Aktive Seitenwindstabilisierung

Components of the active crosswind stability control
Lineare Wirbelstrombremse

Im Forschungsprojekt „Next Generation Train“ (NGT) wird ein effizientes und nachhaltiges Hochgeschwindigkeitsfahrzeug entwickelt. Der Fahrsicherheit kommt dabei ein Hauptaugenmerk zu.

DLR-Forscher Christoph Holtmann zeigt die Wirbelstrombremse

Doppelstockbauweise, Leichtbau und betriebliche Höchstgeschwindigkeit von 400 km/h sind drei wichtige Hauptmerkmale des NGT, mit denen hoher Nutzen bei geringen Lebenszykluskosten erzielt werden soll. Aber diese drei Merkmale erfordern auch besondere Maßnahmen zur Sicherstellung der Fahrstabilität bei starkem Seitenwind.

Animierte Stromlinien einer Seitenwindsimulation
Animierte Stromlinien einer Seitenwindsimulation

Konzept

Einerseits verfügt das mechatronische Fahrwerk des NGT über Sensoren für Spurführungsaufgaben, die auch die Entlastung eines Rades bei hohen Seitenwindkräften messen können. Es gilt, die völlige Radentlastung, d.h. das Abheben des Rades von der Schiene unbedingt zu vermeiden.  

Andererseits sind im NGT Wirbelstrombremsen vorgesehen, die Elektromagnete zur berührungslosen Erzeugung von Bremskräften nutzen. Diese Elektromagnete können nun auch so angesteuert werden, dass möglichst große magnetische Haltekräfte in vertikaler Richtung der Radentlastung entgegen wirken. 

Komponenten der aktiven Seitenwindstabilisierung
Komponenten der aktiven Seitenwindstabilisierung

Sensoren und Elektromagnete werden in einen Regelkreis eingebunden. Die Information bzgl. Radentlastung wird genutzt, um die Haltekraft der Elektromagneten gezielt so anzusteuern, dass eine definierte minimale Radlast immer gewährleistet bleibt. Damit ist die Gefahr des Umkippens des NGT durch starke Seitenwinde gebannt.