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Siemens auf der Innotrans 2002: “Touching the Future”
Berlin, 23.09.2002 (BA)
Der Siemens-Bereich Transportation Systems (TS) zählt auch auf der
diesjährigen Innotrans in Berlin mit einem 588 Quadratmeter großen Messestand wieder zu den bedeutendsten Ausstellern auf dieser international führenden Bahntechnikschau. TS präsentiert in Halle 4.2 sein gesamtes
Leistungsspek- trum – angefangen von der Bahnautomatisierung, über Fahrzeuge bis hin zu Turnkey-Projekten und Ser- viceleistungen.
Höhepunkte des Siemens-Messeauftritts sind die Übergabe der neuen Viersystemlokomotive BR 189 an
die DB Cargo am 25. September 2002, 10 Uhr, im Gleisbereich vor der Halle 4, und das Innovations- forum als Mittelpunkt des TS-Messestands.
Im Freigelände präsentiert Siemens neben der BR 189 einen Zug für die Metro in Prag,
Doppelstock- wagen für die ÖBB, die neue Diesellokomotive Hercules
(mit transparenten Seitenwänden), die Nieder- flurstraßenbahn Combino für Bern, das TS-Fahrzeug für die Oberleitungsdiagnose, den Energiespeicher Sitras sowie den Cargo Mover. Zahlreiche Fachvorträge runden das Informationsangebot von TS ab.
Die gegenwärtige Entwicklung in der Bahnindustrie zielt auf immer leistungsfähigere Produkte, auf maxi- male Verfügbarkeit von Fahrzeugen und Systemen und auf weiter zunehmende Automatisierung sowie die Entwicklung
neuer bahntechnischer Systeme und Konzepte ab.
Mit dem Innovationsforum auf der Innotrans in Berlin zeigt TS, daß es in diesen Bereichen an der Spitze der Entwicklung steht und die Zukunft maßgeblich mitbestimmt. Die Themen des
Innovationsforums sind das Güterverkehrssystem Cargo Mover, der Transrapid, Betriebssysteme für vollautomatische Metros, die Viersystemlokomotive BR 189, innovative Finanzierungskonzepte, der Energiespeicher Sitras SES zur
effizienten Nutzung von zurückgewonnener Bremsenergie, das TS-Oberleitungsdiag- nose-Fahrzeug und Virtual Reality bei der Fahrzeug-Konstruktion. Der Cargo Mover
Die Transportleistung im Güterverkehr wird bis
zum Jahr 2015 um 63 Prozent ansteigen. Im selben Zeit- raum wird sich der Straßengüterverkehr nahezu verdoppeln. Der Schienengüterverkehr dagegen droht zu stagnieren. Ohne Trendwende scheint der Verkehrsinfarkt vorprogrammiert.
Siemens hat daher als einen möglichen Beitrag zu dieser Trendwende den Cargo Mover entwickelt.
Es handelt sich dabei um ein Verkehrssystem, das die Kapazitäten der Schiene vor allem im regionalen Güterverkehr besser nutzt und
die Systemvorteile der Straße mit den Potenzialen der Schiene zu einer Lösung verbindet. Kurz: ein fahrerloser LKW auf Schienen. Der Cargo Mover ist ein vollautomatisches Schienenfahrzeug, das vom Unternehmer, der
Fracht versen- den möchte, individuell angefordert werden kann.
Das Fahrzeug bietet die Kapazität von zwei LKW, verbraucht aber deutlich weniger Energie und ent- lastet damit die Umwelt. Das Fahrtziel wird vom Versender in den
Cargo Mover eingegeben. Der Cargo Mover klinkt sich mit Hilfe von ETCS, dem zukünftigen europäischen Betriebsleitsystem, in den Schie- nenverkehr ein und findet selbständig sein Ziel auf Basis vorprogrammierter Streckenkarten. Eine
von Siemens neu entwickelte Kombination aus Laser, Radar und Videotechnik sichert dabei die Fahrt. Aktuell befinden sich zwei Erprobungsträger im Testbetrieb. Auf der Innotrans wird das horizontale Be- und Entladesystem des Cargo
Movers vorgeführt. Der Transrapid
Die Magnetschwebetechnik ist neben dem bestehenden Rad-Schiene-Hochgeschwindigkeitssystem eine bedeutende Innovation im Bahnverkehr. Schnell und zugleich sehr komfortabel
schwebt der Trans- rapid mit bis zu 500 Stundenkilometern an sein Ziel und läßt sich dabei in das bestehende Verkehrs- system aus Schiene, Straße und Luft einbinden.
