...ICE Radachse, Schadensfall im Kölner Bahnhof

Bild 1: Ermüdungsbruch einer Welle aus einer Presse

Radachsen von Zügen sind bekanntermaßen hoch ermüdungsbeanspruchte Bauteile.

 

Wie der Schadensfall eines ICEs in Köln aufzeigte, kann es zu Ermüdungsanrissen kommen, die letzlich zum Radachsenbruch geführt haben, glücklicherweise im Bahnhof. Allerdings muss man an dieser Stelle auch sagen, dass dieser Fall eine Einzelergebnis im Vergleich zu den unzähligen Millionen schadenfreien Kilometern war, technisch gesehen, damit ein Ausnahmeereignis darstellt.

 

Dennoch kann man in der Fachliteratur (z.B. DVM Arbeitskreis AK Bruch) verfolgen, wie man versucht, diese Problematik mit Hilfe der Bruchmechanik zu erfassen. Dabei spielt vor allem die Vermeidung von unterkritschem, langsamen Risswachstum bzw, die Festlegung ausreichend sichere Inspektionsintervalle in Vebindung mit sicheren zerstörungsfreien Prüfmethoden eine wichtige Rolle. Heute sind diese Erkenntnisse längst in den deutschen Bahnverkehr und in den die nächste ICE Generation eingeflossen, so dass wir wieder beruhigt diese wunderbare Verkehrsmittel benutzen können.

 

Für die bruchmechanische Berechnung sind also von Interesse:

 

  • das Lastkollektiv
  • der DK Treshold Wert und die Konstanten des Risswachstumsgesetzes
  • die statische Risszähigkeit zur Ermittlung der kritischen Risstiefe.

 

... auch die Tragkonstruktion ist zu beachten

Bild 2: Sprödbruch an Bauteilprobe bei tiefer Temperatur

Ein weiteres wichtiges Beispiel sind die Tragkonstruktionen der Züge, z.B. die Drehgestelle, bei denen es sich um stahlbauliche Konstruktionen aus Blechen und Profilen handelt die im Allgemeinen dauerfest ausgelegt werden.

 

Da es sich dabei um Schweißkonstruktionen aus Baustählen handelt, kann für die Bewertung der Sicherheit auch die bruchmechanische Sicherheitsanalyse herangezogen werden. Diese Anwendung wird vor allem dann interessant wenn  mit tiefen Außentemperaruren gerechnet werden muss, z.B. in Russland oder in Skandinavien.