Fahrzeugkonzepte von Morgen bei steigender ... · * “Mobility 2030” report compiled by the World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), the International Energy

Industry Sector, Mobility DivisionSeite 1 Dezember 2008© Siemens AG 2008

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Fahrzeugkonzepte von Morgen bei steigender Energieknappheit

Seminar Schienenfahrzeuge und FördertechnikIFS, RWTH Aachen

Dr. Ansgar BrockmeyerSiemens AG Industry Sector,Mobility Division Rolling Stock

© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008

Immer mehr Menschen.Immer mehr Güter.Wie kann das funktionieren?

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© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008Seite 3

Aktuelle Megatrends: Die Welt verändert sich

Demografischer Wandel Die Bevölkerung wächst und wird immer älter.

UrbanisierungÜber die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Städten, Tendenz steigend.

Globalisierung und Industrialisierung Der Welthandel verändert Marktstrukturen; auch Schwellenländer schließen sich der Weltwirtschaft an.

Klimawandel und Umwelt CO2-Emissionen und Ressourcenverbrauch nehmen zu.


Wichtige Rolle: Mobilität als Wachstumsfaktor

Mobilität sichert Lebensqualität in Mega Cities und Ballungsräumen

Mobilität stärkt die Wettbewerbsfähigkeit und ist die Basis für weltweiten Handel

Mobilität ist bedeutend für Klima- und Umweltschutz


Die Prognose: Der Mobilitätsbedarf wird weiter zunehmen

OECDPazifik

OECDEuropa

OECDNord

Amerika

Ost-Europa

Gesamt Asien Afrika MittlererOsten

Indien EhemaligeSowjet Union

LateinAmerika

China

Jährliche Wachstumsrate Personenverkehr 2000–2030

Jährliche Wachstumsrate Güterverkehr 2000–2030

Wachstumsrate (in Prozent)

* “Mobility 2030” report compiled by the World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), the International Energy Agency (IEA), and the CRA International

Der Personenverkehr wird bis 2030 eine jährliche Zuwachsrate von 1,6% weltweit verzeichnen, während der Güterverkehr voraussichtlich um 2,5% zunehmen wird.*

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Zentrale Herausforderung:Verkehrsfluss gewährleisten

Ziel ist es

weltweit mehr Menschen und mehr Güter

sicher, schnell und effizient zu transportieren,

ohne die Umwelt zu gefährden


Schutzvermerk / Copyright-Vermerk

Wie kann der wachsende Bedarfan Mobilität gedeckt werden?

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Unsere Antwort: Complete mobility.

Die Ziele:

Das Verkehrswachstum managen

Den Modal Split optimieren: das richtige Verkehrsmittel für den jeweiligen Zweck und die Stärke eines jeden Verkehrsmittels effizient nutzen

Bahn, Auto, Flugzeug und Schiff optimal aufeinander abstimmen und mit modernen Informations- und Kommunikationstechnologien sinnvoll vernetzen

Technologie-Know-how bündeln

Die Umwelt schonen

Mit „Complete mobility“ schafft Siemens effiziente Mobilitätslösungen, um die verschiedenen Verkehrssysteme sinnvoll miteinander zu vernetzen und Menschen sowie Güter wirtschaftlich, sicher und umweltverträglich zu transportieren.



Siemens besitzt als einziges Unternehmen weltweit alle Kompetenzen, um integrierte Verkehrs- und Logistiklösungen aus einer Hand anzubieten.



Personen- und Güterverkehr

Schienen- und Straßeninfrastruktur

Siemens besitzt als einziges Unternehmen weltweit alle Kompetenzen, um integrierte Verkehrs- und Logistiklösungen aus einer Hand anzubieten.

Verkehrsmanagement

PostautomatisierungFlughafenlogistik


Mobility Division: integrierte Verkehrs- und Logistiklösungen aus einer Hand

Rolling Stock

Traffic Solutions

Traffic Solutions

Dr. Hans-Jörg Grundmann (CEO) Michael Schulz-Drost (CFO)

Infrastructure Logistics

IntegratedServicesPublic Transit

Airport Logistics

Postal Automation

Turnkey Systems

TurnkeySystems ElectrificationRail Automation

Rail Automation

Locomotives &Components


Begrenzte Ressourcen.Steigende Mobilität.

