Einsatz von CFK-Leichtbau-Faserverbund-Technologien im Schienenfahrzeugbau

Abstract

Im Auftrag des CFK Valley e.V. hat das DLR mit den Partnern Deutsche Bahn AG, dem Verband der Bahnindustrie in Deutschland e.V. und führenden Schienenfahrzeugherstellern eine Projektstudie durchgeführt. Ziel der vorliegenden Studie ist es, eine bessere Einschätzung der Chancen, Risiken und Kosten beim Einsatz von CFK-Leichtbau-Faserverbund-Technologien im Schienenfahrzeugbau vornehmen zu können.

Beweggründe sind verschärfte Umweltanforderungen sowie die erforderliche Kompensation von Mehrgewichten infolge gestiegener Sicherheits- und Komfortanforderungen bei begrenzten zulässigen Achslasten.

Nach Einordnung des Leichtbaubegriffs bei Schienenfahrzeugen im Hinblick auf Bauweisen und Werkstoffe wird der Stand der Technik bei Faserkunststoffverbund-Leichtbauteilen im Schienenfahrzeugbau analysiert. Die Zielrichtung der vorliegenden Studie wird mittels eines aktuellen Meinungs- und Stimmungsbildes als Ergebnis einer durchgeführten Befragung fokussiert.

Das Leichtbaupotenzial und die Kosten von CFK-Leichtbau-Faserverbund-Technologien im Schienenfahrzeugbau werden anhand einer detaillierten Kosten- und Gewichtsermittlung für ein konkretes Beispielbauteil im Vergleich zu einer metallischen Referenzstruktur analysiert. Das Gewicht eines ICx-Mittelwagen-Dachsegmentes kann durch den Einsatz der CFK-Leichtbau-Faserverbund-Technologien bei moderaten Mehrkosten signifikant reduziert werden.

Nach der Zusammenfassung werden Empfehlungen für das weitere Vorgehen gegeben, um CFK-Leichtbau-Faserverbund-Technologien im Schienenfahrzeugbau zu akzeptablen Kosten in den Einsatz zu bringen.