Windkanalmodell zur Untersuchung der Güterwagenaerodynamik

Der aerodynamische Widerstand kann bis zu 80% des Gesamtwiderstandes eines Güterzuges bei einer Geschwindigkeit von 115 km/h ausmachen. Dieser Widerstand trägt somit wesentlich zum Energieverbrauch im Schienengüterverkehr bei. Im Hinblick auf das Ziel, künftig Güter mit höherer Geschwindigkeit auf der Schiene zu transportieren, ist es wichtig, die Aerodynamik des Güterwagens und des gesamten Zuges zu verbessern. Die Bauweise von Güterwagen hat sich in den letzten 100 Jahren nicht grundlegend geändert; die gesamte äußere Kontur der vorhandenen Wagen wird durch die Gesetze des klassischen Stahlbaus bestimmt. Es besteht daher ein großes Potential zur aerodynamischen Optimierung. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte wird im FR8RAIL-Projekt im Rahmen des EU-Gemeinschaftsunternehmens Shift2Rail ein innovativer und aerodynamisch optimierter Güterwagen entwickelt. Dazu werden in einer Windkanal-Testkampagne verschiedene Strategien zur aerodynamischen Optimierung evaluiert. Dabei wird die Wirksamkeit von Maßnahmen sowohl im Unterflurbereich als auch im Bereich der Aufbauten untersucht.

Güterwagenmodell zur Untersuchung im Windkanal.
Güterwagenmodell zur Untersuchung im Windkanal.

Die Versuche werden im Seitenwindkanal des DLR durchgeführt. Das Exponat zeigt die Grundkonfiguration des Windkanalmodells, bestehend aus drei Hauptteilen: vor- und nachgeschaltete An- und Abströmkörper und Wagen mit Container. Der Anströmkörper ist mit Elementen ausgestattet, welche die aerodynamischen Eigenschaften eines längeren Zugverbundes simulieren. Zu sehen sind darüber hinaus die zur Erfassung der aerodynamischen Kräfte installierten piezoelektrischen Kraftaufnehmer zwischen zwei Platten im Inneren des Wagens.