Projekt-Vorstellung 2018-05-08T18:06:53+00:00

PROJEKTVORSTELLUNG

Innovative Güterwagen

HINTERGRUND AUFTRAGSFORSCHUNG DES BMVI

Vor dem Hintergrund anstehender nationaler Aufgaben zu Lärm, Energie, Klima, Umwelt und Investitionen sind neben dem durch EU-KOM und europäischer Bahnindustrie initiierten Forschungsprogramm Shift2Rail (S2R) nationale Forschungsanstrengungen im Bereich Schiene erforderlich. Dazu hat Referat LA18 als das für die Steuerung und Koordinierung von Forschung und Entwicklung zum Lärm- und Umweltschutz im Eisenbahnbereich zuständige Referat im Bundeministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) eine Bestandsaufnahme zum Stand der Forschung und Entwicklung im Lärm- und Umweltschutz im Schienengüterverkehr in Auftrag gegeben.

Als Ergebnis wurde festgestellt, dass insbesondere im Bereich des Lärmschutzes im Schienengüterverkehr vielfältige Forschungs- und Entwicklungsprojekte durchgeführt wurden, die das technische Lärmminderungspotential im Schienengüterverkehr aufzeigen. Jedoch haben diese Ansätze, aus Gründen der fehlenden Wirtschaftlichkeit, in den seltensten Fällen Eingang in den Markt gefunden. Auf Grundlage des Programms „Zukunftsinvestitionen insbesondere für öffentliche Infrastruktur und Energieeffizienz“ (ZIP) der Bundesregierung sollen deswegen im Rahmen der Auftragsforschung die Möglichkeiten der Migration lärmmindernder und energieeffizienzsteigernder Technologien untersucht werden. Hierzu sollen vorhandene Komponenten und Technologien zu neuen und innovativen Güterwagen (im Folgenden kurz IG genannt) konzipiert, aufgebaut und erprobt werden. Die Ergebnisse des Projektes sollen den Einsatz von innovativen Güterwagen beschleunigen, die leiser, energieeffizienter und gleichzeitig wirtschaftlicher als die bisher eingesetzten sind.

Die energetischen, akustischen und kostenseitigen Effekte sollen unter anderem im Rahmen von Betriebserprobungen erhoben und dargestellt werden. Die aufgebauten IG sollen dazu dienen, einen wesentlichen Fortschritt in Bezug auf die o.g. Zielsetzungen und Leistungsmerkmale zu erzielen. Es sollen mindestens drei unterschiedliche Wagentypen aufgebaut werden.

Das BMVI hat im Herbst 2016 im Rahmen einer Ausschreibung eine Auftragsforschung mit dem Titel „Aufbau und Erprobung von Innovativen Güterwagen“ zur Untersuchung der Migration lärmmindernder und energieeffizienzsteigernder Technologien in Güterwagen an die Arbeitsgemeinschaft DB Cargo AG und VTG AG vergeben.

 Projekt-Ausschreibung durch das bmvi.bund.de

www.bmvi.bund.de

KONSORTIUM

Für die Durchführung des Forschungsprojekts haben die beiden Unternehmen DB Cargo AG und VTG AG eine Arbeitsgemeinschaft mit einem jeweiligen Anteil von 50% gebildet. Die DB Cargo AG ist das größte deutsche und europäische Schienengüterverkehrsunternehmen und verfügt mit ca. 90.000 Güterwagen über die größte Flotte in Europa. Die VTG AG verfügt weltweit über 80.000 Güterwagen und ist mit ca. 60.000 Güterwagen größter privater Wagenhalter in Europa

Kurzvorstellung DB Cargo AG

Die DB Cargo AG ist eine 100%ige Tochtergesellschaft der Deutschen Bahn AG. Mit ca. 30.000 Mitarbeitern an Standorten in 15 europäischen Ländern sorgt die DB Cargo AG für qualitativ hochwertige Leistungen über alle Verkehrsträger hinweg. Mit 4.200 Kundengleisanschlüssen und dem größten Fuhrpark auf dem Kontinent bietet DB Cargo ein großes Netzwerk auf Europas Schienen. Fast 60 Prozent der Verkehrsleistungen von DB Cargo werden dabei pan-europäisch erbracht. Zu den DB Cargo Leistungen gehören europaweite Transport- und Logistiklösungen im Ganzzug- und Einzelwagenverkehr wie auch die Verknüpfung von Schiene mit den Verkehrsträgern LKW und Seefracht. Damit dies gelingt, hat DB Cargo seine Produktion vernetzt: Grenzüberschreitende Angebote und Produktionskonzepte, eine zentrale, europaweite Transportsteuerung mit Start- und Ziel-Verantwortung, eine europaweite Steuerung des Fahrzeugeinsatzes stellen eine immense Verzahnung verschiedener Produktionsbereiche dar.

Die DB Cargo AG hat im Jahr 2015 einen Gesamtumsatz in Höhe von 4.767 Mio. € erwirtschaftet. Dabei wurden ca. 300 Mio. to. Güter auf der Schiene transportiert sowie eine Verkehrsleistung von ca. 98,4 Mrd. tkm erzielt. Insgesamt verfügt die DB Cargo AG über 2.869 Lokomotiven und fährt täglich 4.520 Züge.