Geht das überhaupt?


Unsere Entwicklungen für attraktive und saubere Verkehrslösungen: Green mobility.

Intelligente Verkehrsleitsysteme

AvenioUmweltfreundliches Raumwunder für staufreien Stadtverkehr

MobileEnergiespeicher

Zuglenkungssystem

ZLS 901Weniger Energieverbrauch durch weniger Stopps

HGV-Zug

VelaroNur 0,33 Liter pro Sitzplatz und 100 km

Lokomotive

EurorunnerUm 13 dB(A) leiser und bis zu 16 % sparsamer

DrehgestellSyntegraEnergieeffizient, ölfrei und gewichtsreduziert

Metro OsloMit 95 % Recyclingfähigkeit auch am Ende noch wertvoll

Sitras MESSparen CO2 durch Speicherung von Bremsenergie


Produktportfolio Public Transit

50

Desiro

Mittlerer Haltestellenabstand (km)

Höchstgeschwindigkeit (km/h)

Venturio

Velaro

Viaggio

® ICE und ICE T sind eingetragene Markenzeichen der Deutschen Bahn AG.

10 301

Combino, Avenio,Metro, VAL, S70

100

160

200

350

250


Hochgeschwindigkeitstriebzüge Velaro –mit geringem Verbrauch zügig ankommen

Real darstellbarer Energieverbrauch von 0,33 Liter Benzin pro Sitzplatz auf 100 km aufgrund von Messfahrten des Velaro E und Aerodynamikmaßnahmenam Velaro CN sowie Weiterentwicklung unserer bewährten Velaro-FamilieEinsatz umweltfreundlicher, undleicht abbaubarer Betriebsstoffe Verwendung nachhaltig erzeugter sowie schadstoffgeprüfter Materialien Der Velaro ist der schnellste Serientrieb-zug der Welt im Fahrgastbetrieb

Nur 0,33 Liter Benzin* pro Sitzplatz auf 100 km*Umgerechnet auf Benzinäquivalent


Moderne Fahrzeuge auf modernen Strecken können signifikant zum Klimaschutz beitragen

Nach Inbetriebnahme von HGV-Strecken verändert sich die Aufteilung der Marktanteile der Verkehrsmodi zugunsten der Schiene

Für Entfernungen bis 800 km sind Hochgeschwindigkeitszüge wettbewerbsfähig

Zug (24%)

Auto (43%)

Thalys (50%)

Auto (61%)

Bus (5%)Bus (8%) Flugzeug (7%)

Flugzeug (2%)

Zug (33%) Zug (83,6%)

Flugzeug (67%) Flugzeug (16,4%)

Eurostar (71%) Klassische Flugzeuge (26%)

Billigflieger (3%)

Bsp.: Paris – Brüssel* Bsp.: Madrid – Sevilla*

Bsp.: Paris - London

* Vor / nach Aufnahe des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs


Velaro-Plattform –den Nutzen für den Kunden optimieren

RentabilitätWirtschaftlichkeit

Attraktivität

Flexibilität

Die ultimative Innovation ist die Performance der Züge innerhalb dieser 8 Dimensionen zu verbessern


Streckenprofil

Fahrplan

ATP-Daten

GPS-Daten

Zugzustand

Minimierter Einsatz von Antrieb und Bremsen

Reduzierter Energieverbrauch (- 12 % im Vergleich zu herkömmlichen Betrieb)

Optimiertes Einhalten der Fahrpläne

Tf-HMI-Bild „Autopilot“

Velaro-Plattform –Energiesparen mit dem Siemens-Autopilot

12% Energieeinsparung durch Unterstützung des Triebzugführers mit intelligenten Lösungen


Velaro D –die Mehrsystemvariante für DB AG

Kunde: DB AG Projektname: Velaro DeutschlandSiemens-Lieferumfang: 15 ZügeAuftragseingang:Vertragsunterschrift

steht unmittelbar bevorVorläufigeÜbernahme: 2011 bis Mitte 2012Gewährleistung: allgemein 2 Jahre

(einzelne Komponenten bis 5 Jahre)


