Zuverlässigkeitsnachweis für führerloses Personentransportsystem
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Zuverlässigkeitsnachweis für führerloses Personentransportsystem

Ohne Fahrer zum Flieger
Zuverlässigkeitsnachweis für führerloses Personentransportsystem

Personentransportsystem
Der Innovia APM 300 bringt Passagiere fahrerlos zum Flugsteig Bild: Bombardier Transportation
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Wer fliegt, fährt auch häufig Bus – zumindest eine kurze Strecke auf dem Flughafengelände zwischen zwei Terminals. Angesichts weiter wachsender Passagierzahlen stehen auch in diesem Transportbereich die Zeichen auf Automatisierung. So hat das Unternehmen Bombardier Transportation das führerlose Personentransportsystem Innovia APM 300 entwickelt, das am Münchner Flughafen eingesetzt wird. Für die Betriebsgenehmigung hat das Fraunhofer LBF einen Festigkeitsnachweis für das Fahrwerk erstellt.

Das Fahrzeug ohne Fahrer ist im Stil eines Nahverkehrszuges aufgebaut. Sein konventionell mit luftgefüllten Reifen bestücktes Fahrwerk stammt aus dem Nutzfahrzeugbereich. Ein ergänzendes, speziell konstruiertes Führungssystem überträgt die Lenk- und Seitenkräfte auf eine Führungsschiene am Boden. Der spezielle Einsatz des Achssystems unterscheidet sich bei diesem Transportsystem grundlegend von üblichen Anwendungen der Basisachse. Außerdem ist die maximale Beladung wesentlich höher. „Daher mussten wir alle Lastannahmen und die Lebensdaueranforderung neu definieren. Weder beim Bemessungskonzept noch beim Festigkeitsversuch konnten wir auf Standards zurückgreifen„, erläutert Andreas Herbert, der für das Projekt am Fraunhofer LBF zuständig war. Um den Betriebseinsatz zu analysieren und zu beschreiben, standen zunächst auf einer Versuchsstrecke des Herstellers Messungen mit einem Prototypenfahrzeug auf dem Programm, darunter waren alle typischen Betriebszustände wie Kurven, Bremsen oder Weichenfahrt. Hierbei wurden vor allem Radkräfte und örtliche Bauteilbeanspruchungen ermittelt. Aus den so gewonnenen Daten und anhand des Strecken- und Betriebsplans der Münchner Strecke konnte das Team des Fraunhofer LBF das dortige Belastungsszenario synthetisch modellieren und die Lebensdaueranforderungen als Basis für den Festigkeitsnachweis inklusive statistischer Sicherheitszuschläge definieren. Später wurden diese vorläufigen Festlegungen durch weitere Messungen auf der originalen Strecke mit einem Serienfahrzeug verifiziert.

Im Anschluss erfolgte der experimentelle Lebensdauernachweis im Betriebsfestigkeitslabor des Fraunhofer LBF. Dazu bauten die Wissenschaftler eine komplette Achsbaugruppe auf einem hierfür individuell umgerüsteten, servohydraulischen Festigkeitsprüfstand auf und belasteten diese an den Rädern und der Führungseinrichtung mit sechs Hydraulikzylindern in ähnlicher Weise, wie es im realen Betrieb vorkommen würde. Der Belastungsablauf dafür wurde aus den Messdaten gewonnen, indem alle typischen Fahrzustände in einer ausgewogenen Mischung als zeitgeraffte Lastfolge kombiniert wurden. Nach dem Versuch wurde die Baugruppe zerlegt. An allen Komponenten konnte das Fraunhofer LBF mittels Farbeindringverfahren nachweisen, dass keine relevanten Schäden oder Risse eingetreten waren. bt

www.lbf.fraunhofer.de


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