Zeitgemäße Güterwagenausrüstung für hochwertige Transportaufgaben - Tagung Moderne Schienenfahrzeuge
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41. Tagung Moderne Schienenfahrzeuge:
Zeitgemäße Güterwagenausrüstung für hochwertige Transportaufgaben
Graz, 09.04.2013
G. Fregien, J. Paddison, M. Beck, G. Kock
Knorr-Bremse Group
Agenda
Schienengüterverkehr weltweit Weltweite Standards für Bremssysteme
Zahlen und Fakten
Technologische Initiativen
Anforderungen an den Güterverkehr der Zukunft
Innovative Lösungen für den
Die elektro-pneumatische Bremse EP60
Güterverkehr
Telematik-Einsatz im „Etihad Smart Car“ Projekt
Das Fahrerassistenzsystem LEADER
Automatisierter Fahrbetrieb eines Eisenerzzuges
Zusammenfassung Fazit
Ausblick
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Güterverkehr
Schienengüterverkehr weltweit – Weltweite Standards für Bremssysteme
AAR-System GOST-System ARA-System
UIC-System AAR-China Vakuum-System
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Güterverkehr
Schienengüterverkehr weltweit – Zahlen und Fakten
Marktvolumen in Mio. € für neue Güterwagen pro Jahr
(Quelle: SCI Verkehr, Weltmarkt Bahntechnik 2009-2013)
2.865
1.380
3.290
2.700
65
180
180
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Güterverkehr
Schienengüterverkehr weltweit – Zahlen und Fakten
Güterwagenbestand (Anzahl der Wagen) Bedarf an neuen Güterwagen
(Quelle: Railway Directory 2013) (Quelle: Eigene Analyse 2012)
100.000
Russia 648.892 Russia & FSU
80.000
China 568.647 North America AAR
54.500
49.500
USA 449.007 (+ Privatwagen)
40.000
China
India 181.343 40.000
15.000
Canada 170.119 India
15.000
Ukraine 124.910 5.494
Australia
4.000
Kazakhstan 120.504 5.050
Germany
5.000
Germany 117.076
3.900
South America
Australia 99.036 4.641
1.232
Poland 97.848 SEA, Hong Kong & Taiwan
300
South Africa 77.849 South Africa
1.000
1.200
Brazil 69.649 780
France
Romania 45.291 800
725
Czech Republic
Austria 33.209 350 2012
Czech Republic 32.500 696
Turkey 2016
800
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Innovationsinitiativen
Technologische Initiativen im Bereich Schienengüterverkehr
Technischer Innovationskreis Schienengüterverkehr - Die Zukunftsinitiative “5L”
Die Ziele werden im Weißbuch „Innovativer Eisenbahngüterwagen 2030“
definiert und als „5L“ abgekürzt:
• Leicht, Leise, Laufstark, Logistikfähig, LCC-orientiert
Pilotprojekte:
• Entwicklung eines neuen Standarddrehgestells
• Entwicklung einer logistikfähigen Telematikausrüstung
SHIFT2RAIL Joint Technology Initiative - IP5 - Sustainable & Attractive European Freight Transport
Ziele:
• Kapazität steigern durch Beseitigung von Engpässen sowie Einführung von
längeren und schwereren Zügen
• Attraktivität des Schienengüterverkehrs steigern durch Verbesserung des
Services und der Zuverlässigkeit
Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB) - Arbeitskreis Güterverkehrssysteme
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Anforderungen und Lösungen
Anforderungen und bereits existierende Lösungen für den Güterverkehr
Geringere Lärmemissionen
→ Komposit-Bremssohlen statt Grauguss-Sohlen
→ Flachstellenvermeidung durch Gleitschutz
→ Güterwagen-Scheibenbremsen
→ Güterwagen-Kompaktbremse
Energieeinsparungen
→ Fahrerassistenzsysteme für Güterzüge 3 Beispiele für existierende Lösungen
Logistikfähig aus dem AAR-Bereich