Die DB Cargo AG ist auch Halter von ca. 90.000 Eisenbahn-Güterwagen und trägt für diese Güterwagen die ECM-Verantwortung. Hierfür hält die DB Cargo AG seit dem 17.05.2013 ein ECM-Zertifikat. Für ca. 250 Güterwagen-Bauarten und deren jeweilige Komponenten, insbesondere Radsätze, Drehgestelle, Aufbauten sowie für Verfahren wie z.B. zerstörungsfreie Prüfungen, Schweissen, Kleben u.a. besteht ein eigenes Instandhaltungsregelwerk. Die Instandhaltung der Güterwagen-Flotte erfolgt in ca. 40 eigenen Werkstätten der Deutschen Bahn AG sowie in ca 30 externen Werkstätten, dies umfasst auch die authorisierten Radsatzwerkstätten.

Kurzvorstellung VTG AG

Die VTG AG ist ein börsennotiertes, international führendes Waggonvermiet- und Schienenlogistikunternehmen. Bereits 1951 als GmbH gegründet, verfügt die VTG AG über langjährige Erfahrung und umfangreiches Wissen rund um die Schiene – insbesondere wenn es um den flexiblen Transport flüssiger und sensibler Güter geht. Im Geschäftsjahr 2015 erwirtschaftete die VTG einen Umsatz von 1,03 Mrd. Euro. Der Konzern ist weltweit tätig und verfügt über insgesamt rund 80.000 Eisenbahngüterwagen. Die VTG betreibt mit ca. 60.000 Güterwagen die größte private Güterwagenflotte in Europa, darunter schwerpunktmäßig Kesselwagen, Intermodalwagen sowie moderne Großraumgüter- und Flachwaggons. Insgesamt setzt sich die Flotte aus ca. 1.000 verschiedenen Wagentypen zusammen. Für einen Großteil dieser Fahrzeuge ist die VTG der Halter und das ECM.

Die VTG hat sehr großen Anteil an der Ausgestaltung des VPI-Instandhaltungsleitfadens in den letzten 10 Jahren getragen und arbeitet aktiv in allen Gremien mit. Aus 10 europäischen Standorten heraus kümmert sich ein großes Team an Mitarbeitern um die Instandhaltung der Wagenflotte in ca. 90 Vertragswerkstätten und einer noch viel größeren Anzahl an Servicestellen. Viele dieser Vertragswerkstätten und Werke werden durch VTG-eigene Mitarbeiter regelmäßig auditiert.

Daneben verfügt die VTG über drei eigene Werke in Europa: Waggonwerk Brühl in Wesseling (DE) mit ca. 200 Mitarbeitern, Waggonbau Graaff in Elze (DE) mit ca. 200 Mitarbeitern sowie Ateliers de Joiny (FR) mit ca. 130 Mitarbeitern.

Es werden jährlich ca. 10.000 Revisionen und 30.000 Serviceeinsätze abgewickelt.

VTG bietet seinen Kunden das ganze Spektrum von präventiver Instandhaltung über mobile und stationäre Service-Einsätze bis hin zur schweren Instandhaltung und Umbauprojekten an.

Neben der reinen Vermietung organisiert die VTG AG Gütertransporte auf der Schiene sowie weltweite Transporte von Flüssigkeiten in Tankcontainern, die sowohl mit der Bahn als auch mit dem Lkw oder dem Schiff befördert werden können.

Zielsetzung: Lärmminderung, Reduzierung Energieverbrauch, Wirtschaftlichkeit

PROJEKT-ZIELSTELLUNG

Zielsetzung Lärmminderung:

Die Arbeitsgemeinschaft ist davon überzeugt, dass durch die Konzeption der Innovativen Güterwagen eine deutliche Minderung der Lärmemissionen erzielt werden kann. Daher setzt sich die Arbeitsgemeinschaft das Ziel, die Lärmemissionen der Innovativen Güterwagen im Vergleich zu den in der aktuell gültigen Verordnung der EU-KOM über die technische Spezifikation für die Interoperabilität des Teilsystems „Fahrzeuge – Lärm“ geltenden Grenzwerten in Höhe von 3 bis 6 dB(A) zu reduzieren.

Zielsetzung Reduzierung Energieverbrauch:

In Bezug auf die Reduzierung des Verbrauchs an Traktionsenergie werden durch die Arbeitsgemeinschaft insbesondere zwei Ansatzpunkte gesehen. Bei allen vier im Projekt eingesetzten Güterwagen-Gattungen wird eine deutliche Gewichtsreduzierung durch eine Weiterentwicklung der Güterwagen angestrebt. Dies reduziert insbesondere bei Leerfahrten, aber auch bei Lastfahrten mit konstanter Zuladung den Verbrauch an Traktionsenergie. Für die vier-achsigen Güterwagen (Intermodal-Güterwagen und Kesselwagen) wird eine deutliche Reduzierung des Verbrauchs an Traktionsenergie durch den Einsatz von innovativen Drehgestellen mit radial einstellbaren Radsätzen erwartet. Insgesamt setzt sich die Arbeitsgemeinschaft das Ziel, den Verbrauch von Traktionsenergie durch Reduzierung des Wagengewichts und durch den Einsatz von innovativen Drehgestellen zwischen 3% und 8% im Vergleich zu konventionellen Güterwagen zu reduzieren.

