RoSto

Im Spannungsfeld zwischen Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und steigenden Mobilitäts-, Komfort- und Sicherheitsbedürfnissen ändern sich aktuell auch die Anforderungen für die Gestaltung von Schienenfahrzeugen zukünftiger Generationen. Dies betrifft sowohl die mechanische Architektur als auch die Innenraumgestaltung von Schienenfahrzeugen. Aus Sicht von Fahrgästen, Herstellern, Betreibern, Aufgabenträgern und der Politik werden unterschiedlichste Anforderungen an ein Schienenfahrzeug gestellt. Diese Anforderungen kommen aus den Bereichen Komfort, Effizienz, Ökonomie, Ökologie, Attraktivität und Nachhaltigkeit. Je nach Betrachtungspunkt ist ein unterschiedlicher Fokus und eine unterschiedliche Gewichtung der Anforderungen zu beobachten. In diesem Kontext werden im Projekt Rolling Stock (RoSto) miteinander vernetzte innovative und neuartige Technologien, Methoden und Prozesse für die Entwicklung und Gestaltung von Eisenbahnfahrzeugen entwickelt. Ziel ist dabei möglichst alle Anforderungen der unterschiedlichen Stakeholder an ein Schienenfahrzeug optimal erfüllen zu können. Eingebettet in das Gesamtsystem Eisenbahn wird dessen Attraktivität, Effizienz, Wettbewerbs- und Leistungsfähigkeit signifikant gesteigert.

Um diese (An-)Forderungen an zukünftige Schienenfahrzeuge erfüllen zu können, stehen im Projekt RoSto die folgenden Aspekte im Fokus:

  • Entwicklung, Realisierung und Bewertung nutzerzentrierter Innenraumkonzepte
  • Entwicklung digitaler Strukturentwicklungsmethoden unter Anwendung KI-basierter Methoden
  • Einsatz von ressourcenschonenden und nachhaltigen Werkstoffen
  • Einfluss der Aerodynamik auf die Gestaltung von Schienenfahrzeugen
  • Erhöhung der Sicherheit durch Verringerung der Aerosolausbreitung sowie angepasste Dekontaminationskonzepte und anti-mikrobielle Oberflächen im Innenraum

Des Weiteren werden zukünftig relevante Themen aus dem Zielbild abgeleitet und Synergieeffekte in Bezug auf die weiteren Projekte in den Programmthemen Schienenverkehr (InTra, TraCo und ProCo), Verkehrssystem (Vmo4Orte) und Straßenverkehr (FFAE) aufgegriffen. Auf europäischer Ebene ist das Projekt RoSto mit dem Europe’s Next Rail Joint Undertaking und dem Projekt CORAERO verknüpft.

 

 

Projekte und Teilprojekte

RoSto wird aus Eigenmitteln des DLR gefördert. 6 Institute und Forschungseinrichtungen des DLR sind daran beteiligt. Geleitet wird das Projekt durch das Institut für Fahrzeugkonzepte. Die Bearbeitung erfolgt in drei miteinander verknüpften Teilprojekten (TP). Jedes der drei Teilprojekte wird durch eine Teilprojektleitung geleitet.

TP1000 Aerodynamik

Das TP 1000 beinhaltet Arbeiten zum Einfluss der Aerodynamik auf die Gestaltung von Schienenfahrzeugen. Dies beinhaltet sowohl den Einfluss der Bauweise von Stromabnehmern auf deren Effizienz und Verschleiß als auch Fragestellungen zur Thematik der optimierten Energieeffizienz durch eine entsprechend optimierte Gestaltung der Fahrzeuge. Es sind umfangreiche Messkampagnen im realen Umfeld geplant. Es werden sowohl Personen- als auch Güterfahrzeuge betrachtet.


TP2000 Fahrzeugstruktur

Das TP 2000 beinhaltet Arbeiten zur Gestaltung der mechanischen Fahrzeugstruktur. Ein besonderer Fokus liegt in der Integration von KI-basierten Methoden in den Entwicklungs- und Konstruktionsprozess mit dem Ziel diesen, wo möglich, zu automatisieren. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Anwendung alternativer, nachhaltiger Werkstoffe für strukturtragende Bauteile. Verknüpft dazu sind Arbeiten zur Erarbeitung einer Auslegungsmethodik für Wagenkastenstrukturen, welche zum einen den normierten Festigkeitsnachweis von Faserverbundstrukturen ermöglichen und zum anderen die aus dem realen Betrieb resultierenden Belastungen möglichst genau abbilden.


TP3000 Innenraum

Das TP3000 beinhaltet Arbeiten zur nutzerzentrierten Innenraumgestaltung. Dies beinhaltet Arbeiten zur Individualkomfortzonen mit entsprechender Klimatisierung, der Entwicklung eines Innenraumkonzeptes der Komfortevaluierung durch Probandenversuche, der Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung der Aerosolausbreitung unter Berücksichtigung der mikrobiellen Bewertung von Luft- und Oberflächenproben, sowie angepassten Dekontaminationskonzepten und simulationsbasierte Verfahren für die Klimatisierung. Die Ergebnisse werden mithilfe eines physischen Demonstrators umgesetzt. Eine wichtige Voraussetzung dieser Forschungsarbeiten stellt die Nutzung des generische Zuglabor Göttingen (GZG) des DLR dar.

 

Projektlaufzeit

2022 bis 2025


Budget

ca. 6,9 Mio. €


Beteiligte Institute

 

 

 

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