Der Transrapid eignet sich als Schnellverbindung einer Stadt
mit ihrem Großflughafen, wie zum Beispiel in Schanghai, als schnelles Regio-System in Ballungsgebieten und als schnelle und wirtschaftliche Ver- bindung zwischen zwei Metropolen. Für die 30 Kilometer lange Strecke in Schanghai wird
der Trans- rapid nicht einmal acht Minuten benötigen.
Der Transrapid ist nicht nur schnell, er beschleunigt auch sehr schnell. Die außergewöhnliche Fahrdy- namik in Verbindung mit der hohen Reisegeschwindigkeit ermöglicht auf
mittleren und großen Entfer- nungen Reisezeiten wie mit dem Flugzeug. Selbst mehrere Zwischenhalte erhöhen die Gesamtreisezeit nur um wenige Minuten. Mit der Antriebstechnik liefert Siemens eine der Schlüsseltechnologien für den
Transrapid.
Alle Betriebsabläufe, die Positionen der Züge, die Fahrzeugabstände oder die Weichenstellungen wer- den von der Betriebszentrale aus gesteuert und überwacht. Die dafür notwendige Betriebsleittechnik wird von Siemens
TS entwickelt und geliefert. Der Probebetrieb auf der Strecke in Schanghai startet im nächsten Jahr. Die Aufnahme des weltweit ersten kommerziellen Betriebs ist für 2004 vorgesehen. AGT – Fahrerlose Bahnsysteme
Metrosysteme haben heute vielfach ihre Kapazitätsgrenzen erreicht. Die Automatisierung des Betriebs ermöglicht eine schnellere Zugfolge und erhöht damit die Kapazität deutlich. Siemens verfügt zum Bei- spiel mit den fahrerlosen
Linien in Lille, Toulouse oder Paris über langjährige Erfahrung bei der Entwick- lung vollautomatischer Bahnsysteme. In Deutschland erhält Nürnberg als erste Stadt mit dem Projekt Rubin eine fahrerlose,
vollautomatische U-Bahn. Der Auftrag an Siemens umfaßt die Ausrüstung der im Bau befindlichen U-Bahnlinie U3 bis zum Jahr 2006 und die Umrüstung der bereits bestehenden Linie U2 bis zum Jahr 2007 für den vollauto- matischen Betrieb.
Zudem werden 30 Doppeltriebwagen zur Durchführung des fahrerlosen automatischen Betriebes an die VAG Nürnberg geliefert. Weltweit einmalig wird es dabei während der Einführungsphase einen gemisch- ten automatischen und
konventionellen Fahrbetrieb auf einem, von beiden Linien gemeinsam befahrenen Streckenteil geben. Um sowohl die hohen Kundenanforderungen als auch die Vorschriften für den automatischen Zugbetrieb zu erfüllen, kommen
überwiegend bewährte und erprobte Komponenten und Produkte zum Einsatz. Die Fahrzeugkomponenten basieren zum Beispiel auf dem TS-Modularisierungsprogramm Mo.Mo. (Metro modular). Bei der Sicherungs- und Leittechnik kommen bewährte
Produktplattformen der Typen Sicas, Vicos und ATC, basierend auf einer Simis-Hardwareplattform, zum Einsatz.
Die Daten zwischen Fahrzeug und Betriebszentrale werden durch Linienleiter übertragen, was einen per- manenten
Datenaustausch in beiden Richtungen ermöglicht. Die elektrische Viersystemlokomotive BR 189
Europa wächst zusammen, doch auf der Schiene gibt es immer noch Grenzen, etwa in Form von unter- schiedlichen
Oberleitungsspannungen, eine zeitraubende Barriere für den grenzüberschreitenden Ver- kehr.
Siemens hat daher die Europa-Lokomotive BR 189 entwickelt, die mit den gängigen europäischen Stromsystemen kompatibel ist und einen
durchgehenden Schienenverkehr vom Nordkap bis Sizilien ermöglicht. Die Siemens-Lokomotiven der DB-Baureihe (BR) 189 sind als Mehrsystemfahrzeuge für den grenzüberschreitenden Verkehr in Europa konzipiert.
Die
Höchstgeschwindigkeit beträgt 140 km/h (optional ausrüstbar bis 230 km/h). Über Deutschland hinaus sollen die Lokomotiven in Belgien, Dänemark, Frankreich, Italien, Luxemburg, Niederlande, Nor- wegen, Österreich, Polen,
Ungarn, Schweden, Schweiz, in der Slowakei und in Tschechien eingesetzt werden. Deshalb können die Lokomotiven neben AC 15 kV 16,7 Hz zusätzlich unter AC 25 kV 50 Hz und den Gleichspannungen 1,5 kV und 3kV betrieben werden.
