Railomotive

Eisenbahn-Blog Friedhelm Weidelich – Fachjournalist

Neue Elektrolok Prima II von Alstom wird getestet

17.12.09 (Deutschland, Eisenbahn, Elektrolok, Europa, Innovationen, Nahverkehr)

Jahrelang war Alstom Transport in Salzgitter, ehemals LHB, pressemäßig fast unsichtbar. Nun häufen sich die Meldungen, und das ist gut so.

Gestern bestellte die Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen mbH (LNVG) bei Alstom in Salzgitter 28 neue Regionalzüge vom Typ CORADIA LintTM 41 im Wert von rund 75 Millionen Euro. Heute kam eine sehr ausführliche Pressemitteilung zur Prima II, die ich wegen der interessanten Daten und der hochinteressanten Beschreibung der notwendigen Tests ganz übernehme. Ein professionelles Foto war auch dabei. So müssen Pressemitteilungen für die Fachpresse aussehen!

Prima II im Testlauf in Wildenrath (Foto: Jürgen Lück, Alstom)

Prima II im realitätsnahen Testlauf mit Güterzug in Wildenrath (Foto: Jürgen Lück, Alstom)

Nach ihrer Enthüllung im Alstom Transport-Werk in Belfort (Frankreich) im Juni 2009 starteten die Testfahrten der Prima II auf der Teststrecke in Wildenrath (Deutschland). Diese ermöglichen abschließende Anpassungen die Validierung von Alstoms neuer Lokomotivenplattform. Der Prototyp, der diese Teststrecke seit Juli befährt, ist mit tausenden von Sensoren ausgestattet und hat bereits nahezu 15.000 km zurückgelegt. Die von den Technikern zusammengestellten Daten führten bereits zu zahlreichen Anpassungen und Änderungen, die für die endgültige Validierung benötigt werden. In Wildenrath wurde die Prima II in Verbindung mit dem Europäischen EUDDplus- Standardisierungsprogramm auch mit einem neuen Lokführerpult ausgerüstet1.

Die mit Eigenkapital entwickelte Prima II kombiniert Fertigungseinfachheit mit einer Standardisierung der Hauptausrüstung. Die stark modular aufgebaute Lokomotive ist die Antwort auf die zunehmend speziellen Anforderungen der Kunden. Ausgerüstet mit den neuesten Entwicklungen der Elektronik (IGBT-Stromrichter), kann sie mit vier verschiedenen Spannungen arbeiten (25 kV, 15 kV, 1.500 V und 3.000 V) und daher leicht die Grenzen in Europa passieren. Mit diesen Spannungen und je nach der vom Kunden gewählten Konfiguration (Güter- oder Passagiertransport) verfügt die Lokomotive über eine Betriebsleistung von 6,4 MW und läuft bei Geschwindigkeiten von 140 bis 200 km/h. Konstruiert und gebaut in Alstom Transports Kompetenzzentrum für Lokomotiven in Belfort, profitiert die Prima II auch von der Erfahrung anderer Alstom-Standorte, wie zum Beispiel Tarbes für den Fahrantrieb, Le Creusot für die Drehgestelle, Villeurbanne für die Steuerungselektronik, Ornans für die Antriebsmotoren und Charleroi (Belgien) für die Signaleinrichtungen.

Seit ihren anfänglichen Statiktests in Belfort und der Inbetriebnahme mit zunächst niedrigen und anschließend hohen Spannungen wurde der vollständig elektronische Prototyp so konfiguriert, dass er den Anforderungen der Testfahrten in Wildenrath gerecht wird. Zehn Techniker der verschiedenen Fertigungsstandorte von Alstom wechseln sich fortlaufend an Bord der Lokomotive ab, um das Testprogramm durchzuführen. Meistens werden die Prima II-Tests auf der mit 6 km längsten Strecke der Testzentrale durchgeführt. Die Testfahrten laufen bis Februar 2010.

Die Mehrzweck-Prima-Plattform wurde konstruiert, um sowohl Passagiere als auch Güter zu transportieren. Die Lasten, die sie ziehen kann, variieren daher und können sehr groß sein. Aus diesem Grund widmeten die Alstom-Techniker während der ersten Testmonate der Antriebs- und Bremskraft besondere Aufmerksamkeit. Der Betrieb der Lokomotive mit den vier Spannungsarten erfordert eine sehr präzise Feinabstimmung. Insbesondere wird die Funktion des Fahrantriebs überwacht, um das Durchdrehen der Räder während der Startphasen und das Rutschen (Blockieren der Räder) während der Bremsphasen zu kontrollieren. Um die tatsächlichen Betriebsbedingungen so genau wie möglich zu simulieren, wird die Prima II während der Tests vor einen Zug mit 16 Waggons gekoppelt, die mit Schotter beladen sind und insgesamt 1.200t wiegen. Dadurch kann das Bremssystem, eine zentrale Sicherheitsfunktion, unter möglichst extremen Bedingungen getestet werden. Anschließend werden mehrere Szenarien durchgespielt: Bremsen in einer Notfallsituation, in normalem und eingeschränktem Betrieb und unter Bedingungen normaler und verringerter Haftung. All dies wird bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten von bis zu 165 km/h durchgeführt. Wie bei den Testfahrten des AGV in Velim (Tschechische Republik), beinhaltet einer der Tests die Aktivierung des Bremssystems des Zuges auf mit Seifenwasser bedeckten Gleisen. Dieser Test simuliert feuchtes Laub und das Verhalten auf rutschigen Gleisen. Die Messung der Bremswege des Zuges gibt Hinweise auf durchzuführende Anpassungen.

