Revolution in der Schienenfahrzeugtechnik: CG Rail und CRRC Qingdao Sifang entwickeln metrozug in Faserverbundbauweise
Die Entwicklung von Faserverbundwerkstoffen im Bereich der Schienenfahrzeugtechnik ist keine neue Erfindung. Tatsächlich reichen die Anfänge bis in die 1980er-Jahre zurück, als MBB in Bayern erfolgreich Bauteile entwickelte, die jedoch aus Kostengründen im Bahnsektor nicht weit verbreitet waren.
Im Luftverkehr hingegen haben sich Faserverbundwerkstoffe bereits etabliert und sind mittlerweile eine gängige Alternative zu Leichtmetallen. In der europäischen Bahntechnik haben bisher nur wenige Hersteller das Potenzial von Faserverbundwerkstoffen erkannt, darunter die spanische Talgo mit dem ICE L.
In Deutschland war das Interesse an Faserverbundwerkstoffen in der Schienenfahrzeugtechnik lange Zeit gering, da die etablierten Hersteller vorrangig auf Metallkonstruktionen setzten. Dies führte dazu, dass die TU Dresden nach China schaute, wo das CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Interesse an Leichtbaukonzepten zeigte.
CG Rail GmbH: Innovation aus Dresden
Als Spin-off der TU Dresden wurde im Mai 2015 die CG Rail gegründet, ein deutsch-chinesisches Forschungs- und Entwicklungszentrum für Bahn- und Verkehrstechnik. Das Unternehmen entwickelt innovative Leichtbaulösungen mit Multimaterialbauweise, um eine nachhaltige und effiziente Mobilität zu fördern.
Bereits im August 2015 erhielt CG Rail den Auftrag zur Entwicklung eines Metrozuges in carbonintensiver Leichtbauweise. Der Centrovo 1.0, entwickelt im Rahmen des Projekts „Next Generation Metro Train“ von CRRC, besteht größtenteils aus CFK-Komponenten.
Die CFK-Bauteile, darunter die Frontkabine, der Wagenkasten und das Drehgestellrahmen, wurden größtenteils in Dresden entwickelt und sollen zu einem ressourceneffizienten Nahverkehr beitragen. Testläufe mit dem Centrovo 1.0 wurden bereits von der Guangzhou Metro Group durchgeführt.
Ein zentrales Anliegen von CG Rail ist die Normung von Faserverbundwerkstoffen in der Schienenfahrzeugtechnik. Das Unternehmen arbeitet aktiv im DIN-Normenausschuss „Fahrweg und Schienenfahrzeuge“, um die speziellen Eigenschaften von FKV besser zu berücksichtigen.
Skepsis und Herausforderungen
Deutsche Experten sehen die Verwendung von CFK-Bauteilen kritisch, aufgrund der höheren Fertigungskosten und der schlechteren Recyclingfähigkeit im Vergleich zu traditionellen Materialien.
In China ist man Deutschland im Bereich der Carbonfaserherstellung weit voraus, was sich auch in der Nutzung von Carbonrohren zeigt. Doch die Bedeutung des Recyclings von Faserverbundwerkstoffen wächst stetig, besonders im Rahmen des Rückbaus von Windkraftanlagen.
Daher investiert die TU Dresden mit dem Projekt „WIRreFa – Recycling von Faserverbundwerkstoffen“ in die Zukunft einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Das Bündnis für die Ressourcenwirtschaft von Faserverbundwerkstoffen in der Region Elbtal Sachsen ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer geschlossenen Stoffkreislaufwirtschaft.