«Die Synchronisation von Zahnrad und Zahnstange ist immer noch eine Herausforderung», erklärte Patrick Braess von Tracknet/Tensol Rail der Nachrichtenagentur Keystone-SDA. Die Schweizer Firmen Tracknet/Tensol Rail haben zehn Teams von Maschinenbauingenieurinnen - und ingenieuren der Ostschweizer Fachhochschule (Ost) die Aufgabe gegeben, neue technische Lösungen zu erarbeiten.
Dank der neuen Konzepte sollen Züge künftig mit bis zu 40 km/h von Gleisabschnitten ohne Zahnradbetrieb (Adhäsionsbetrieb) in solche mit Zahnstangen einfahren können. «Wenn wir das Tempo der Einfahrt nur schon von 10 km/h auf 20 km/h erhöhen könnten, dann gewinnen wir eine Minute pro Zug beim Einfädeln», sagte Braess. Die Folge wären verkürzte Fahrtzeiten.
«Wir haben ein System entwickelt, bei dem wir das Zahnrad für die Einfahrt neu konzipiert haben», erklärte einer der Studierenden. Damit soll die Synchronisation von Zahnrad und Zahnstange während der Einfahrt verbessert werden.
Kürzere Fahrtzeiten zwischen Visp und Zermatt
«Bei der Einfahrt von Zügen in einen Abschnitt mit einer Zahnstange gilt es zu verhindern, dass die Zahnräder der Züge und die Zahnstange nicht schön ineinandergreifen», führte ein weiterer Studierender aus. Greifen Zahnräder und Zahnstange nicht korrekt ineinander, könne der Zug entgleisen. Ihr Konzept der Einfahrt in einen Abschnitt mit Zahnstangen sei technisch so modifiziert worden, dass flexible Teile höhere Geschwindigkeiten ermöglichen sollten, so der Studierende.
Profitieren von den neuen Lösungen könnte etwa die Matterhorn Gotthard Bahn (MGB). «Auf der Strecke zwischen Visp und Zermatt haben wir fünf Stellen, an denen unsere Züge vom Adhäsions- in den Zahnradbetrieb wechseln», sagte ein Vertreter der MGB der Nachrichtenagentur Keystone-SDA. Das Abbremsen auf 10 km/h an den entsprechenden Stellen führe jedes Mal zu einem Zeitverlust.
Dank höheren Geschwindigkeiten beim Einfahren in Zahnradabschnitte wären gemäss dem MGB-Vertreter auf der Strecke Visp-Zermatt fünf Minuten kürzere Fahrtzeiten realistisch. Dies bringe wiederum mehr Stabilität in den Fahrplan. «Kürzere Fahrtzeiten durch Kurvenbegradigungen oder Investitionen in Tunnel zu erreichen, würde ein Vielfaches kosten», so der MGB-Vertreter weiter.
Fünf Jahre bis zum Praxiseinsatz
Die Konzepte der Studierenden wurden bis anhin auf Prüfständen und nicht unter realen Bedingungen getestet. Vier Projekte erfüllten mehrere Aspekte der hohen Anforderungen an Sicherheit, Kosteneffizienz oder technischer Umsetzbarkeit, führte Patrick Braess weiter aus. Für diese Projekte werde ein Patentantrag geprüft.
«Bis es einen Prototypen gibt, der an einem Gleis getestet wird, dauert es sicherlich nochmals drei Jahre», sagte Braess. Bis ein Konzept in der Praxis zum Einsatz komme, geht er von mindestens fünf Jahren aus.