Die Mobilität der Zukunft nimmt mit ihren großen Herausforderungen in Deutschland und der Europäischen Union (EU) zunehmend Konturen an. Eine zentrale Stellung fällt dabei dem modernen Schienenverkehr zu. So werden allein auf dem Transportsektor in der EU circa 25% der CO2-Emissionen verursacht, die gemäß der europäischen „Green Deal Strategie“ von 2019 um 90% reduziert werden sollen. Zur Erreichung dieses Ziels kommt dem emissionsarmen Schienenverkehr mit hocheffizienten und vernetzten Fahrzeugen eine Schlüsselrolle zu.
Der Einsatz zusätzlicher technischer Systeme in Schienenfahrzeugen zur Erhöhung der Attraktivität für den Personen- und Gütertransport führt jedoch in der Regel zu einer größeren Fahrzeugmasse, was die Nutzlast deutlich reduziert. Denn die Gesamtmasse der Fahrzeuge ist durch die maximal zulässigen Radsatzlasten begrenzt. Hier bietet die Entwicklung innovativer Leichtbaulösungen eine Möglichkeit zur Umkehr der Gewichtsspirale und damit insbesondere verbesserter Energie- und Ressourceneffizienz.
Die CG Rail GmbH aus Dresden beschäftigt sich seit Jahren mit der Entwicklung und Realisierung von wegweisenden Leichtbausystemen für Schienenfahrzeuge. Dabei kooperiert sie mit einschlägig ausgewiesenen Partnern aus Industrie und Forschung insbesondere der Exzellenzuniversität TU Dresden und ihren außeruniversitären Forschungseinrichtungen (Dresden-concept). Einen Schwerpunkt bildet unter anderem der Einsatz von Hochleistungsleichtbauwerkstoffen wie etwa kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), der bisher vornehmlich in der Luftfahrt zum Einsatz kommt.
Ein eindrucksvolles Beispiel für carbonintensive Leichtbauweisen bildet ein neuartiger CFK-Drehgestellrahmen, der durch die europäische Bahncluster-initiative mit dem ERCI Innovation Award 2020 ausgezeichnet wurde. „Mit einer Masseersparnis von 50 Prozent und hervorragender Fahrdynamik bei Erfüllung aller bahntechnischen Normen konnte erstmals das enorme Leichtbaupotential von CFK-Werkstoffen für höchstbelastete Schienenfahrzeugstrukturen erfolgreich nachgewiesen werden.“, so Prof. Dr. Andreas Ulbricht, Geschäftsführer der CG Rail GmbH. Dieses international unikale Knowhow zum modernen Systemleichtbau in Schienenfahrzeugen u. a. mittels digitaler Zwillinge erweitert die CG Rail GmbH kontinuierlich, um für ihre Kunden maßgeschneiderte Lösungen anzubieten. Für die Mobilität der Zukunft gilt es generell zwingend den modernen Systemleichtbau in Multi-Material-Design zu demokratisieren.
