Directives pour l'introduction et l'homologation du SKK
Michael Stalder / CE cideon engineering Schweiz AG, 2023
Objectif du projet
Ce document s'adresse aux chemins de fer qui souhaitent introduire un système de conditionnement du champignon de rail (SKK) en raison d'une usure importante des roues et des rails et/ou d'émissions sonores. Ces directives se basent sur deux études de cas (MGB en allemand et TPF en français) auxquelles il est fait référence dans ce document.
Résultats
Le présent rapport décrit les dispositions juridiques générales en vigueur, y compris le processus d'homologation selon la directive "Homologation de véhicules ferroviaies", ainsi que la procédure à suivre pour l'homologation du SKK.
Remarques
Ce document fait référence à de nombreuses annexes qui peuvent être transmises en cas de besoin.
Document(s)
Directives pour l'introduction et l'homologation du SKK.
Konzept Modellierung und Validierung
Roland Müller / Felix Platzer / Blasius Buchegger / Mahdiyar Nejadhamzeeigilani / Nikolaus Ritter, 2023
Projektziel
Immer mehr Meterspurbahnen sind von massiv zunehmendem Verschleiss und von Lärm/Erschütterungen betroffen. Im Rahmen der Systemführerschaft Interaktion Meterspur werden dafür kurz-, mittel- und langfristige Lösungskonzepte erstellt. Zentraler Teil dieser Lösungskonzepte ist die Modellwelt und die zugehörigen Simulationen. Simulationen sind heute Stand der Technik und erlauben die Einflüsse von veränderten Randbedingungen zu rechnen (Parameterstudien) anstatt diese messen zu müssen. Dadurch können Messergebnisse von einer Bahn auf eine andere Bahn mit leicht anderen Randbedingungen übertragen werden. Im Fokus liegen dabei insbesondere der Verschleiss an Rad und Schiene, der Lärm aus dem Rad-Schiene Kontakt sowie der Einfluss der Tribologie (Reibungsmanagement) auf den Rad-Schiene Kontakt (SKS/SKK). Obwohl das Thema in der Meterspur neu ist, gibt es weltweit bereits viel Erfahrung, die in die Modelle und die Simulationen einfliessen.
Ziel: Erstellung von Rechnungsmodellen für Simulationen von Rad-Schiene Kontaktsituationen in der Meterspur.
Ergebnisse
Im vorliegenden Dokument werden die Modellkonzepte für die Bereiche Verschleiss/Schädigung, Lärm und Reibungsmanagement vorgestellt. Diese geben einen strukturierten Einblick in die verschiedenen Lösungsansätzen bei den Modellentwicklungen, den dabei benötigten Inputdaten der Bahnen und Hersteller (bestehend aus Erfahrungen und/oder Untersuchungen/Betriebserprobungen), den benötigten Inputdaten aus Versuchsreihen auf Klein- und Grossprüfständen und den Verfahren zur Validierung der Modelle anhand von zusätzlichen Versuchen im Feld.
Bemerkungen
Dieses Dokument beschreibt das Vorgehen auf Konzeptebene. Ergebnisse aus den beschriebenen Modellen werden Anfang 2026 erwartet.
Dokument(e)
Technischer Bericht
Überblick über Systeme, Produkte und die Applikation (SKK / SKS)
Nikolaus Ritter / Zentralbahn AG, Nicole Dörr, Andreas Trausmuth / AC2T research GmbH, Gerald Trummer / Virtual Vehicle Research GmbH, Prof. Roger Lewis, Ben White / University of Sheffield, 2022
Projektziel
Das Modul 1 umfasst die Zusammenstellung des vorhandenen beziehungsweise des zugänglichen Wissens über Systeme, Schmierstoffe und Onboard-Systeme zur Schienenkopfkonditionierung (SKK) und Spurkranzschmierung (SKS) von Meterspurbahnen.
Dazu wurden Veröffentlichungen zu wissenschaftlichen Arbeiten (Modelle/Simulationen, Experimente, Feldstudien), technische Berichte, Produkt- und Sicherheitsdatenblätter, Normen, Richtlinien, Gutachten, Erfahrungsberichte, etc. zusammengestellt, ausgewertet und auf ihre Anwendbarkeit für Meterspurbahnen untersucht.
Ergebnisse
Das Ergebnis dieser Untersuchung ist eine Bestandsaufnahme des vorhandenen (zugänglichen) und nicht vorhandenen (nicht zugänglichen) Wissens im Bereich der Meterspurbahnen.
