COMBINO - Niederflurbahnen Erprobung, Erfahrungen, Erkenntnisse
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Sonderdrucke aus DER NAHVERKEHR, 911998, Seiten 50-57 COMBINO - Niederflurbahnen Erprobung, Erfahrungen, Erkenntnisse Verfasser: Michael Blumenthal Thorsten Hauck Alfred Kortemeyer Martin Walcher Dr.-Ing. Michael Blumenthal, Erlangen, zu bauen, ergab sich aus der Erkenntnis, Dipl.-Ing. (FH) Thorsten Hauck, Düsseldorf, daß Dipl.-Ing. Alfred Kortemeyer, Düsseldorf - der Funktionsnachweis eines theoretisch erarbeiteten Konzeptes nur über die Erpro- Dipl.-Ing. Martin Walcher, Erlangen bung an einem realen Fahrzeug erfolgen kann, COMBINO-Niederf lurbahnen - eine Erstmuster-Erprobung vor Ausliefe- rung des ersten Kundenfahrzeugs durchge- führt werden muß und Erprobung, Erfahrungen, Erkenntnisse - für die Akquisition ein ,,begreifbares“ Ob- jekt wesentlich überzeugender als eine theo- retische Ausarbeitung ist. Am 3. Juli 1996 wurde auf dem Werksgelän- bis zu einem über 40 m langen mehrteiligen de der Duewag AG in Düsseldorf das erste Gelenkzug in verschiedenen Breiten von Zudem bietet ein solches Fahrzeug neben Fahrzeug aus der modularen COMBINO@- 2200 bis 2650 mm die verschiedensten Kon- der umfassenden Vorfelderprobung auch die Familie der Fachwelt vorgestellt. Damit wur- figurationen projektiert werden. Der Wagen- ideale Plattform für weitere innovative und de im Bereich Verkehrstechnik der Siemens kasten erlaubt wahlweise den Einsatz von kundenorientierte Forschungs- und Entwick- AG eine neue Ära in der Konzeption und Normalspur- oder Meterspurfahrwerken. lungsvorhaben der Siemens AG im Bereich dem Bau von Niederflurbahnen eingeläutet. der Bahntechnik. Als Konfiguration wurde ein Sämtliche Fahrzeugsubsysteme wie die An- 27 m langer und 2300 mm breiter Vierteiler Dieser Roll-out markierte den Einstieg in triebsanlage, das Türsystem oder das Hei- für den Zweirichtungsbetrieb zunächst in eine neue Fahrzeugbauart, um den bis dahin zungs-/Lüftungs-/Klimasystem sind ebenfalls Normalspurausführung gewählt. Er enthält im Fahrzeugentwurf bestehenden Zielkonflikt streng modular aufgebaut, um mit wenigen, alle Module der Fahrzeugfamilie und ist zwischen Lastenheftkonformität, niedrigen einheitlichen Komponenten ein breites An- gleichzeitig für Demonstrationsfahrten sehr Life-Cycle-Costs, hoher Verfügbarkeit, wendungsspektrum abdecken zu können. flexibel einsetzbar. l00%-Niederflurigkeit und niedrigem An- Das macht sich darüber hinaus vorteilhaft in Der Bau dieses Prototypen begann Anfang schaffungspreis aufzulösen. Der starke Beschaffung und Ersatzteilhaftung bemerk- Januar 1996 in einer separaten Halle im Marktpreisverfall sowie die Forderung der bar, da alle Fahrzeuge aus der COMBINO- Werk Düsseldorf der Duewag AG. Dabei Betreiber nach kostengünstigen, wartungsar- Familie mit z. B. demselben Antriebsaggre- konnten erste wertvolle Erfahrungen gesam- men und dennoch sehr kundenspezifischen gat oder identischer Bremsanlage ausgerü- melt werden. Durch die vorgefertigten und Fahrzeugen waren die wesentlichen Triebfe- stet sind. Ein überzeugendes Ersatzteilkon- vorgeprüften Subsysteme, die im Fahrzeug dern für die Entwicklung der COMBINO-Fa- zept, die umfangreiche Dokumentation in nur