Regionaltriebzüge Desiro ML –mit hohem Wirkungsgrad flexibel von Anfang an

Bis zu 90% Wirkungsgrad* und hohe Flexibilität

Höchste Flexibilität auf Grund variabler Fußbodenhöhe und Ausbauvariantensowie veränderbarer ZugkonfigurationBis zu 90% Wirkungsgrad im Antriebsstrang ab Motorwellebeim DieseltriebzugTreibstoffeinsparung* von bis zu 35% mit optionalen EnergiespeichernDie Dieselmotoren beim DMU erfüllen schon heute die EU-Abgasnorm IIIb, Erfüllung der TIER4 ist vorbereitetVerwendung umweltfreundlicher Materialien und Betriebsstoffe

*Dieseltriebzug


Desiro ML –die innovative Fahrzeuglösung für den Nahverkehr

Konventionelle Bogies Vereinfachte Instandhaltung

Verbessertes Crash-Verhalten Erhöhte Sicherheit

Anpassbare Flurhöhen Mehr Komfort für die Fahrgäste

Variable Zugkonfigurationen Größere Flexibilität für den Betreiber

Modulare Innenausstattung Mehr Flexibilität und Komfort

Geringe Achslasten Infrastruktur wird geschont

Vorteile für Betreiber und Fahrgast


Desiro ML –Key features

Einfacher und komfortabler Einstieg für die Fahrgäste

Hoher Fahrkomfort dank Einzelwagenkonzept(Keine Rampen im Eingangsbereich, zwei Eingangstüren pro Wagen mit breitem Einstieg, minimierte Anzahl an Wagenübergängen)

Hohe Flexibilität, erhöhte Verfügbarkeit and reduzierteInstandhaltungskosten

Vorteile für Betreiber dank Einzelwagenkonzept(Leichte Anpassung an Kapazität, reduzierteKomponentenanzahl, vereinfachte Instandhaltung, reduzierter Radabrieb)

Besserer Preis pro SitzplatzEinzelwagenkonzept für hohe Kapazität mitoptimaler Sitzplatzverteilung

Umweltfreundlich“Green mobility”

Synergien zwischen Diesel-elektrischen und elektrischen ZügeReduzierter Energieverbrauch durch aktives Antriebsmanagement und Energiespeicher


Metro Oslo – umweltfreundlich in der Herstellung, im Betrieb und bei der Verwertung

94,7 % recyclebare Komponenten und Materialien30 % weniger Energieverbrauch als das Vorgängermodell, u. a. durch Leichtbauweise und regeneratives Bremsenreduzierte Schallpegel innen und außenProdukt-Umweltdeklaration nach ISO 14021Umweltpreis 2006

Mit 95 % Recyclingfähigkeit auch am Ende noch wertvoll


Metro Oslo –Technische Highlights

Leichtbauweise: Aluminiumprofil-Konstruktion mit modularen Komponenten

100 % der Achsen angetrieben

2 unabhängige Hilfsbetriebeumrichter(Redundanz)

Erkennung von kleinen Gegenständen zwischen Fahrgasttüren

Fremdbelüftete Kompaktumrichter für die Antriebe

Regeneratives elektrische Bremssystem

Verbesserte Bremssteuerung zur optimalen Abstimmung zwischen elektro-dynamischer und pneumatischer Bremse


Regionaltriebzüge Desiro Double Deck –auf zwei Ebenen sparsam und barrierefrei reisen

Nur 0,53 Liter Benzin* und 95% weniger Abwasser

Umgerechneter Verbrauch von nur 0,53 Litern Benzin pro Fahrgast auf 100 km bei 40% Belegung (Beispiel: Desiro RABe 514) Einsparung von ca. 95% Abwasser durch biologisches Toilettensystem Ermittelte Recyclingquote ca. 97% - Materialrecycling: ca. 89%, - Thermische Verwertung: ca. 8%(Beispiel: Desiro RABe 514)

*Umgerechnet auf Benzinäquivalent


Regionaltriebzüge Desiro UK –zuverlässig und umweltfreundlich unterwegs

7% weniger Kraftstoff* bei höchster Zuverlässigkeit

Einsparung von 7% Kraftstoff* im Fahrgastbetrieb durch den Einsatz intelligenter SteuerungssoftwareVerminderter Individualverkehr durch mehr als 50% Fahrgastzuwachs Spitzenplatz in Punkto Zuverlässigkeit bei Dieseltriebzügen* in EnglandVerwendung nachhaltig erzeugter sowie schadstoffgeprüfter Materialien Ermittelte Recyclingquote ca. 97% - Materialrecycling: ca. 90%, - Thermische Verwertung: ca. 7%