→ Telematik-Systeme für Güterwagen
LCC minimieren
→ Längere Lebensdauer der Räder und Bremssohlen durch EP-Bremse
Höhere Sicherheit für Gefahrentransporte
→ Entgleisungsdetektor
→ Drehgestellüberwachung mit Sensoren
→ Wagenüberwachung mit Sensoren
Geringere Zuglängskräfte und längere Güterzüge
→ EP-Bremse
→ Fahrerassistenzsysteme für Güterzüge
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EP-Bremse
Das elektro-pneumatische Bremssystem EP-60 / CCB II
Car ID Module
& Car-Car Connector
Operator
Power Supply Interface Unit
End of Train
Device (EOT)
Car Control Device
Trainline
Communication
Controller
EP-60 / CCB II
Brake Valve
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EP-Bremse
Das elektro-pneumatische Bremssystem EP-60 / CCB II
Eigenschaften
Sofortiges Bremssignal über die komplette Zuglänge
Alle Fahrzeugbremsen sprechen (fast) gleichzeitig an
Konstante Bremsrate
• Der Zug hat eine konstante Bremsrate
• Jeder Wagen liefert nur seinen Anteil an der Bremsung
Abgestufte Bremsleistung
Proportionale Regelung von Brems- und Lösefunktion
Konstantes Nachfüllen der Hauptluftleitung
• Bremssignal elektrisch statt pneumatisch
Pneumatische Rückfallebene im Fehlerfall
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EP-Bremse
Das elektro-pneumatische Bremssystem EP-60 / CCB II
Vorteile und Nutzen
Kürzere Bremswege (40-60%)
Geringere Zuglängskräfte
Energieeinsparungen (7-10 %)
Längere Lebensdauer für Räder und Bremssohlen (20-25%)
Echtzeit Zug-Diagnostik
Vergleich der Bremswege von AAR-Güterzügen mit und ohne EP-Bremse
Bremswege
Bremsart
Zug Konventionell EP-Bremse
50 mph, 100 Wagen, 13.860
AAR – Full service 2165 m 1136m
US ton
50 mph, 100 Wagen, 13.860
AAR – Emergency 1088 m 959 m
US ton
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 10 von 19Telematik
Telematik-Einsatz im „Etihad Smart Car“ Projekt
Etihad Rail: Unternehmen und Streckennetz
Gegründet 2010 zum Aufbau eines nationalen Eisenbahnnetzes
Entwicklung und Bau eines 1200 km Streckennetzes in den VAE
Netzwerk vorerst für Gütertransport, später dann für
Personenverkehr
Projektdaten
Endkunde – Etihad Rail
Lokomotivenhersteller – EMD (7 Loks)
Güterwagen-Hersteller – China South
Locomotive & Rolling Stock Corporation Limited
(CSR) (240 gedeckte Schüttgutwagen für
Schwefeltransporte)
NYAB führt zur Zeit Abnahme der ersten 30
Güterwagen durch
EMD Lokomotive wird im Juni 2013
abgenommen
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Telematik-Einsatz im „Etihad Smart Car“ Projekt
Komponenten & Funktionen
Funksensoren zur Überwachung von: Ladeluken-
• Ladeluke (offen/geschlossen) Sensoren
• Entladeluke (offen/geschlossen)
• Lagertemperatur Ladeluken-
• Vibrationen Aktuator
Aktuatoren
• Öffnen und Schließen der Ladeluken
Sensor für
Receiver Logic Unit (RLU)
Entladeluke
• Kommunikation mit Funksensoren
Smart Car Sensor Hub (SCSH)
RLU SCSH
• Entgleisungsdetektion
• Kommunikation zur Lok
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Etihad Rail Smart Car - Systemarchitektur
Locomotive Wagon
EMD FIRE ECP Trainline
TCC
Computer/Display
RS-422/LSI Interface
CCD
FTT-10
LON FTT-10
IPM SMART Car
T/L power vdc
Sensor Hub
HATCH CONTROL
RS-485
Input Power
Hatch Sensors (2)
RLU RF
Door Sensors (3)
RF
GE Tower
Control System
1L 1R 2L 2R 3L 3R 4L 4R
Hot Bearing/Derailment Sensors