Zu den vorgenommenen Messungen gehören auch die der Gleisdynamik (IUR 518-Tests), d.h. der Qualität des Kontakts zwischen Rädern und Gleisen und – spezieller – der Auswirkung der Lokomotive auf das Eisenbahngleis. Insbesondere die quer laufenden Belastungen, die ausgeübt werden, wenn der Zug in eine Biegung fährt, werden sehr sorgfältig studiert. Diese Tests lassen sich nur schwer mit Computern nachbilden und bringen eine Prüfung der in den Drehgestellen gemessenen Vibrationen mit sich, wobei diese mit einer großen Anzahl von Sensoren ausgerüstet werden. Die Tests müssen ebenfalls die Fähigkeit der Prima II bestätigen, Unregelmäßigkeiten in fehlerhaften Gleisabschnitten zu absorbieren und zu filtern. Die Tests werden gemeinsam von Teams von Alstom und der französischen Gleistestagentur (Agence d’Essai Ferroviaire – AEF) durchgeführt, die ihre Messausrüstung in einem Waggon unterbringt, der an die Lokomotive angekoppelt ist. Sensoren im Maschinenraum liefern Informationen über Temperaturänderungen der Kernelemente. Die Geschwindigkeit der Ventilatoren wird auf diese Weise angepasst.

Eisenbahngesellschaften legen immer mehr Wert auf den Umweltaspekt ihrer Züge. Die Prima wurde so entworfen, dass sie ihre Auswirkungen auf die Umwelt begrenzt. Die Verringerung der Lärmbelästigung ist ein weiterer Aspekt des Wildenrath-Programms. Für die Akustiktests sind entlang der Testrecke Mikrophone angebracht, die den erzeugten Lärm beim Vorbeifahren des Zuges messen. Parallel zu Passagier- und Lokführerkomfort wird auch die Verringerung des aerodynamischen Lärms und des Rolllärms studiert. Die in verschiedenen Höhen des Führerstands installierten Mikrophone werden verwendet, um den vom Lokführer wahrgenommenen Lärm aufzuzeichnen.

Im Frühjahr 2010 wird die Prima II die Tests zur elektromagnetischen Verträglichkeit beginnen. Während ihres Betriebs sollte die Lokomotive nicht die Umgebung stören, durch die sie fährt (z.B. Beeinträchtigung des Funk- und Fernsehempfangs) und im Gegenzug sollte sie nicht für externe elektromagnetische Störungen empfänglich sein, während sie Daten über Funkfrequenz aussenden und empfangen kann. Antennen, die auf der Lok und am Gleis installiert sind, werden die Emissionspegel des vorbeifahrenden Zuges messen.

Am Ende dieser Testfahrten in Wildenrath wird die Prima II ihre Zertifizierungsphase in Deutschland und Frankreich beginnen, gefolgt von Belgien, Luxemburg und den Niederlanden 2011.

Die Prima II wurde für einen grenzüberschreitenden Zugverkehr konstruiert. In Wildenrath wurde sie verwendet, um eine Testreihe einem Führerstand durchzuführen, der gemäß EUDDplus, dem europäischen Standardisierungsprogramm für Lokführerpulte, entwickelt wurde. Im Laufe von vier Wochen wechselten sich 17 Lokführer aus 10 europäischen Ländern an Bord des Zuges ab. Das Ziel: Die Beurteilung des Feedbacks von Profis und die Bestätigung des von der Arbeitsgruppe zur Vereinheitlichung der Pulte gewählten Vorgehens. Verschiedene Szenarien wurden dargestellt, in denen die Lokführer in echte Fahrsituationen versetzt wurden: Reaktion in einer Notfallsituation, Vorfälle, die einer Lösung bedürfen, Tag- und Nachfahrten, Bremsen usw. Es wurde auch ein Augenverfolgungstest durchgeführt, um das Verhalten der Lokführer zu analysieren, indem ihre Augenbewegungen auf dem Pult untersucht wurden, während sie bestimmte Aufgaben ausführten. Anschließend wurden die Teilnehmer zum Komfort, zur Ergonomie und zur Bedienungskomfort befragt. Die Rückmeldungen zur Studie werden noch analysiert und bestätigen den eingeschlagenen Weg.

Als Partner des EUDDplus-Programms nahm Alstom in zweifacher Funktion an der Wildenrath-Studie teil. Tatsächlich diente der in Wildenrath installierte Pultprototyp, der als Teil der Feinabstimmung der Prima II entwickelt wurde, dazu, die Lokführer mit dem neuen EUDDplus-Führerstand vertraut zu machen. Die Lokführer konnten alle Funktionen des Pults ohne Risiko testen, als wären sie an Bord der Lokomotive. In der Fahrphase sieht der Lokführer auf einem breiten Bildschirm vor sich ein sehr realistisches, digitalisiertes Gleis. Wenn beispielsweise die Verkehrsschilder oder Geschwindigkeitsbeschränkungen missachtet werden, wird eine Zwangsbremsung aktiviert. Ein weiterer Vorteil dieses Prototypen besteht darin, dass er die Prüfung der neuesten Änderungen an der Lokomotivensteuerungs-Software gestattet, was wiederum die für die Feinabstimmung benötigte Zeit verringert.

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