Der AGV, Alstoms neuester Hochgeschwindigkeitszug, startet
Testfahrten bei 360 km/h

Die Testfahrten sind auf einem 170 km langen Abschnitt der
osteuropäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke zwischen den
Bahnhöfen Champagne-Ardenne und Lorraine
durchzuführen. Das ist dieselbe Strecke, auf der Alstom,
die SNCF und RFF im April 2007 den Geschwindigkeitsweltrekord
von 574,8 km/h aufgestellt hatte. Im Hinblick auf die
zukünftige Genehmigung des AGV kann Alstom mit diesen
Fahrten seine neue Hochgeschwindig­keitsplattform für
die äußerste Betriebsgeschwindigkeit von 360 km/h
validieren. Fast 60 Ingenieure von den verschiedensten
Standorten von Alstom Transport und Eurailtest2 sind daran
beteiligt und werden insgesamt 12 Testnächte und über
7500 Steckenkilometer an Bord des AGV verbringen. Die dank der
400 Zugsensoren erfassten Messungen und Daten werden von
Alstoms Konstruktionsabteilungen ausgewertet, die daraufhin die
für die Validierung des Zuges notwendigen Anpassungen und
Änderungen vorschlagen werden.

Diese Tests werden am AGV-Prototyp durchgeführt, den
Alstom gebaut hat, um die von den Ingenieuren und
Konstruktionsbüros erzeugten Computersimulationen und
-modelle unter realen Bedingungen zu testen. Dieser Prototyp
besteht aus sieben Wagen und dient als Labor für die
Anforderungen aus den Testfahrten in Velim und nun für die
Tests auf der osteuropäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke.
Nur zwei dieser Wagen weisen Sitze auf, während die
anderen fünf ausschließlich für Testzwecke
ausgestattet sind. Die ersten beiden und der fünfte Wagen
dienen den Ingenieuren als Arbeitsplatz, im dritten sind die
beiden Generatoren für die Stromversorgung der
Messinstrumente untergebracht, und der vierte Wagen dient als
Ersatzteillager für den Zug.

Der AGV setzt sein Validierungsprogramm mit
Höchstgeschwindigkeit fort

Auf der osteuropäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke
hatte der Zug V150 den Geschwindig­keitsweltrekord von
574,8 km/h aufgestellt. Es handelt sich dabei um eine der
wenigen Strecken in der Welt, auf der Züge mit einer
Geschwindigkeit von 360 km/h fahren können. Das intensive
Testprogramm, das der AGV absolviert, verläuft nach einem
Plan, der nahezu identisch mit dem in Velim ist, allerdings
über einen viel kürzeren Zeitraum – an vier
Wocheenenden zwischen dem 21. November und 14. Dezember.

Bei den ersten Testfahrten wird die Geschwindigkeit
begrenzt, dann schrittweise erhöht. Die Tests in Velim
wurden bei Geschwindigkeiten zwischen 60 km/h und 200 km/h, der
höchstzulässigen Geschwindigkeit vor Ort,
durchgeführt, doch auf der osteuropäischen
Hoch­geschwindigkeitsstrecke wird der AGV über 200
km/h bis zu 360 km/h fahren. Aufgabe ist es nun, die Dynamik
des Zuges und seiner Komponenten unter realen Bedingungen zu
prüfen, d.h. bei Hochgeschwindigkeit auf offener Strecke
im Fahrbetrieb. Gewisse physikalische Eigenschaften,
insbesondere bzgl. Aerodynamik und Aeroakustik, wie z.B. die
Auswirkungen der Wirbelströmung des Zuges auf gleisseitige
Strukturen, sind ohne Testfahrten extrem schwierig
einzuschätzen.

Die von den Ingenieuren durchgeführten Messungen werden
deshalb alle kritischen Elemente des Zuges sowie die
Gründsätze des Bahnhochgeschwindigkeitsverkehrs
berücksichtigen.

Die erste Herausforderung ist es, die Rad/Schiene-Dynamik zu
prüfen, d.h. die Qualität des Kontaktes zwischen
diesen beiden Elementen. Da eine Darstellung per Computermodell
extrem schwierig ist, sollen in den Tests auch die Quer- und
Vertikalkräfte gemessen werden, die zwischen den
Rädern und dem Gleis ausgeübt werden. Außerdem
soll der von den Fahrgästen wahrgenommene Schwingungspegel
mit Hilfe von Sensoren und Beschleunigungsmessern, die auf den
Drehgestellen und im Zuginneren angeordnet werden,
überprüft werden. Im Falle des AGV, des ersten
Hochgeschwindigkeitszuges, der vollständig aus Gelenkwagen
besteht, ist es außerdem notwendig, die Dynamik des Zuges
zu überprüfen.

Alstoms Ingenieure werden auch die Paarung
Stromabnehmer/Fahrdraht untersuchen. Mit Hilfe von
dachmontierten Kameras und Sensoren werden die Auswirkungen des
Stromabnehmers auf den Fahrdraht bei verschiedenen
Geschwindigkeiten sowie die Qualität der Stromabnahme
beobachtet. Vor allem die Anzahl und Dauer von Lichtbögen
werden den Ingenieuren Aufschluss über die vorzunehmenden
Anpassungen geben. Die Messung der Fahrdrahtanhebung beim
Vorbeifahren des Zuges wird ebenfalls wertvolle Informationen
liefern.