noch über Stecker angeschlossen wer- milie. verschiedenen Detaillierungsgraden und nicht zuletzt ein auf den Endkunden zuge- den, konnten die Montage- und Inbetriebset- Die Umsetzung dieser Marktbedürfnisse ge- schnittenes Schulungspaket runden das Pro- zungszeiten drastisch reduziert werden. lingt durch Modularisierung, Standar- dukt COMBINO ab und bieten erstmalig die Mit Erfolg: Am 19. Juni 1996, zwei Wochen disierung und neue Fertigungstechniken. Voraussetzungen für einen betreiberorien- vor dem Roll-out, fuhr das Vorserienfahrzeug Das Ergebnis ist ein flexibler Fahrzeug-Mo- tierten After-Sales-Service. das erste Mal auf Anhieb mit eigener Kraft. In dulbaukasten mit standardisierten Schnitt- der folgenden Zeit wurde zunächst die kom- stellen, der kundenorientierte Lösungen zu- Der Beschluß, zusätzlich zur Konzeptent- plette Inbetriebnahme in Düsseldorf durchge- läßt. So können von einem 17-m-Kurzzug wicklung ein komplettes Vorserienfahrzeug führt, bevor nach Präsentationsveranstaltun- gen in Berlin, Potsdam und bei der Rheinbahn in Düsseldorf der erste größere Erprobungs- einsatz auf dem Streckennetz der Wiener Lo- kalbahn (WLB) erfolgte. Weitere Einsätze in Wildenrath, Potsdam (Abb. l), Barcelona, Er- furt und Basel schlossen sich an. Erprobungs- und Betriebsphase Für die Konzeption der gesamten Fahrzeug- technik gilt das Leitmotiv So innovativ wie nötig, so bewährt und erprobt wie möglich. Die Erprobungsphase teilt sich in zwei Stu- fen: In der ersten Stufe wurden dazu alle Komponenten entsprechend dem jeweiligen Innovationsgrad einem Typtest unterzogen. In der zweiten Stufe wurde das komplette Fahrzeug einem Systemtest unterzogen und auf der Strecke erprobt. Die anschließende Betriebsphase zeigte dann die ersten Er- kenntnisse im Fahrgastbetrieb. Die Erfahrung aus 669 gebauten Niederflur- Abb. 1: COMBINO-Prototyp im Fahrgasteinsatz, Juli 1997, Platz der Einheit, Potsdam fahrzeugen, aufgeteilt in acht verschiedene 3 Typen, ist Basis für das Fahrzeugkonzept COMBINO. Mit diesem Wissen sind die Komponenten ausgewählt, angepaßt oder entwickelt worden. Einem umfangreichen Typtest sind zum Beispiel der Zentralcontai- ner des Triebmoduls, das Antriebsaggregat mit Motor, Getriebe, Keilpaketkupplung und das hydraulische Bremssystem unterzogen worden. Die Außenschwenkschiebetür wur- de im präparierten Türportal des COMBINO BlumenthaI Hauck Kortemeyer Walchef hinsichtlich der mechanischen und elektri- schen Schnittstellen geprüft und hat u. a. 1 DIE AUTOREN Mio Lastspiele durchlaufen. Dr. Ing. Michael Blumenthal (52) ist Leiter men der Automobilzulieferindustrie in Das hydraulische Bremssystem, bestehend des Geschäftsgebiets Fahrzeuge Light Dornstadt. aus aktivem Bremssattel, Federspeicher- Rail im Bereich Verkehrstechnik der Sie- bremse und Hydrogerät, wurde einem Test- Dipl.-Ing. Alfred Kortemeyer (39) ist Pro- mens AG. Der promovierte Elektrotechni- programm, bestehend aus Vibrationstest, duktmanager des COMBINO im Bereich ker begann seine Karriere vor 20 Jahren Temperaturtest und einem Dauertest, unter- Verkehrstechnik der Siemens AG. Nach bei der Siemens AG. Er leitete das Ge- zogen. Die Hydrogeräte haben mittlerweile dem Studium der Physikalischen Technik schäftsgebiet verarbeitende Industrie im 2 x 106 Lastwechsel erreicht. mit Schwerpunkt Konstruktionstechnik an Bereich Anlagentechnik und übernahm der Fachhochschule Aachen ist er seit Die Kegelradgetriebe des Antriebs wurden im November 1997 das Geschäftsgebiet 1983 bei der DUEWAG Werk Düsseldorf im Lastfall auf dem Verspannungsprüfstand für Light Rail-Fahrzeuge im Bereich Ver- tätig. 