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In den neuen ICE-4-Zügen der Deutschen Bahn stecken u. a. spezielle Kegelrollen-Radsatzlagereinheiten mit integrierten Sensoren sowie reibungsminimierte Kegelrollenlager, speziell modifizierte Rillenkugellager und Zylinderrollenlager. Bild: Deutsche Bahn AG / SIEMENS

DB-Züge laufen dank smarter Sensoren länger und effizienter

Spezielle Lagerausführungen und die Integration von SKF Know-how haben Siemens und Bombardier bei der Entwicklung einer neuen Generation zuverlässiger, hocheffizienter Personenzüge für die Deutsche Bahn, Deutschlands nationaler Eisenbahngesellschaft, wertvolle Dienste geleistet.

Künftig wird die Personenzug-Baureihe ICE 4 das Rückgrat des Fernverkehrsnetzes der Deutschen Bahn (DB) bilden. Dank des modularen Aufbaus des neuen Zuges ist es möglich, Baugruppen zu tauschen, weshalb sich die neue Baureihe für unterschiedlichsten Anwendungen im deutschen Eisenbahnnetz eignet. SKF ist seit 2012 in dem 6-Milliarden-Euro-Projekt involviert und arbeitet dabei direkt mit dem Konsortium bestehend aus Siemens, dem Hersteller des neuen Zugs, und Bombardier, dem Hersteller von Stahlwagenkästen und Laufdrehgestellen, zusammen.

Smarte Sensorintegration

Die von Bombardier stammenden und unter der Bezeichnung BOMBARDIER FLEXX Eco geführten Laufdrehgestelle haben innengelagerte Lagersätze, sind dadurch leichter und verbrauchen laut einer Pressemitteilung weniger Energie. Für diese Anwendung entwickelte SKF eine spezielle Kegelrollen-Radsatzlagereinheit (TBU) mit integrierten Sensoren zur Überwachung von Drehzahlen und Drehrichtung jedes einzelnen Radsatzes.

Die von Siemens entwickelten Triebdrehgestelle fungieren mit traditionelleren Außenlagerungen. Auch auf diesem Gebiet hat SKF profunde Erfahrungen, nicht zuletzt mit einigen der anspruchsvollsten Hochgeschwindigkeitsanwendungen der Welt. Einmal mehr entschied sich das Unternehmen für eine integrierte Lagerungslösung, dieses Mal allerdings für Zylinderrollenlager.

Zum Nachweis ihrer Zuverlässigkeit und Leistung mussten sämtliche neuen Lagereinheiten zweijährige, mehrstufige Versuche und Validierungsprozesse durchlaufen. Die Validierung begann mit einer Computersimulation der Konstruktion in einem virtuellen Umfeld. Danach testete SKF die Lager unter Realbedingungen im werkseigenen Testcenter in den Niederlanden, der größten Anlage ihrer Art in ganz Europa, um Lager unter realistischen Bedingungen zu prüfen. Prototypen der Lagereinheiten wurden in echten ICE-4-Radsatzlagergehäusen eingebaut und liefen umgerechnet 800.000 km; dabei wurden Lagertemperatur und -leistung akribisch überwacht.

Hocheffiziente Motor- und Getriebekomponenten

Bei den Triebfahrzeugen fiel die Wahl von energieeffizienten Kegelrollenlagern für die Hauptgetriebe-Abtriebswellen mit einem Bohrungsdurchmesser von 240 mm ebenfalls auf SKF. „Energieeffizienz ist ein zunehmend wichtiger Faktor für Eisenbahngesellschaften, denn sie wollen die Lebenszykluskosten ihrer Züge optimieren“, so Jochen Baum, Manager Drive Systems Competence Center, Railway Industry bei SKF. „Die SKF-Lösung beinhaltet ein reibungsarmes Lager, und es ist das erste Mal, dass ein derartiges Lager für Schienenfahrzeuge zur Anwendung kommt.“

SKF hat außerdem ein speziell modifiziertes Rillenkugellager entwickelt, das hohen axialen Stoßbelastungen standhält, und liefert Zylinderrollenlager für den Einsatz in den Fahrmotoren der Züge.

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