Fokus

Massnahmen zur Verminderung von Flachstellen und Ausbröckelungen
bei scheibengebremsten Güterwagen 

Scheibengebremste Güterwagen leisten einen Beitrag zur Lärmreduktion und zum mittelfristig kostengünstigeren Betrieb. Sie können sich aber nur dann als langfristige Lösung etablieren, wenn es gelingt, die Ursachen für deren Ausbröckelungen der Radlaufflächen zu verstehen, entsprechende Massnahmen zur Verhinderung zu entwickeln und im Anschluss kostengünstig umzusetzen.

Das Forschungsprojekt von HUPAC SA in Zusammenarbeit mit TU Berlin wertet die Instandhaltungsdaten und Schadensbilder aus dem Betrieb aus und untersucht die wirkenden Bremskräfte. Es zeigt sich, dass durch schlechte Kontaktbedingungen der Wärmeeintrag mit anschliessend rascher Abkühlung im Rad-Schiene-Kontakt zu Materialumwandlungen auf der Radlauffläche führt und der Wagen nahe der Maximalgeschwindigkeit anfällig gegenüber Gleiten ist. Dabei spielen Fertigunstoleranzen nur eine untergeordnete Rolle.

Die zwei wichtigen Faktoren sind das Wagengewicht und das Befahren von Bögen. Die Untersuchungen legen nahe, den Einbau eines Gleitschutzes an den scheibengebremsten Wagen T3000eD voranzutreiben. Ein Prototyp mit einem solchen System wurde bereits ausgerüstet, erste Betriebsproben folgen.

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Literaturstudie und Datenanalyse

Die Grenzwerte für Lokomotiven sind seit ihrer Einführung 2006 nahezu gleichgeblieben, wodurch die Umsetzung von Lärmminderungsmassnahmen in den letzten 20 Jahren weitgehend zum Stillstand gekommen sind.

Die Studie der Empa in Zusammenarbeit mit TU Berlin zeigt, dass Lokomotiven im Mittel 5–10 dB(A) tiefere Ereignispegel aufweisen als Güterwagen mit GG-Sohlen. Von den untersuchten Lokomotivtypen waren dabei Re 460/465 und TRAXX F160 in etwa gleich laut wie Güterwagen mit K-Sohlen; alle anderen Lokomotivtypen waren aber deutlich lauter. Wobei in der Summe namentlich der hohe Anteil an alten, vergleichsweise lauten Lokomotiven, ins Gewicht fällt. Neue Loks, insbesondere Re 476 sind zwar seltenerer, aber nicht leiser als die alten.

Die Literaturrecherche zeigt, dass eine Reduktion der Grenzwerte für Roll- und Anfahrgeräusche im Bereich von 5 dB bis 7 dB nur durch die Lokomotive derzeitig technisch möglich ist und diese teils von verschiedenen Lokomotivtypen bereits erreicht werden. Bei den Aussengeräuschen im Stillstand ist noch ein grösseres Minderungspotential von bis zu 13 dB vorhanden. 

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Aktivitätenbericht 2023

Mit seinem jährlichen Aktivitätenbericht vermittelt das BAV einen Einblick in die drei Förderprogramme «Bahninfrastrukturforschung», «Energiestrategie im öffentlichen Verkehr 2050» und «Innovation im regionalen Personenverkehr». Die Publikation präsentiert eine Auswahl der im letzten Jahr unterstützten Projekte und stellt die Personen dahinter vor. Mit der Publikation trägt das BAV zur Verbreitung der Projektresultate bei und regt Interessierte aus der gesamten Branche an, Gesuche zur Förderung innovativer Vorhaben einzureichen.

Einblicke aus der Lärmforschung Eisenbahn zeigt das Projekt «Track System Evaluation», eine Methodik zur Ermittlung optimaler Oberbau-Komponenten. Bei zukünftigen Eisenbahnprojekten oder Erneuerungen ist es für Bahninfrastruktur-Betreibende essentiell, die Auswirkungen der Komponenten und insbesondere deren Kombination zu verstehen, potenzielle Lösungen zu bewerten und dadurch detaillierte Systemspezifikationen für die Beschaffungen zu formulieren.

BAV Aktivitätenbericht 2023
Projekt Track System Evaluation

Forum23 Lärmforschung Eisenbahn

Im Gottlieb Duttweiler Institute in Rüschlikon fand am 31. Oktober das 2. Forum Lärmforschung Eisenbahn statt.
Am hybriden Anlass wurde das Thema «Bahnlärm der Zukunft» technisch und politisch mit Experten aus der Schweiz, Deutschland und Österreich vorgestellt. Eine weitere Gelegenheit für den Austausch unter Forschenden und der Industrie um Netzwerke zu pflegen und Kooperationen zu initiieren.