Die
Leistung der Lokomotiven in Netzen mit Wechselspannung beträgt 6400 kW, bei Gleichstrombetrieb im 3 kV-Netz 6000 kW und 4200 kW bei 1,5 kV. Um den erforderlichen Platz im Maschinenraum für die zusätzlichen
Gleichspannungskomponenten und unterschiedlichen Zugsicherungssysteme zu schaffen, werden die Komponenten AC-Hauptschalter, Systemwahlschalter und Überspannungsableiter auf dem Dach montiert.
Trotz der umfangreichen Ausstattung sind noch drei Reserveplätze für zusätzliche Ausrüstungen vorhan- den. Während der Innotrans übergibt TS eine
Vorserienlokomotive an die DB Cargo.Intelligente Finanzierungskonzepte
Zu den Trends in der Bahnindustrie gehört, daß immer
mehr Neubau- oder Modernisierungsprojekte in Form von Public Private Partnerships durchgeführt werden. Für die öffentlichen Auftraggeber bietet sich dieses Verfahren vor allem wegen der vielfach knappen Haushaltslage bei
gleichzeitig wachsendem Druck zur Erneuerung und zum Ausbau der Nahverkehrssysteme an.
Nicht zuletzt bringt die Einbeziehung des privaten Sektors bei der Realisierung von Verkehrsprojekten bzw. beim späteren Betrieb einen
deutlichen Effizienzgewinn und Innovationsschub. Für die Bahnindustrie bieten PPP-Modelle den Vorteil, daß insgesamt mehr Projekte verwirklicht werden können bei gleichzeitig höherem Wertschöpfungsanteil. Die
Einbeziehung privater Unternehmen in PPP- Modelle kann auf sehr unterschiedliche Weise erfolgen. Typisch sind Projektträger-, Betriebsführungs- oder Wartungsgesellschaften, die sich zur Einhaltung bestimmter Levels an
Zuverlässigkeit, Verfügbar- keit oder anderer Leistungsmerkmale des Verkehrssystems verpflichten und dabei eventuell auch ein begrenztes finanzielles Betreiberrisiko eingehen. TS hat den Vorteil, aufgrund seiner umfangreichen
Erfahrung im Turnkey-Geschäft für nahezu alle Bereiche eines PPP-Projekts ein kompetenter Partner zu sein. Eines der aktuell interessanten PPP-Projekte in Europa ist der Bau der 100 Kilometer langen Hochge-
schwindigkeitsstrecke HSL Zuid in den Niederlanden. Die private Gesellschaft Infraspeed wurde von der niederländischen Regierung mit der Planung, Errichtung, Finanzierung und Wartung für den Oberbau der Hochgeschwindigkeitsstrecke
zwischen Amsterdam und der belgischen Grenze (HSL Zuid) beauftragt. Infraspeed ist eine Projektgesellschaft, die von den Firmen Fluor Daniel, Koninklijke BAM/NBM N.V., Siemens und den englischen Investmenthäusern Innisfree and
Charterhouse gegründet wurde.
Während einer Vertragslaufzeit von insgesamt 30 Jahren erhält Infraspeed für die Bereitstellung der In- frastruktur leistungsabhängige Einnahmen von mehr als 2,5 Mrd. Euro.
Diese Einnahmen werden
die Investitionskosten, Wartungskosten, Kapitalkosten und Amortisations- kosten abdecken. Der Vertrag umfaßt eine fünfjährige Errichtungsphase und eine 25jährige Wartungs- phase.
Während der Errichtungsphase ist Siemens
verantwortlich für das Design und die schlüsselfertige Errichtung der kompletten E&M-Ausrüstung, bestehend aus Stromversorgung und Oberleitung, Signal- technik mit ETCS, Kommunikationseinrichtungen und Installationstechnik
einschließlich der Tunnelaus- rüstung. Der Siemens-Lieferanteil entspricht etwa 370 Mio. Euro. Zusätzlich zum Liefergeschäft beteiligt sich Siemens am Service mit einem Anteil von insgesamt noch einmal etwa 130 Mio. Euro. Der Energiespeicher Sitras SES
Die Problemstellung ist bekannt: Das bremsende Nahverkehrs-Fahrzeug gibt Energie ab und nur wenn zeitgleich ein anderes Fahrzeug beschleunigt, kann diese freiwerdende Energie
genutzt werden.
