Verbundvorhaben FlexSbus-LR - Flexibler Schienenbus für den ländlichen Raum; Teilvorhaben: Konstruktion und Festigkeitsberechnung des FlexSbus-LR

Abstract

Der FlexSbus-LR ist ein modular aufgebautes, batterieelektrisches Leichtbau-Fahrzeugkonzept für den Schienenpersonennahverkehr in ländlichen Räumen. Es erfüllt zentrale förderpolitische Zielsetzungen wie Emissionsfreiheit, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Durch die Reduktion der Längsdruckkraft nach EN12663 auf 800kN konnten Chassis und Fahrgastzelle gewichtsoptimiert konstruiert werden. Dies ermöglicht den Einsatz kleinerer Antriebe und senkt den Energieverbrauch. Der elektrische Antrieb bietet bis zu 300km Reichweite, auch auf nicht elektrifizierten Strecken. Das unterstützt die Reaktivierung ländlicher Bahnverbindungen und reduziert CO2-Emissionen. Leichte Einzelachsfahrwerke senken zusätzlich das Fahrzeuggewicht, reduzieren den Verschleiß und verlängern Wartungsintervalle. Die modulare, kosteneffiziente Bauweise erlaubt eine breite Nutzung und erleichtert den autonomen Betrieb. Damit stärkt der FlexSbus-LR den ÖPNV und leistet einen Beitrag zur Verkehrsverlagerung. ISATEC war im Projekt FlexSbus-LR für die Entwicklung von Chassis, Fahrgastzelle und Fahrwerk verantwortlich und leistete damit einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung der Projektziele im Bereich Leichtbau, Energieeffizienz und Modularität. Im Fokus standen konstruktionsintegrierter Leichtbau unter Einhaltung der EN12663, die mechanisch-elektrische Schnittstellenoptimierung sowie die Integration tragender Klebeverbindungen unter Berücksichtigung thermischer Beanspruchungen. Durch CAD-gestützte Konstruktion, FEM-Simulationen und iteratives Schnittstellenmanagement konnte ISATEC eine gewichtsoptimierte Struktur realisieren, die kleinere Antriebssysteme und einen energieeffizienteren Betrieb ermöglicht. Mit dem Projekt erschließt ISATEC neue Kompetenzfelder im Gesamtfahrzeugbereich für batterieelektrisch betriebene Schienenfahrzeuge und erweitert seine Rolle im SPNV-Markt, insbesondere bei der Entwicklung modularer, ressourcenschonender Fahrzeuge für ländliche Strecken The FlexSbus-LR is a modular, battery-powered, lightweight vehicle concept for local rail passenger transport in rural areas. It meets key funding policy objectives such as zero emissions, energy efficiency and cost-effectiveness. By reducing the longitudinal pressure force to 800 kN in accordance with EN 12663, the chassis and passenger compartment could be designed to be weight-optimised. This enables the use of smaller drives and reduces energy consumption. The electric drive offers a range of up to 300 km, even on non-electrified railway lines. This supports the reactivation of rural rail connections and reduces CO2 emissions. Lightweight single-axle bogies further reduce vehicle weight, reduce wear and drag and extend maintenance intervals. The modular, cost-efficient design allows for a wide range of applications and facilitates autonomous operation. The FlexSbus-LR thus strengthens public transport and contributes to the shift in traffic. ISATEC was responsible for the development of the chassis, passenger compartment and bogie in the FlexSbus-LR project, thereby making a significant contribution to the implementation of the project goals in the areas of lightweight construction, energy efficiency and modularity. The focus was on design-integrated lightweight construction in compliance with EN 12663, mechanical-electrical interface optimisation and the integration of load-bearing adhesive bonds, taking thermal stresses into account. Through CAD-supported design, FEM simulations and iterative interface management, ISATEC was able to realise a weight-optimised structure that enables smaller drive systems and more energy-efficient operation. With this project, ISATEC is opening up new areas of expertise in the field of complete battery-powered rail vehicles and expanding its role in the regional rail transport market – particularly in the development of modular, resource-efficient vehicles for rural routes.