. Durch diese Anwendung wird angezeigt, ob die Bremse sowie die Handbremse aus oder angelegt ist. Zudem wird die Bremshebelstellung (G oder P) signalisiert. Weiterhin kann durch diese Funktionalität der Zustand der Bremsbeläge überwacht werden.

Bremsmonitoringsystem der Fa. Asto Telematics GmbH

Strom- und Datenbusleitung

Eines der zentralen Elemente für die Zukunftsfähigkeit des Schienengüterverkehrs besteht in einer zuverlässigen Stromversorgung für die Güterwagen. Mittels einer durchgängigen Stromversorgung können die Potenziale der Digitalisierung wie z.B. die (Teil)-Automatisierung des Betriebs (z.B. automatische Bremsprobe), die verstärkte Nutzung von Telematikanwendungen oder auch eine elektro-pneumatische Bremse (ep-Bremse) für den Schienengüterverkehr erschlossen werden. Um eine grundsätzliche Funktionalität demonstrieren zu können, sollen die IG mit einer Strom- und Datenbusleitung ausgerüstet werden. Im Vordergrund steht hierbei, eine kostengünstige Standard-Lösung zu finden, die perspektivisch in sämtliche Güterwagen migriert werden könnte. Als Zielbild wurde eine 48V-Stromleitung sowie eine CAN-Datenbusleitung definiert. Über die Stromversorgung sollen die Akkus der Telematikgeräte aufgeladen sowie ggf. weitere Anwendungen ermöglicht werden. Über den CAN-Datenbus soll perspektivisch ein Bremssignal von der Lok an die Bremsventile in den Güterwagen weitergeleitet werden, so dass eine elektro-pneumatische Bremsfunktionalität (ep-Bremse) eingeführt werden kann. Da aktuell Bremsventile noch nicht über einen CAN-Datenbus angesteuert werden können, und zudem die Lokomotiven noch nicht über eine solche Einrichtung verfügen, haben sich die DB Cargo AG und die VTG AG dazu entschieden, zunächst eine 110V-Stromleitung in den Demonstrator-Zug einzubauen, um auf Basis der 110V-Leitung eine elektro-pneumatische Bremse ansteuern zu können.

Komponenten Strom- und Datenbuskonzept der Fa. Aspöck GmbH

Elektro-pneumatische Bremse

Über die 110V-Leitung werden elektronische Bremsventile angesteuert und somit für die IG eine elektro-pneumatische Bremsfunktionalität hergestellt. Anders als bei der druckluftgesteuerten Bremse, bei der die Wagen entlang des Zugverbands erst sukzessive nacheinander anfangen zu bremsen, können bei einer ep-Bremse alle Wagen eines Zuges gleichzeitig bremsen. Dies ermöglicht höhere Geschwindigkeiten und/oder kürzere Bremswege. Mit Fokus auf die Wirtschaftlichkeit wird jedoch keine vollumfängliche ep-Bremsfunktionalität hergestellt, da diese den Einbau einer kostenträchtigen zweiten Luftleitung im Güterwagen erfordern würde. Das bedeutet, dass nach erfolgter Bremsung die Luftbehälter auf konventionelle Weise wieder aufgefüllt werden und der Zug somit – wie heute auch – erst nach einer kurzen Wartezeit wieder anfahren kann. Zum Einsatz kommen ep-Bremsventile der Fa. Faiveley Transport.

ep-Bremsventil der Fa. Faiveley Transport

Automatische Pufferschmierung

Um den hohen manuellen Aufwand bei der Pufferschmierung zu reduzieren, werden die IG auch mit einer automatischen Pufferschmiereinrichtung der Fa. Faiveley Transport Schwab AG ausgerüstet.

Automatische Pufferschmiereinrichtung der Fa. Faiveley Transport Schwab AG

Technische Daten

Länge über Puffer	14,4 m (2 m kürzer bei gleichem Volumen)
Tankdurchmesser	2.850 mm
Tankwerkstoff	1.4402
Isolierung	Innovative Isolierung mit leichteren und geringeren Dicke
Eigengewicht	ca. 23 t