Der Energiespeicher Sitras SES ermöglicht dagegen die Energierückgewinnung und -speicherung beim Bremsvorgang, so daß die gespeicherte Energie für erneute Beschleunigungsvorgänge genutzt werden kann. Damit wird
der Primärenergieverbrauch in Nahverkehrsnetzen ohne Beeinträchtigung von Trans- portleistung oder Pünktlichkeit deutlich reduziert.
Aus einem Feldversuch ergab sich eine Absenkung der Bezugsleitung um durchschnittlich 50 kW,
wo- bei der Energiebedarf des Unterwerks um etwa 30 Prozent reduziert werden konnte. Dies führt zu einer Kostenreduzierung durch Verringerung des Arbeits- und Leistungspreises.
Hinzu kommt eine entsprechende Entlastung der
Umwelt durch verringerte CO2-Emission. Für Nahve- rkehrsbetreiber bietet der Energiespeicher Sitras SES neben der Energierückgewinnung den weiteren wichtigen Vorteil, Spannungsverluste zu reduzieren. Ein wesentlicher Vorteil für
den Kunden ist dabei die automatische Umschaltung zwischen den Betriebsarten "Energiesparen" und "Spannungsstabili- sieren". Das Herzstück des Sitras SES sind hochentwickelte Double Layer Capacitors
(DLCs). Ihre extrem große Oberfläche geballt in einem Volumen von nur 1/2 Liter sorgt für den sehr hohen Kapazitätswert von 2.400 Farad. Mit etwa 1.300 dieser Kondensatoren bildet der Speicher ein in Leistung und Energie- inhalt
optimal abgestimmtes System. Durch die Parallelschaltung dieser Systeme kann auf die unter- schiedlichsten Bedarfssituationen reagiert werden. Für den Energiespeicher liegen erste Aufträge aus Bochum, Köln und Madrid vor. In
Portland und Dresden laufen Testversuche. Oberleitungsdiagnose
Die zunehmende Auslastung des Fahrwegs bei steigenden Geschwindigkeiten erhöht die Ansprüche an die Zuverlässigkeit der Oberleitungsanlagen.
Zudem erfordert die effiziente Planung und Ausführung von Instandsetzungs- und Erneuerungsmaßnahmen die genaue Kenntnis des Anlagenzustands.
Siemens bietet mit dem TS-Diagnosefahrzeug das Instrument zur automatischen optischen
Inspektion von Oberleitungen ohne großen Zeit- und Personalaufwand. Die Aufnahme der Quertrageinrichtungen aus zwei Richtungen erfolgt durch Scanner, die durch Radarsysteme aktiviert werden.
Das Längskettenwerk wird mittels
Hochgeschwindigkeits-Diodenzeilenkameras und Infrarot-Laserbe- leuchtung mit einem Millimeter Auflösung beidseitig aufgenommen. Die elektronische Auswertung der mit dem Diagnosefahrzeug gewonnenen Daten erfolgt offline durch das
Erkennen von Veränderungen mittels automatischer Bildverarbeitungssysteme.
Der Fahrdrahtverschleiß wird in Echtzeit durch fortlaufende Aufnahmen der Schleiffläche und des sicht- baren Durchmessers von zwei Seiten mit 0,2
Millimeter Auflösung festgehalten und zusätzlich offline durch Bildverarbeitung auf Basis der gespeicherten Daten ermittelt. Der Vorteil für den Kunden besteht in einer deutlichen Verbesserung der
Inspektionsergebnisse, die zu einer spürbaren Begrenzung von Schäden durch frühzeitige Fehlererkennung und gezielte Fehlerbesei- tigung führen. Damit einher gehen Kosteneinsparungen und eine Reduzierung von Sperrpausen und
Trassenbelegungen aufgrund der Inspektionsarbeiten. Das Virtual Reality System (VRS)
Das seit Februar 2002 bei TS eingesetzte Virtual Reality System ist eine interaktive, simulierte Umge- bung und ermöglicht
es den Entwicklern, mit den computergenerierten 3D-Objekten in Echtzeit zu ar- beiten. Dadurch werden die Konstruktions- und Produktionsprozesse verbessert und das Gesamtprojekt wirkungsvoll unterstützt, zum Beispiel durch die
Bewertungsmöglichkeit von Einbau- oder Konstruk- tionsvarianten, bei der Planung von Fertigung und Montage oder auch bei Kundenpräsentationen. Das erhöht die Projekttransparenz und -flexibilität und bringt Vorteile bei Qualität,
Zeit und Kosten.
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