1996 erfolgte der Wechsel vom mit Maximalforderung wie kehrstechnik. Als General Manager bei Technischen Büro als Konstrukteur und Siemens Energy and Automation in At- - max. Antriebsmoment Projektleiter zum Produktmanagement. lanta war er bereits in den 80er Jahren - max. Motordrehzahl mit den ersten Straßenbahnprojekten in Dipl.-Ing. Univ. Martin Walcher (30) ist seit - Reibwert f~. = 0,33 den USA befaßt. 1996 Projektleiter für die Lieferung von 48 getestet und die Standfestigkeit nachgewie- Niederflurgelenktriebwagen, Bauart COM- sen. Dipl.-Ing. (FH) Thorsten Hauck (31) ist BINO@, an die VIP Verkehrsbetriebe Pots- seit 1994 Berechnungs- und Versuchsin- dam GmbH. Er studierte von 1989 bis Anschließend wurde der komplette Rad- genieur in der Abteilung Berechnung und 1994 Elektrotechnik, Fachrichtung Ener- blockantrieb in einem Prüfrahmen umfang- Versuch. Er studierte von 1989 bis 1993 gietechnik an der Friedrich-Alexander- reich getestet. Für dieses umfangreiche Pro- Maschinenbau, Fachrichtung Fahrzeug- Universität Erlangen-Nürnberg. Anschlie- gramm wurden zusätzlich zu den im Prototyp technik an der Fachhochschule Ulm. An- ßend trat er als Projektingenieur in die Sie- COMBINO eingebauten Antrieb zwei weitere schließend arbeitete er von 1993 bis mens AG, Bereich Verkehrstechnik, ein gefertigt. 1994 als Vertriebsingenieur bei Electra und arbeitete an der Entwicklung der Der Zentralcontainer mit hohem Integrations- Control, einem schwedischen Unterneh- COMBINO-Fahrzeugfamilie mit. grad von IGBT - Stromrichtereinheit, Hilfsbe- triebeumrichter, Bremswiderstand, Antriebs- steuerung Batterie und Bordnetzverteilung Der Fahrzeug-Systemtest konnte direkt mit führt. So benötigte der Prototyp mit l/s Zula- ist unter anderem zur dem Funktionstest beginnen, weil alle Kom- dung später in Potsdam 55 Wh/t/km bei Klimaprüfung ponenten vorgeprüft und alle Schnittstellen 30,5% Rückspeisungsgrad. standardisiert sind. Die Subsysteme wie Tü- Wärmesicherheit Diese Erkenntnisse aus dem Systemtest, der ren, Sandung, Heizung und Klimaanlage Schwing-Schockprüfung Einsatz erprobter Technik und die abschlie- wurden eingestellt. Nach der Optimierung ßende Erprobung des ersten Fahrzeugs ei- Geräuschmessung des Antriebskreises im Regelverhalten und ner Serie im Prüfcenter Wildenrath ermögli- Überspannungsfestigkeit bei unterschiedlichen Spannungsverhältnis- chen die deutliche Reduzierung der Inbe- sen wurde das Fahrmotormeßprogramm Kurzschlußfestigkeit triebsetzungszeit des Fahrzeugs beim Kun- durchgeführt. Störungen wurden simuliert den auf elektromagnetischen Verträglichkeit und das Störgrößenverhalten des Antriebs getestet. - 1,5 Wochen für das erste Fahrzeug und umfangreich getestet worden. - drei Tage für jedes weitere Fahrzeug. Das Schraubverbindungssystem Alugripe Anschließend erfolgten auf dem Testgleis wurde hinsichtlich der elektrischen Leitfähig-