In diesem Kapitel werden alle Themen rund um das Rollmaterial auf Schienenwegen behandelt. Vor allem die Brems- und Motortechnik, Traktionstechniken, Türtechnik und Abfertigung als auch andere wichtige Techniksysteme werden funktionell abgehandelt.
Die Fahrzeugtechnik von Bahnsystemen im Vergleich zum Straßenverkehr hat sich die letzten hundert Jahre sehr gestaltungsreich entwickelt. Man denke nur an verschiedene Bremstechniken, die jeweils verschiedenen Anforderungen gerecht werden. Es sind Anforderungen wie beispielsweise eine zuverlässige und verschleißarme Bremstechnik für Zuglängen zwischen 30 Meter und 740 Meter oder gar mehr. Ein anderes Beispiel sind die sehr sicherheitsrelevanten Abfertigungs- und Sicherheitstechniken an den Türen. Diese passieren tagtäglich zahllose Menschen. Eine verständnisorientierte Themen- und Inhaltsstrukturierung der Rubrik „Fahrzeugtechnik“ erzeugt hier eine Überschaubarkeit über eine sehr komplexe Technikwelt.
Zugdaten
Wie gestalten sich bestimmte Zugdaten, beispielsweise die fahrdynamischen Widerstände eines konkret ausgewählten Zuges? Welches Gewicht kann eine Zugtype annehmen, wenn man eine bestimmte Zuladung unterstellt? Wie viele Fahrgäste kann einen bestimmte Zugkonfiguration aufnehmen? Welche Anfahrzugkraft hat eine speziell ausgewählte Lokomotive? Wie verhält sich die Zugkraft in Abhängigkeit der gefahrenen Geschwindigkeit? Wie teilen sich die fahrdynamischen Widerstände im Kräfteverhältnis auf?
Alle Antworten dazu liefert unser Zugkonfigurator. Er ist ein interaktiver Eingaberechner für die Besucher dieser Seite, die ihre Wunschkonfiguration eines Zuges einstellen können und entsprechende Ergebnisse erhalten wollen.
Als Eingabedaten hat der Anwender die Möglichkeit, aus 20 verschiedenen Triebfahrzeugtypen seinen Wunschzug zusammenzustellen. Durch die Angabe der Anzahl der Triebfahrzeuge sowie einer weiteren Auswahl von weiteren 20 verschiedenen Wagentypen kann jeder seinen eigenen konkreten individuellen Zugverband zusammenzustellen. Weitere Eingabemöglichkeiten sind die Streckensteigung und die Eingabe einer fahrzeugtechnischen Auslastung bzw. Zuladungsquote, die für die Zugmassenberechnung und somit für fast alle anderen Ergebnisse relevant sind. Als Ausgabe erhält der Anwender insbesondere die Zuglänge, verschiedene Gewichtsangaben, Kapazitätsinformationen, aber vor allem Informationen zu den Zugkräften, den Widerständen und den Beschleunigungen. Die letzteren Werte werden insbesondere in Abhängigkeit der Geschwindigkeit, in sogenannten Z-V Diagrammen ausgegeben. Diese Zugdaten sind dann wichtig für alle weiteren fahrdynamischen Berechnungen.
Train configuration
Trains have a certain train configuration. This refers to how individual train sections can be combined to form an entire train set. Locomotive-hauled trains are a classic example of this, but not only in freight traffic. They also used in passenger traffic. However, they are increasingly being replaced by multiple units. These are closed vehicle units that can only be separated for workshop purposes, but no longer for operational reasons.
How the car bodies and their axles are arranged, or where the traction motor is installed, these are all criteria for the classification of trains. But there are more than the before mentioned. Each train configuration has its advantages and disadvantages. Usually, they are system decisions adapted to the environment that we deal with in this chapter.
Zugkonfiguration
Züge haben eine bestimmte Zugkonfiguration. Damit ist gemeint, wie einzelne Zugteile sich zu einem gesamten Zugverband zusammenstellen lassen. Ganz klassisch hierzu gibt es die Lok bespannten Züge, aber nicht nur im Güterverkehr. Sie gibt es auch noch im Personenverkehr. Immer mehr werden sie aber von Triebzügen verdrängt. Das sind geschlossene Fahrzeugverbände, welche sich nur Werkstätten bedingt aber nicht mehr betrieblich trennen lassen.
