Konzeption und Konstruktion einer optimierten Wagenkastenstruktur in Aluminium für den Güterverkehr

Abstract

Der effiziente und schnelle Transport von Gütern durch den Schienenverkehr ist bei dem weltweit immer weiter vernetzten Im- und Export wichtiger denn je. Da sich der Güterwagenbau seit Jahren nicht mehr weiterentwickelt hat, wird in dieser Arbeit ein neuartiger Güterwagen in einer Aluminiumbauweise erarbeitet. Durch die Verwendung von Aluminium wird ein leichter Flachwagen konzipiert und konstruiert. Das bietet Vorteile, die das Transportieren von Gütern auf der Schiene attraktiverer machen sollen. Damit können nicht nur Autobahnen entlastet, sondern auch zum Klimaschutz beigetragen werden. In dieser Arbeit werden fünf verschiedene Konzepte erarbeitet. Anhaltspunkt für die Konzepte sind die im Stand der Technik festgehaltenen, recherchierten Informationen und eine simulationsbasierte Berechnung. Diese tragen zum finalen Konzept bei. Mit Hilfe einer Nutzwertanalyse mit Kriterienbewertung nach VDI-2225 werden die zwei besten Konzepte ermittelt. Die jeweils besten Details der Konstruktion dieser Konzepte werden zusammen für das schlussendliche Konzept verwendet. Das Ergebnis der Arbeit ist ein potenzieller, rein theoretisch konstruierter Prototyp eines Flachwagens aus Aluminium. Dieser besitzt zwei außenliegende Langträger, die aus IProfilen aufgebaut sind. Um die Kräfte gut einleiten zu können, teilen sich die Langträger über den Fahrwerken am Enden zur Mitte auf. Eine Quertraverse mit Kröpfung dient zur Anbindung der Drehgestelle. Durch Verstrebungen zwischen den Langträgern soll der Flachwagen mehr Festigkeit und Stabilität bekommen. Die Ergebnisse vorliegender Arbeit bieten die Grundlage für weitere Forschungen im Güterschienenverkehr mit Aluminiumleichtbauweise.