Barrierefreie und energieeffiziente Züge in London

Elektronische Luftfederventile von AVENTICS

Mehr als 28.000 Menschen nutzen während der morgendlichen Rushhour das Bahnstreckennetz im Großraum London und entgehen so dem undurchdringlichen Verkehr.

Damit noch mehr Menschen auf die Bahn ausweichen können, hat der Verkehrsbetreiber Thameslink bei dem Zughersteller Siemens Mobility in Deutschland 1.140 Regionalzugwagen der eigens für diesen Zweck entwickelten Serie Desiro City bestellt.

Mit dabei: ein maßgeschneidertes elektronisches Luftfedersteuerungsventil von AVENTICS. 

Bei der weiterentwickelten Fahrzeugfamilie Desiro City setzt Siemens auf eine moderne Elektrifizierung der Funktion Luftfederung. Damit ermöglicht die neue Generation an jedem Bahnhof einen schnelleren Ein- und Ausstieg in das Fahrzeug. Durch die elektronisch gesteuerte Luftfederung wird die Fahrzeugeinstiegshöhe an jede Bahnsteighöhe angepasst. Zusätzlich ist eine Energieeinsparung von bis zu 50 Prozent des Luftverbrauchs möglich. Das entlastet die Umwelt und senkt die Betriebskosten merklich. Statt einer rein mechanisch geregelten Zugfederung haben die Konstrukteure ein elektronisches Luftfederventil zur Regelung der Luftfederung integriert. Es besteht aus einem Proportionalventil und zwei Schaltventilen sowie einer Regelelektronik mit Sensoren.

Für den Desiro City haben die AVENTICS Ingenieure in Österreich und Deutschland ein kundenspezifisches Produkt entwickelt. Es kommuniziert über das Feldbus-Protokoll Profinet mit dem Leitsystem des Zuges. Die einbaufertig an das Siemens-Werk in Graz gelieferte Baugruppe wird direkt an den Wagenkasten montiert. Im Vergleich zu den bisher üblichen, rein mechanischen Lösungen bietet die Elektropneumatik eine Reihe von Vorteilen über den gesamten Lebenszyklus.

Einfache Inbetriebnahme und intelligenter Betrieb

Sie vereinfacht die Inbetriebnahme nach der Montage und den bedarfsgerechten Betrieb erheblich. Über Webservices stellen die Techniker mit einem Notebook die Parameter ein und lesen Diagnosemeldungen aus. Durch den integrierten Drucksensor misst die Baugruppe auch die Transportlast. Die Zugsteuerung leitet diese Werte an ein Bahnsteiginformationssystem weiter. Das zeigt den wartenden Fahrgästen an, welche Waggons bereits komplett gefüllt und in welchen noch Plätze frei sind. Wechseln Passagiere während der Fahrt die Waggons und ändert sich dadurch die Last, fordert die Elektronik bedarfsgerecht Luftdruck an, um den Abstand zwischen dem Drehgestell auf dem optimalen Niveau zu halten.

Bedarfsregelung spart bis zu 150 Euro pro Jahr und Ventil

Eine Besonderheit: Anders als bei den bislang üblicherweise eingesetzten, mechanisch geregelten pneumatischen Federungssystemen wird während der Fahrt so gut wie keine Druckluft benötigt – außer bei Laständerungen. Das trägt zu dem deutlich verringerten Energieverbrauch der Züge bei und senkt die Betriebskosten. Nach internen Berechnungen von AVENTICS spart der Betreiber dadurch Druckluft im Wert von 100 bis 150 euro pro Jahr und Ventil.

Es ist geplant, durch die Möglichkeit der Parameteränderungen den Wartungsaufwand weiter zu reduzieren. Radsätze werden regelmäßig abgedreht, um kleinere Beschädigungen zu entfernen. Dadurch und aufgrund des Verschleißes ändert sich der Raddurchmesser. Bei anderen Systemen muss die Luftfederung mechanisch aufwendig nachjustiert werden. Bei der AVENTICS-Baugruppe wird es künftig ausreichen, den neuen Durchmesser einfach über den Feldbus einzugeben. Das senkt sowohl den Zeit- als auch den Kostenaufwand.

Die gesamte Baugruppe entspricht der Schutzart IP 66 und ist auf den Einsatztemperaturbereich von –40 bis +50 grad Celsius ausgelegt. In der Bahntechnik sind Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit extrem wichtig. Selbst bei einem Spannungsverlust der Ventile können die Züge ihre Fahrt fortsetzen. Ein besonderes Augenmerk legte Siemens auf die Validierung der Softwarefunktionen und das Zusammenwirken von der Zugsteuerung als Master mit der Luftfedersteuerung als Slave.

Nachdem sich ein neuer Desiro City seit Sommer 2015 im Probebetrieb bewährt hat, beginnt in diesem Jahr die Auslieferung der Serie. Eine gute Nachricht für die Pendler im Großraum London. 

Wir passen Baugruppen in Hard- und Software exakt an die Kundenanforderungen an und stellen maßgeschneiderte Lösungen bereit.

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