Zielsetzung Wirtschaftlichkeit:

Technisch interessante Innovationen für den Schienengüterverkehr sind in der Vergangenheit häufig an der fehlenden Wirtschaftlichkeit gescheitert. Zielsetzung ist es, innovative Komponenten zu identifizieren und zu erproben, die dazu beitragen, die Lebenszykluskosten insgesamt zu reduzieren.

PROJEKT-KONZEPT

Die Arge konzipiert im Rahmen des Projekts einen Demonstrator-Zug mit insgesamt 12 IG sowie 8 Referenz-Fahrzeugen. Zusätzlich werden drei weitere Bestandsgüterwagen mit automatischen Kupplungen ausgerüstet. Die IG werden auf Basis bestehender Wagengattungen wie einem 6-achsigen Flachwagen für den Transport von Stahlprodukten, einem zweigliedrigen, offenen Autotransportwagen, einem vierachsigen Kesselwagen sowie einem 80‘-Containertragwagen konstruktiv in Bezug auf Lärm- und Gewichtsreduzierung optimiert und weiterentwickelt. Zusätzlich werden innovative Komponenten wie z.B. gummi-gefederte Drehgestelle mit radial einstellbaren Radsätzen, innovative Scheibenbremsen, lärmarme Radsätze, Radschallabsorber, Radsatzbeschichtung, Lärmschürzen, Telematik/Sensorik, Strom- und Datenbusleitung, elektro-pneumatische Bremse sowie weitere Innovationen eingebaut, erprobt und an Kriterien wie Lärmminderung, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit gemessen und bewertet. Nach Auslieferung der Neubaufahrzeuge erfolgen Lärm- und Energieverbrauchs-Messfahrten auf einer Teststrecke im Vergleich zu den Referenz-Fahrzeugen. Im Anschluss erfolgt eine Betriebserprobung des Demonstrator-Zugs. Während der Betriebserprobung werden regelmäßig Verschleißmessungen an den Komponenten durchgeführt, um auch die Auswirkungen der innovativen Komponenten auf die Wirtschaftlichkeit der IG bewerten zu können. Das Projektende ist auf den 31.12.2018 terminiert.

PROJEKTTEAM

Das Projektleitungsteam sowie die fachliche Begleitung durch Unterauftragnehmer in den Bereichen Projektmanagement, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Technologie-Screening sowie Wissenschaftliche Begleitung ist in ist in nachfolgender Übersicht dargestellt.

Gesamt-Projektleitung

Dr. Holger Schmidt
(Leiter Technisches Management Güterwagen)
DB Cargo AG
Sprecher der Arge DB Cargo/VTG

Dr. Hanno Schell
(Leiter Technical Innovations)
VTG Rail Europe GmbH

Projektbüro

Stefan Hagenlocher
(Geschäftsführer)
hwh Ges. für Transport- und Unternehmensberatung mbH

Die Projektpartner
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen / Technologie-Screening

Nicolas Wille
(Prokurist, Leiter Büro Köln)
SCI Verkehr GmbH

Wissenschaftliche Begleitung

Prof. Dr.-Ing. Markus Hecht
(Leiter Fachgebiet Schienenfahrzeuge am ILS der TU Berlin)

Prof. Dr.-Ing. Christian Schindler
(Leiter Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme (IFS) an der RWTH Aachen)

PROJEKT-LAUFZEIT/MEILENSTEINE

Das Projekt ist im September 2016 gestartet und soll bis Ende 2018 abgeschlossen sein.
Wesentliche Meilensteine sind die Auslieferung der Neubaufahrzeuge inkl. innovativer Komponenten im Dezember 2017. Im Anschluss im Januar/Februar 2018 erfolgt eine mehrwöchige Testphase der IG sowie der Referenzfahrzeuge auf der Siemens-Teststrecke in Wegberg-Wildenrath. Durch ein durch das BMVI separat beauftragtes Mess- und Testinstitut werden neutrale Lärm- und Energiemessungen an den IG und Referenzfahrzeugen durchgeführt.

Im Anschluss an die Testfahrten in Wegberg-Wildenrath erfolgt eine mehrmonatige Betriebserprobung der IG und Referenzfahrzeuge als Demonstrator-Zug. Die IG werden zunächst national in Deutschland mehrere Schleifen fahren, nach erfolgter Zulassung der IG wird die Betriebserprobung auch in benachbarten Ländern durchgeführt. Insgesamt soll eine hohe Laufleistung von ca. 150.000 km erzielt werden. Im September 2018 werden die IG auf der Messe InnoTrans in Berlin ausgestellt. Zum 31.12.2018 endet das Projekt.