Wie sich die Wagenkästen und ihre Achsen anordnen, oder wo die Antriebsleistung eingebaut ist, sind allesamt Kriterien für eine bestimmte Klassifizierung von Zügen. Aber es gibt noch mehr als nur diese. Jede Zugkonfiguration birgt ihre Vor- und Nachteile. Meistens sind es an das Umfeld angepasste Systementscheidungen, die wir in diesem Kapitel abhandeln.
Zusammenstellung von Zügen
Wir arbeiten derzeit an einem Themenkapitel, welches die Zusammenstellung von Zügen aufgreift. Solche Zugkonfigurationen können die unterschiedlichsten Formen annehmen. Um diese Formen voneinander unterscheiden zu können, sind sowohl in der Eisenbahntechnik als auch bei den anderem Schienensystemen entsprechende Begriffe definiert. Da gibt es zum Beispiel den Klassiker eines lokbespannten Zuges. Im Personenverkehr wird er immer seltener, im Güterverkehrsbetrieb bleibt er dominierend. Im Personenverkehr wurde der lokbespannte Zug um einen Steuerwagen erweitert, um aufwendige rangiertechnische Behandlungszeiten einzusparen. Er ist wendetauglich.
Wendetauglich sind aber auch viele andere Zugkonfigurationen wie der Triebzug oder der Triebwagen. Er hat an beiden Enden Fahrerstände. Dieser unterscheidet sich vom lokbespannten Zug vor allem dahingehend, dass die Antriebsleistung auf dem ganzen Zugverband verteilt ist. Ein weiteres Wesensmerkmal ist, dass der durch die Lok verbrauchte Platz für den Fahrgastraum zur Verfügung steht. Diese und noch viele andere gewöhnliche und besondere Aspekte einer Zusammenstellung von Zügen ist Teil des Kapitels.
Zentrales Schließen bei Straßenbahnen
Die Abfertigungsmethode „Zentrales Schließen“ ist die wohl effizienteste Abfertigung. Das Fahrpersonal muss dabei sich einiger Hilfsmittel bedienen, wie beispielsweise Abfertigungsspiegel oder Abfertigungsmonitore. Über eine kurze Außendurchsage kündigt es gewöhnlich die Absicht zur Abfertigung an. Wenige Sekunden später betätigt er einen zentralen Taster am Fahrerstand, mit Hilfe dessen sich alle Türen schließen lassen.
Zu beachten ist hierbei, dass er diesen Taster zum richtigen Zeitpunkt betätigt. Denn ein Einklemmen von Fahrgästen ist heute zwar sicherheitstechnisch gering, aber nicht völlig ausgeschlossen. Es sind vor allem die Türtechniken wie die Türfühlerkanten, die das Risiko gering halten. Die Lichtschranken spielen hingegen bei der Abfertigungsmethode „Zentrales Schließen“ keine Rolle.
Rücknahme der Türfreigabe bei Straßenbahnen, Videoanhang
Die Rücknahme der Türfreigabe ist die bewährte Abfertigungsmethode, die vor allem für eine hohe Sicherheit steht. Sie funktioniert generell mit Lichtschrankensystemen an den jeweiligen Fahrgasttüren. Diese erkennen das Freisein des Türraumes und sind somit das zuverlässige System der Türraumüberwachung. Wenn nach einer gewissen kurzen Zeitspanne diese Türraumüberwachung keine Personen oder Gegenstände erkennt, erfolgt ein Steuersignal an die Türmotoren. Die Fahrgasttür schließt sich von selbst. Auch während des Schließvorgangs sind die Lichtschranken aktiv, und werden erst abgeschaltet, wenn die Tür verschlossen und verriegelt ist. Fahrgäste kennen vor allem die unglückliche Situation, wenn ihre unmittelbare Tür bereits verriegelt ist, obwohl der Zug an anderer Stelle noch offene Türen hat. Dies ist eine logische Tatsache bei dieser Abfertigungsmethode. Erst wenn alle Türen verschlossen und verriegelt sind, kann der Fahrer die Abfertigung abschließen. Zumeist geht das mit einer Bestätigungstaste, wonach der Traktionsstrom sich freischaltet, um den Zug dann fortzubewegen.
Neben der Türraumüberwachung gibt es vor allem die sicherheitsrelevanten Einrichtungen wie Türfühlerkanten oder Rutschkupplungen. Sie verhindern Verletzungen, Einklemmsituationen und andere Gefahren an den Türen. Diese Systeme sind zwar unabhängig von der Abfertigungsmethode, sind aber für die Rücknahme der Türfreigabe eine notwendige Voraussetzung für ein sicheres Abfertigen. Regelmäßig werden diese Sicherheitsfunktionen von Fahrgästen dazu missbraucht, sich nochmal einen verspäteten Zugang zum Zug zu verschaffen, wenn die Türen sich bereits schließen.