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 13 von 19Fahrerassistenz-Systeme
Das Fahrerassistenzsystem LEADER®
Locomotive Engineer Assist Display & Event Recorder
LEADER® besteht aus zwei Hauptbestandteilen:
Fahrerassistenzsystem in der Lok
Die fahrzeugseitigen Funktionen unterstützen
den Triebfahrzeugführer den Zug sicher und
effizient zu steuern
Back Office
Mit den „data-logging-Funktionen“ im
LEADER® Back Office können die
Fahrdaten detailliert analysiert werden
Nutzen:
Verringerung von dynamischen
Zuglängskräften
Erhebliche Reduzierung des
Kraftstoffverbrauchs
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 14 von 19Fahrerassistenz-Systeme
Weiterentwicklung von LEADER® zum automatisierten Zugbetrieb
2015 / 16
LEADERAutoHaul
2014 / 15
LEADERDP
2013
2010
LEADERAT =AutoThrottle
Explicit Driver Assist
• AutoHaul ist Rio Tintos
Name für den
automatisierten Zugbetrieb
• Automatische
“Distributed Power” • Sicherheitsbetrachtungen
Funktion stellen den Hauptanteil der
Ingenieursleistungen dar
• Traktionsregelung • Signifikante
• Geschwindigkeits- wie bei AutoThrottle Einsparung bei den • Ansaldo ist
vorhersage Funktion Betriebskosten im Systemintegrator für Rio
• Distributed Power Vergleich zu und LEADER ist eine
• Zusätzlich 2%-4% existierenden DP- Schlüsseltechnologie des
(DP) Anzeige Kraftstoffeinsparung Lösung AutoHaul-Systems als
• 6%-10% Kraftstoff- “Driver Strategy Engine”
einsparung
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 15 von 19Fahrerassistenz-Systeme
Automatisierter Fahrbetrieb eines Eisenerzzuges in Australien
LEADER ist die “Driving Strategy Engine (DSE)” als
fundamentale Komponente im AutoHaul™ System.
DSE errechnet die effektivste Zugbewegung und
schickt Anforderungen zum ATO (Automatic Train
Operator) Controller
DSE besteht aus den folgenden Komponenten:
Ein automatisches Fahrsystem, das die
benötigte Leistung und die
Bremseinstellungen des Zuges regelt
Computersteuerung aller Hauptfunktionen und
Szenarien, um den Zug sicher zwischen den
Minen betreiben zu können Source: AdelaideNow
Schnittstellen zum existierenden Lok-Steuer-
und Bremssystem
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Automatisierter Fahrbetrieb eines Eisenerzzuges in Australien
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 17 von 19Fazit & Ausblick
Innovative Lösungen für den Güterverkehr wie EP-
Bremse, Telematik oder Fahrerassistenzsystem sind
entwickelt und werden beispielsweise im AAR-Markt
genutzt
Erste Fahrerassistenzsysteme werden in Europa
eingesetzt, hier vornehmlich zur
Pünktlichkeitssteuerung des Personenverkehrs
Im zusammenhängenden europäischen Netz
wurden EP-Bremse und Telematik bisher kaum
eingesetzt,
da diese im Einzelwagenverkehr nicht
durchgängig kompatibel zur bisherigen
Technologie sind,
da eine Stromversorgung am Güterwagen
fehlt.
Um den Schienenverkehrsmarkt zukunftsfähig zu
halten und sein Potenzial weiter auszubauen, ist
eine Gesamtlösung unter Anteilnahme der größten
europäischen Betreiber und vor allem der Politik
nötig.
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 18 von 19Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Knorr-Bremse AG
Dr. Gert Fregien
Moosacher Straße 80
D-80809 München
Knorr-Bremse Group Dr. Gert Fregien, R/IO, Zeitgemäße Güterwagenausrüstung.ppt, Druck: 11.04.2013 │ 19 von 19Sie können auch lesen