*Dieseltriebzug Desiro UK Class-185


Avenio –100 % Niederflurstraßenbahn

Energieeinsparung bis zu 30 % durch regeneratives Bremssystem Elektrische Bremsung ohne Abrieb von Bremsbelägen Recyclingfähigkeit von über 90 %Reduzierte Lärmemission

Umweltfreundliches Raumwunder für staufreien Stadtverkehr


Einflussgrößen auf den Energieverbrauch von Straßenbahnen

0

1

2

3

4

5

6

0 200 400 600 800 1.000s / m

E /

kW

hGeschwindigkeit = 50 km/hGeschwindigkeit = 40 km/hGeschwindigkeit = 30 km/h

Energieverbrauch Straßenbahn (4-teiliger Avenio)

20 kW Hilfsbetriebeleistung

in der Ebene

Fahrzeug beschleunigt auf Beharrungsgeschwindigkeit und durchfährt oberleitungslosen Abschnitt


Innovationen für Fahrzeugkonzepte -Mobile Energiespeicher Sitras MES und hybrider Energiespeicher HES optimal eingesetzt

Neue Doppelschicht-Kondensatoren und neue Traktionsbatterien als mobile Energiespeicher erlauben die Speicherung der BremsenergieVerringerte Schadstoff- und LärmemissionenReduzierter Primärenergiebedarf um bis zu 30 %Jährliche Einsparung von bis zu 50 t CO2-Emissionen (z. B. bei einem vierteiligen Avenio)Oberleitungsfreier Betrieb möglich, z. B. zur Überbrückung von Plätzen oder Unterfahrung von Bauwerken

Speichert wertvolle Bremsenergie


Sitras MES – Integration in Neufahrzeuge und Nachrüstung von Bestandsfahrzeugen


Sitras HES –Prinzipielle Vor-/ Nachteile von Hybridfahrzeugen

Vorteile:

Optimierung des Wirkungsgrades der Antriebsquelle (Dieselmotor, Brennstoffzelle)Ausnutzung der BremsenergieReduzierung Schadstoffemission / Treibstoffverbrauch → Betriebskosten ↓Emissionsfreier Betrieb:

→ kurze fahrdrahtfreie Abschnitte→ emissionsfreie Bahnhofsausfahrt

Nachteile:

Zunehmende Komplexität des AntriebsstrangsAnzahl der Komponenten / Platzbedarf des Antriebsstrangs steigtHöhere Anforderungen an Steuerung

PDiesel, max.

Pmin.

PHB

P

PDiesel - DieselmotorleistungPmin - Maximale BremsleistungPHB - HilfsbetriebeleistungESpeicher - Energieinhalt Speicher


Sitras HES –Intelligente Kombination von Energiespeichern und stationären Ladestationen

Erweiterung des oberleitungslosen Fahrens


Ganzheitliche Mobilitätslösungen von Siemens:Vernetzung schafft Effizienz

Unser Angebot für eine intelligente Verknüpfung aller Verkehrssysteme:

TunnelManagement

Commuter &Main Line Solutions

Airport Links

Metropolitan &City Security

IntegratedTraffic Management

FleetManagement

Mass TransitSystems

ParkingManagement City Tolling

Freight Transport &Cargo Management


Die Zukunft braucht die Bahnen.Für eine saubere Umwelt.

Green mobility.

Siemens MobilityIntegrierte Lösungen für effizienten Personen- und Gütertransport

[email protected]

Sprechen Sie mich an, wenn Sie weiterführende Informationen wünschen.

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Innovationen für Fahrzeugkonzepte von Morgen -Drehgestell Syntegra

Vollständige Integration von Antriebs-, Fahrwerk- und BremstechnologieBis zu 26 % Energieeinsparung, u. a. durch − Entfall des Getriebes− Leichtbauweise− Regenerative BremseWeniger Emissionen (Öl, Bremsstaub, Abrieb, Schall)Verschleißarm und wartungsfreundlich

Energieeffizent, ölfrei und gewichtsreduziert

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