Betriebsfestigkeit und Leichtbau am Beispiel Drehgestell

Eine Erhöhung der Energieeffizienz mit einer entsprechenden Reduktion der Lebenszykluskosten kann durch gezielten Leichtbau von Schienenfahrzeugstrukturen, wie beispielsweise Drehgestelle und Radsätze, bei einer gleichzeitig sicheren und zuverlässigen Auslegung ermöglicht werden. Der vorliegende Beitrag widmet sich dem Beispiel Drehgestell, wobei die Grundlagen der Betriebsfestigkeitsbewertung geschweißter Strukturen und mögliche Leichtbaupotentiale aufgezeigt werden. Durch zielgerichtete Maßnahmen, wie die Verwendung eines höherfesten Stahls, eine fertigungs- und beanspruchungsgerechte Konstruktions- und Auslegungsmethodik sowie die Anwendung ausgewählter Nachbehandlungsverfahren für Schweißverbindungen, kann die Struktur maßgeblich optimiert und das Gewicht, im vorliegenden Beispiel um rund 40%, wesentlich reduziert werden. Neben den geringeren Energiekosten führt dies auch zu weniger Schädigung von Rad, Gleis und Oberbau sowie zu niedrigeren Gebühren für die Benutzung der Infrastruktur.