Methoden der Abfertigung
Zugbegleiter, Stationswarte oder Triebfahrzeugführer fertigen Züge im Personenverkehr nach dem Fahrgastwechsel ab. Mit dem Begriff Abfertigung ist gemeint, dass damit das Personal die Züge für die Abfahrt vorbereitet. Dazu gehören die Beendigungen des Fahrgastwechsels, das sichere Türschließen, die Türverriegelung und einige Kommunikationssignale zur Abfahrt.
Prozesstechnisch lässt sich der Abfertigungsvorgang noch weiter unterteilen. Wichtige Schritte sind der Aufruf zur Abfertigungsbereitschaft und die Übermittlung der Abfahrtbereitschaft. In dieser prozesstechnischen Zusammenfassung behandeln wir die fahrzeugtechnischen Methoden. Das sind das Zentrale Schließen, die Rücknahme der Türfreigabe und die Abfertigung mit mehreren Personalen. Dabei gehen wir auf die Grundzüge dieser Prozesse ein, ein detailgetreue Abbildung aller Abfertigungsvorgänge dieser Welt ist aus Umfangsgründen nicht möglich.
In Arbeit: Fahrgastabfertigung (Nr.11)
Nach einer erholsamen Urlaubspause möchte ich mich auch bei Bahntechnik und Bahnbetrieb wieder zurückmelden. Mitten im Produktionsablauf steht ein Thema, das wir bereits angekündigt haben. Es behandelt die verschiedenen Techniken der Fahrgastabfertigung, beispielsweise das Zwangsschließen, oder die Rücknahme der Türfreigabe, oder die Abfertigung durch einen oder mehrere Zugbegleiter. Dieses Kapitel ist im Grunde genommen die Fortsetzung des bereits veröffentlichten Kapitels „Fahrgasttür„.
Die Art und Weise einer Fahrgastabfertigung hängt von dem Verkehrssystem ab. Eine sehr verbreitete Abfertigungsmethode ist beispielsweise die Rücknahme der Türfreigab. Sie initiiert das Fahrpersonal selbst. Aber Abfertigung bedeutet weit mehr als das Ansteuern von Türen. Hier gibt es Sichtprüfungen, Durchsagen, Auswahl des perfekten Zeitpunktes und vieles mehr. Alles dazu zeigen die Inhalte unseres hier angekündigten Videokapitels.
Fahrgasttür
Die Techniken einer Fahrgasttür von Zügen erfüllen sehr hohe Sicherheitsanforderungen. Sie ermöglichen dementsprechend das sichere Ein- und Aussteigen der Fahrgäste. Darüber hinaus lassen sich diese Sicherheiten in mehrere teilweise voneinander abhängige Teilsysteme und Sicherheitsebenen aufgliedern. Das sind zum Beispiel die Türfühlerkante oder die Türraumüberwachung.
Eine Türraumüberwachung zum Beispiel lässt Türen erst dann zugehen, wenn ein bestimmter Raum in Türnähe von Menschen und Gegenständen frei ist. Sie sind damit ein aktiver Schutz vor Unfällen an Türen. Türfühlerkanten hingegen erkennen Menschen oder Gegenstände sobald Menschen oder Gegenstände mit der sich schließenden Tür in Berührung kommen. Diese und viele weitere Funktionen der Fahrgasttür stellen einen komplexen Technikzusammenhang im Fahrzeugverband eines Zuges dar.
In Arbeit: Türabfertigung (Nr.10)
Das nächste Video mit dem auch für Laien verwertbaren Titel „Fahrgasttür“ ist ebenso im Produktionsgang. Ursprünglich ist dieses Thema nie in der Planung gewesen. Doch während ich ein Storyboard zum Thema Abfertigung von Zügen schrieb, habe ich festgestellt, dass es inhaltlich so umfangreich ist. Den Prozess der Türabfertigung können wir erst dann sauber behandeln, wenn davor ausführlich die Sicherheitsfunktionen an Fahrgasttüren strukturiert aufgearbeitet sind. Es ist sozusagen das Vorkapitel zur Zugabfertigung.
Für eine sichere Türabfertigung sind beispielsweise Türfühlerkanten aktiv geschaltet. Sie verhindern das Einklemmen von Fahrgästen. Diese Technik ist neben vielen anderen verbauten Techniken an der Fahrgasttür ein Baustein, der für das Zusammenspiel einer Abfertigung notwendig ist.