ETR – Eisenbahntechnische Rundschau | Ausgabe 05/2017
Berechnungsformel für den aerodynamischen Widerstand von Containerzügen*)
In diesem Artikel wird die Entwicklung einer Berechnungsformel für den aerodynamischen Widerstand von Containerzügen vorgestellt, in Abhängigkeit von Zuglänge, Abstand der auf dem Zug verladenen Container und Zuggeschwindigkeit. Hierzu wurden ein CFD-Modell (computational fluid dynamics model) erstellt und Windkanalversuche ausgewertet.
▶ Bei einem mit 100km/h fahrenden Containerzug der Deutschen Bahn AG ist der Luftwiderstand für 44% des Energieverbrauchs der Zugfahrt verantwortlich. Der Abstand zwischen den Containern spielt dabei eine große Rolle. Anders als bei Hochgeschwindigkeitszügen, die aerodynamisch optimiert sind, und bei Sattelschleppern im Straßen-Fernverkehr, bei denen der Energieverbrauch durch aerodynamische Formgebung reduziert werden konnte, fand dieses Thema im Güterverkehr auf der Schiene bisher wenig Beachtung. Nach dem EU-Projekt VEL-Wagon [1] ist der aerodynamische Widerstand für 8% bis 15% der Betriebskosten eines Containerzugs verantwortlich. Bei EU-weit etwa 250 Millionen Zugkilometer im kombinierten Verkehr und Betriebskosten von etwa 10 €/Zugkilometer betragen die Energiekosten dieser Züge rund 300 Millionen Euro pro Jahr.