Bemerkungen
Dieses Dokument wurde als erstes Dokument aus dem P2 erstellt.
Dokument(e)
Finalbericht
Schlussbericht zur Betriebserprobung SKK auf der Strecke Täsch – Zermatt
Roland Müller / Gleislauftechnik Müller, Aaron Seeberger / MGB, 2022
Projektziel
Im Zusammenwirken Fahrzeug / Fahrweg sind in den letzten Jahren bei diversen Meterspurbahnen massive Verschleisserscheinungen sowohl bei den Fahrzeugen als auch bei der Infrastruktur zu Tage getreten. Diese Verschleisserscheinungen sind teilweise so gravierend, dass die Verfügbarkeit der Fahrzeuge aber auch der Infrastruktur nicht mehr sichergestellt werden kann. Neben der Verfügbarkeit haben auch die Kosten für die Instandhaltung der Fahrzeuge und der Infrastruktur kontinuierlich zugenommen.
In der Vergangenheit und Gegenwart war die Matterhorn-Gotthard-Bahn sehr stark von den Verschleisserscheinungen auf dem Streckenabschnitt Täsch-Zermatt betroffen. Die Verkettung von mehreren Einflussfaktoren der Interaktion Fahrzeug – Fahrweg bzw. Rad - Schiene überlagern sich bei der MGBahn, weshalb sie als optimales Forschungsobjekt für den Einsatz von SKK betrachtet wurde.
Ziel der Forschungsprojekts war eine erhebliche Erhöhung der Laufleistung der Rädern und eine Verlängerung der Schleifintervalle der Schlupfwellen in den engen Bögen.
Ergebnisse
Die Sicherheit ist bei richtigem Einsatz der Schienenkopfkonditionierung aufgrund von umfangreichen Bremsversuchen in Gefällen bis 40‰ gewährleistet und in der Betriebserprobung Täsch-Zermatt mit Gefällen bis 25‰ jederzeit sicher beherrscht worden.
Die bei der Betriebserprobung erzielten Ergebnisse zeigen, dass kurz- und mittelfristig mit gezielter Anwendung der Schienenkopfkonditionierung der Kurz- und Langzeitverschleiss auf Strecken mit Gefällen bis 25‰ signifikant gemindert werden kann. Die Laufleistung der Räder konnte um einen Faktor 4 erhöht werden. Die Erprobungen haben jedoch auch aufgezeigt, dass für die Ausarbeitung von Empfehlungen zur Umsetzung der SKK in der Meterspurbranche weitere Optimierungen erforderlich sind. Dies betrifft vor allem den Kontakt zwischen Rad und Schiene, die Interaktion zwischen SKK und SKS sowie das Monitoring mit den damit verbundenen Möglichkeiten der Digitalisierung mit Hinblick auf die Beherrschung des Gesamtsystems (Stichwort bedarfsgerechtes Konditionieren). Die Schienenkopfkonditionierung ist hoch wirtschaftlich. Der ROI (Return on Investment) liegt im Falle der MGBahn bei einem Jahr. Weitere Empfehlungen finden Sie im Bericht.
Bemerkungen
Für ein längerfristiges enges Monitoring wurde die Betriebserprobung bei der MGBahn um ein Jahr verlängert. Die zusätzlichen Erkenntnisse sind in einem separaten Bericht verfasst.
Dokument(e)
Schlussbericht zur Betriebserprobung SKK bei der MGB
Verlängerung Betriebserprobung SKK auf der Strecke Täsch – Zermatt
Roland Müller / Gleislauftechnik Müller, Aaron Seeberger / MGB, 2024
Projektziel
Weiterführung der Messungen und Analysen aus dem ersten Jahr Betriebserprobung SKK zur Erhärtung und Detailierung der Resultate.
Ergebnisse
Die bereits erzielten Ergebnisse aus der ersten Betriebserprobung konnten durch das zweite Jahr Messen erhärtet werden und die Reproduzierbarkeit ist gegeben. Die Laufleistung der Räder bis zum Reprofilieren beziehungsweise der Schienen bis zum Schleifen konnte nochmals gesteigert werden, was die Wirtschaftlichkeit verbesserte. Diese Entwicklung konnte durch Prüfstandsversuche begründet, wie auch die Grenzen der Konditioniermittel (Bsp. Temperatureinfluss) aufgezeigt werden.
Dokument(e)
Schlussbericht zur Verlängerung Betriebserprobung SKK auf der Strecke Täsch-Zermatt