Referate

Begrüssung
Urs Walker, Bundesamt für Umwelt BAFU
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Keynote
Karin Frick, Gottlieb Duttweiler Institute GDI
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Die zukünftige Strategie zur Lärmminderung im Schweizer Eisenbahnverkehr
Michael Hafner, SBB AG
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Eisenbahnlärmforschung in Deutschland
Eckhard Roll, Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung DZSF
Referat (pdf)

Aktuelle Entwicklungen und Forschungsbedarf im Lärmschutz für Eisenbahnen
Thomas Mainka, Verband Deutscher Eisenbahn-Ingenieure – VDEI
Referat (pdf)

Eisenbahnlärmforschung der ÖBB-Infrastruktur. Gestern-Heute-Morgen
Günter Dinhobl, ÖBB-Infrastruktur AG
Referat (pdf)

Einblick und Ausschau – Stand der Arbeiten.

Wie sieht die Zukunft des Schweizer Schienenverkehrs aus und wo steht die Schweiz im Bezug auf den technischen Fortschritt? Innovationen und Einblicke zur Lärmsanierung Eisenbahn mit Einschätzungen von Forschenden und Wissenschaftlern.

MineTrack – über das akustische Verhalten des Eisenbahnoberbaus

Lärmemissionen hängen primär vom Eisenbahnoberbau, dem Fahrzeug und dessen Betrieb ab. Das Ziel des Forschungsprojekts MineTrack ist es, mehr über die verschiedenen Einflussfaktoren zu erfahren. MineTrack kombiniert grosse, über mehrere Jahre unabhängig erhobene Datensätze, analysiert und wertet diese mittels Data-Mining-Methoden aus. Die Ergebnisse der Untersuchungen betreffen sowohl das Verhalten des Oberbaus als auch der Fahrzeuge.

Einzelne Individuen von Lokomotiven konnten über die Zeit akustisch verfolgt werden, wobei zeitliche Veränderungen der Emission von bis zu 10 dB festgestellt wurden. Die gefundenen zeitlichen Muster deuten auf Wartungszyklen hin. Weiter zeigte sich, dass LL- und K-Sohlen bei Güterwagen deutlich unterschiedliche Emissionen aufweisen. Die Auswertungen haben ergeben, dass LL-Sohlen je nach Geschwindigkeit 3 bis 5 dB über K-Sohlen liegen.

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Literaturstudie zur Festen Fahrbahn

In der Literaturrecherche wurden zahlreiche Quellen identifiziert, die sich mit dem Thema Lärm durch Feste Fahrbahn auseinandersetzen. Allerdings werden oftmals keine Angaben bezüglich der vorliegenden oder verwendeten Randbedingungen getätigt, weshalb eine Einordnung der Ergebnisse hinsichtlich der Lärmzunahme oder Lärmreduktion durch Schutzmassnahmen nur bedingt möglich ist

Insgesamt weist eine Vielzahl der untersuchten Literaturquellen eine Lärmzunahme der Festen Fahrbahn von 2 dB(A) bis 5 dB(A) aus. In Anbetracht der vorliegenden Messunsicherheiten und dem Einfluss der variierenden Randbedingungen scheinen Spannweite und Lärmzunahme plausibel.

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Exchange of Experts 2|’22

Im Innovation Park an der EPFL Lausanne wurden dem Fachpublikum neuartige Rail Pad-Lösungen präsentiert und ihre Vorteile sowohl in der Reduktion der Schallemissionen wie auch im Unterhalt diskutiert. Nach dem Lunch präsentierten HEIG-VD und Empa die „Rail Track Modelling Toolbox“. Diese wurde entwickelt, um neue und verschiedene Belag/Materialdesigns von Zwischenlagen zu beurteilen und zu bewerten. Die Toolbox ist als Open-Source-Plattform konzipiert und öffentlich zugänglich. Sie kann einfach mit neuen Funktionalitäten modifiziert werden – ein wichtiger Baustein zur Reduktion der Lärmemissionen von Gleisanlagen.

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Exchange of Experts 1|’22

Am ersten Expertenaustausch vom 17. Mai 2022 in Sempach-Neuenkirch wurde das Fahrbahnlabor den Fachleuten vorgestellt und anschliessend die neue, auf einem 1 km langen Streckenabschnitt installierte Messstrecke, besucht. Diese liefert Messdaten für Forschungszwecke in Echtzeit, ein grosser Schritt für die leisere Eisenbahn der Zukunft.

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Simulationsstudie zur Zulassungsfähigkeit

Das Drehgestell 4L scheint im Vergleich zum Y25 vielversprechend in Bezug auf die Reduktion von Lärmemissionen und Gewicht. Die Simulationsstudie über Laufverhalten und Zulassungsfähigkeit vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. DLR soll die Frage beantworten, ob das Drehgestell lauftechnisch zulassungsfähig ist.

In dieser rein virtuellen Studie funktionierte das 4L Drehgestell grundsätzlich in allen Szenarien. Es traten keine Probleme bezüglich Brems-, Entgleisungs-, Stabilitäts- und AIR-Radsatztests auf. Allerdings würde das Fahrzeug nach DIN EN14363 wegen Überschreitung von Grenzwerten in der Laufsicherheit- und Gleisbeanspruchung zum heutigen Zeitpunkt abgelehnt.

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Forum21 Lärmforschung Eisenbahn

Am virtuellen Forum Lärmforschung Eisenbahn vom 16. März 2021 präsentierten Experten aus Forschung,
Industrie und Entwicklung neueste Erkenntnisse und Lösungen.