Luftdruckschwankungen im Zug - kontinuierliche Bewertungen des Passagierkomforts in ICE-3 und Druckkammer

Abstract

Insbesondere bei Tunneldurchfahrten entstehen Luftdruckänderungen am Zug, die sich je nach Grad der Abdichtung des Zuges ins Wageninnere fortpflanzen. Diese aerodynamischen Effekte können zu Diskomfort auf Seiten der Bahnreisenden führen, der als Druck auf den Ohren spürbar wird. Das DLR-Projekt „Next Generation Train“ verfolgt das Ziel, einen Zug der Zukunft so auszulegen, dass er neben erhöhter Sicherheit und Energieeffizienz auch einen erhöhten Komfort für die Passagiere bietet. Im Rahmen eines Messwiederholungsdesigns untersuchten wir 31 Probanden (Durchschnittsalter: 37.7, SD: 12.7) in einer Feldstudie auf der Neubaustrecke Köln-Rhein/Main sowie einer 1:1-Simulation der Feldfahrt in der Barokammer TITAN des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin. Neben der Erfassung des derzeitigen Status quo des Druckkomforts für Bahnreisende strebten wir einen direkten Feld-Labor-Vergleich an, um Hinweise auf die ökologische Validität von Laborversuchen in der Druckkammer zu erhalten. Der Einsatz von Schiebereglern ermöglichte eine kontinuierliche Erfassung des aktuellen (Dis-)Komfortempfindens der Probanden. Durch zeitsynchrone Aufzeichnung der Druckverläufe konnten diese im Nachgang mit den Einstellungen an den Schiebereglern in Verbindung gebracht werden. Die aufgetretenen Druckänderungen werden mehrheitlich toleriert. Die Ergebnisse aus den beiden Versuchssettings unterscheiden sich nicht signifikant voneinander. Dieses Ergebnis stützt die ökologische Validität von Untersuchungen in der Barokammer TITAN. Ein Regressionsmodell (verallgemeinerte Schätzgleichung, GEE) erlaubt die Abschätzung des Effekts einzelner Druckänderungsparameter auf das (Dis-)Komfortempfinden. Neben Parametern einer aktuellen Druckänderung (hohe Amplitude, kurze Zeitdauer…) zeigt sich ein signifikanter Einfluss von unmittelbar vorausgegangenen Druckänderungen auf den aktuell empfundenen Grad an (Dis-)Komfort. Die Ergebnisse liefern wertvolle Einblicke, wie ein „Next Generation Train“ hinsichtlich seiner Dämpfungseigenschaften auszulegen ist, um einen ausreichenden Komfort in Bezug auf Luftdruckschwankungen zu gewährleisten.