Laufzeit: 01.03.2000 bis zum 30.06.2005

Fördervolumen: 1.873.052,93 €

Der LEILA-DG-Prototyp
Unter Berücksichtigung der gesteckten Ziele und des LEILA-DG-Anforderungs-kataloges wurden Nutzwertanalysen für die einzelnen zur Disposition stehenden Bauelemente des LEILA-DG erstellt. Zudem wurden mit umfangreichen fahr-dynamischen Untersuchungen (Simulationsrechnungen) die Fragen nach

·        Art und Eigenschaften der Primärfeder,
·        Innen- oder Außenlagerung und
·        Radsatzquerkopplung

geklärt. Eine erste Massebilanz aller Bauteile hat ergeben, dass das gesetzte Ziel, eine Gesamtmasse inklusive Bremse unter 4t zu erreichen, realistisch ist.

Die Bauelemente des LEILA-DG-Prototypen werden nachfolgend umrissen:
Bei der Konstruktion des Drehgestellrahmens wird von innengelagerten Radsätzen ausgegangen, was zu einer drastischen Gewichtseinsparung gegenüber der außengelagerten Variante führte. Zudem wurde gezeigt, dass die Innenlagerung bei gleichen fahrdynamischen Eigenschaften höhere Steifigkeiten der Primärfeder erlaubt, was der Lebensdauer der aus akustischen Gründen fest vorgesehenen Gummifedern zu Gute kommt.
Die fahrdynamischen Untersuchungen haben gezeigt, dass eine deutliche Verschleißreduzierung in Kombination mit einem stabilen Fahrzeuglauf bis 120km/h nur durch eine Radsatzquerkopplung gewährleistet. Daher werden die beiden Radsätze des LEILA-DG miteinander über Koppelstangen verbunden (Kreuzanker).
Die Wagenkastenanlenkung stellt die Schnittstelle zwischen Wagenaufbau und Drehgestell dar. Sie wird wie bei den heutigen Fahrzeugen beibehalten und besteht aus

·        einer drehgestellmittig angeordneten halbkugelförmigen Drehpfanne und
·        zwei seitlichen Abstützungen.


Beibehalten wird dieses Konzept, da

1.      nur die Drehpfanne kostengünstig die problemlose Durchfahrt enger Bogenradien sicherstellt (in vielen Anschlussgleisen liegen Bogenradien von 35m und weniger vor) und

2.      durch die somit gewährleistete vollständige Kompatibilität zu den bisherigen Wagenaufbauten ein leichter Drehgestellaustausch möglich ist.

Die Bremse wird als Radscheibenbremse ausgeführt. Dabei wird die Bremsscheibe aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, was gegenüber der Stahlscheibe zur einer Drittelung der Masse führt. Der höhere Preis wird durch wesentlich längere Standzeiten überkompensiert. Aufgrund der speziellen Anbringung der Bremsscheibe an den Radsteg dient sie zudem als Radschallabsorber.

Die Primärfederstufe des LEILA-DG-Prototypen besteht aus einem Gummi-Keilfederpaar in Kombination mit einem lastabhängig arbeitenden hydraulischen Dämpfer. Die Progressivität der Gummifeder stellt die Last-abhängigkeit der Steifigkeiten und damit ein sicheres Fahren sowohl im leeren als auch im beladenen Zustand sicher. Gegenüber heutigen reibgedämpften Dreh-gestellen führt die Verwendung von Gummifedern beim LEILA-DG zu einer Körperschallisolation. Mittel- bis hochfrequente Schwingungen aus dem Rad-Schiene-Kontakt können so nicht mehr den Wagenaufbau zu Schwingungen anregen.

Zur Erhöhung der Produktivität, Attraktivität und der Sicherheit des Schienengütertransportes wird das LEILA-DG ein Telematiksystem erhalten. Die notwendige Energie wird mittels eines Radsatzlagergenerators erzeugt. Im Folgenden werden die mit der Telematik verbundenen Vorteile für den Betreiber dargelegt:

·       Erhöhung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.
Telematik stellt die Diagnosedaten für jedes Drehgestell kontinuierlich zur Verfügung. Unvorhergesehene Ausfälle lassen sich so weitestgehend vermeiden.

·       Erhöhung der Transparenz der Transportkette.
Dem Versender kann z.B. jederzeit der Ort oder der Zustand seiner Ware mitgeteilt werden, was im Straßengüterverkehr längst Stand der Technik ist und zunehmend stark nachgefragt wird. Zudem werden einige Güter auf diese Weise überhaupt erst schienentauglich. So ist bis heute z.B. der lückenlose Nachweis der Kühlkette beim Schienengütertransport nicht möglich.

·       Erhöhung der aktiven und passiven Sicherheit des Schienengüterverkehrs.
Die aktive Sicherheit wird durch die oben bereits erwähnten Diagnosedaten der sicherheitsrelevanten Bauteile des Fahrzeugs (Bremse, Lager, Feder) erreicht, die passive dagegen durch Entgleisungsdetektoren, die im Entgleisungsfall schnell Alarm auslösen. Das Schadensausmaß einer Entgleisung kann durch eine schnelle Detektion deutlich verringert werden.

·       Erhöhung der Transportgeschwindigkeit.
Der Einsatz von Telematik kann zeitaufwändige Prozesse während des Transports automatisieren. So ist z.B. die leicht länger als zwei Stunden dauernde wagentechnische Untersuchung (inklusiv Bremsprobe) im Rangierprozess mittels Telematik auf wenige Minuten reduzierbar. Außerdem ist die Vereinfachung des Rangierens durch die automatisierte Zielbremsung vorstellbar, die einerseits den gleisseitigen Aufwand in Rangierbahnhöfen drastisch reduziert und zudem das Rangieren außerhalb von Rangierbahnhöfen ermöglicht.


Fahrdynamischer und akustischer Vergleich mit heutigen Drehgestellen
Für den Vergleich wurde das LEILA-DG mit den beiden wichtigsten, heutigen Drehgestellen Europas verglichen. Zum einen handelt es sich dabei um das sogenannte Schakenfahrwerk, zum anderen um das Y25, das heutzutage zahlenmäßig dominiert.

Der Fahrkomfort bei Güterwagen kann u.a. durch die Taucheigenfrequenzen und die Beschleunigungen des Wagenkastens charakterisiert werden. Sie sollten möglichst niedrig und beim LEILA-DG unter den Werten heutiger Drehgestelle liegen. Bei beiden Kriterien liegt das LEILA-DG deutlich vor den Referenzfahrwerken.

Das LEILA-DG schneidet auch im Vergleich des Rad-Schiene-Verschleißes sehr gut ab. Über den gesamten Bereich relevanter Bogenradien liegt der Verschleiß deutlich unterhalb des Vergleichswertes des Y25. Das Schakenfahrwerk ist dem LEILA-DG dabei ebenbürtig.