Die Synchron-Permanentmagnetmotoren des AGV werden - was
einzigartig in der Schienen­fahrzeugwelt ist - mit den
neuesten Entwicklungen in punkto Steuerelektronik ausgestattet,
die den Zugbetrieb unter allen vier Spannungsarten, die man in
Europa vorfindet, ermöglicht: 1.500, 3.000, 15.000 und
25.000 Volt. Deren Betrieb bei diesen Spannungen sowie der
Betrieb des Fahrantriebes war Thema einer sehr präzisen
Anpassung in Velim. Auf der osteuropäischen
Hochgeschwindigkeitsstrecke, bei der die Spannung bei 25.000
Volt liegt, wird deren Betrieb im Hinblick auf die Kontrolle
des Phänomens des Durchdrehens der Räder in den
Anfahrphasen und der Blockierung der Räder in den
Bremsphasen überwacht.

Alle Funktionselemente des Zuges müssen nach demselben
Plan revalidiert werden, wie er in La Rochelle und Velim
für die statischen Tests durchgeführt wurde. Es
müssen vor allem über 100 vom Fahrerstand gesteuerte
Funktionen im normalen und eingeschränkten Betriebsmodus
getestet werden: Steuerung der Stromabnehmer, Spannungswahl,
Innen- und Außenbeleuchtung des Zuges, Klimaanlage und
Schließen der Hauptschalter. Durch die Tests soll
sichergestellt werden, dass im Störungsfall eines
Ausrüstungsteils Informationen korrekt an den Fahrer
zurückgegeben werden.

Die Auslegung des Bremssystems des AGV ist ein wichtiger
Bereich in punkto Sicherheit, der sehr streng geregelt sein
muss. Das System muss unter den extremsten Bedingungen, in
Not­situationen, im normalen und eingeschränkten
Modus und unter normaler und reduzierter Adhäsion getestet
werden. Einer dieser Tests beinhaltet das Aktivieren des
Zugbremssystems auf einem Gleisabschnitt, der mit Seifenwasser
rutschig gemacht wurde, um z.B. Blätter auf der Strecke zu
simulieren. Der Bremsweg des Zuges zeigt an, welche Anpassungen
vorgenommen werden müssen.

Messungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV)
des Zuges werden ebenfalls durchgeführt. Im Fahrbetrieb
darf der Zug seine Umwelt nicht stören (z.B. Interferenz
mit Funk- oder Fernsehempfang), umgekehrt darf er nicht
sensibel auf externe elektromagnetische Störungen
reagieren und muss noch in der Lage sein, Daten per
Funkfrequenz zu senden und zu empfangen. Integrierte Antennen
ermöglichen es z.B., das Magnetfeld des Zuges zu
messen.

Der AGV ist ein Transportmittel, das die Anforderungen einer
nachhaltigen Entwicklung mit sehr niedrigen
Treibhausgasemissionen erfüllt. Der AGV sendet nicht mehr
als 2,2g/km/Fahrgast aus, 13 mal weniger als ein Bus (30g), 50
mal weniger als ein Auto (115g) und 70 mal weniger als eine
Flugzeug (153g)3. Auch wenn der Rollwiderstand, einer der
größten Elemente, die den Energieverbrauch des Zuges
in die Höhe treiben, recht präzise in einem Windkanal
simuliert werden kann, ist es dennoch ratsam, die Zugleistung
unter realen Bedingungen zu verifizieren. Alstoms Ingenieure
werden den aerodynamischen Koeffizienten (Cx) des AGV
prüfen.

Die Reduzierung der Lärmbelastung ist ein weiterer
Umweltaspekt, der für die Alstom-Ingenieure von besonderem
Interesse bei der Konstruktion des AGV war - mit dem Ziel, den
akustischen Komfort bei 300 km/h auf demselben Niveau zu halten
wie den seiner Konkurrenten bei 300 bzw. 320 km/h. Die
akustischen Tests werden darin bestehen, Antennen entlang des
Gleises zur Messung der Geräuschemissionen beim
Vorbeifahren des Zuges und zur Aufdeckung der
Geräuschquellen anzuordnen. Ebenso wie zum Fahrgast- und
Fahrerkomfort wird auch eine Reduzierung der aerodynamischen
Geräusche und Rollgeräusche genauestens untersucht.
Mikrophone, die auf verschiedenen Höhen im Fahrerstand, in
den Wagen und in den Gängen installiert werden,
ermöglichen die Simulation der Fahrgastwahrnehmung auf den
Sitz- und Stehplätzen.

Nach den vier Testwochenenden auf der osteuropäischen
Hochgeschwindigkeitsstrecke wird der AGV zum Prüfzentrum
Velim zurückkehren, wo er sein Validierungsprogramm
beendet. Er wird auch 2009 im italienischen Bahnnetz verkehren,
um die Genehmigung für die Auslieferung der von NTV4
bestellten Züge zu erhalten. Das italienische
Verkehrsunternehmen hat einen festen Auftrag über 25
Züge (mit einer Option für weitere 10 Züge)
erteilt – zusammen mit einem enttsprechenden
Wartungsvertrag über einen Zeitraum von 30 Jahren. Die
ersten Serienzüge werden ab 2010 ausgeliefert.

1 „AAutomotrice ænbsp; Grande Vitesse“. AGV
ist ein eingetragenes Warenzeichen von Alstom.

2 1999 von der französischen Bahn SNCF und der Pariser
Nahverkehrsgesellschaft RATP gegründet, vertreibt
EurailTest umfassende, hochqualifizierte technische
Prüfdienste für Schienenfahrzeuge, Infrastruktur und
Umwelt.

3 Quelle ADEME, Referenz CO2 Rate/Kw.h bei der Stromerzeugung
in Frankreich

4 Nuovo Trasporto Viaggiatori

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