Metros und Straßenbahnen sind wichtig, um den Verkehr in Städten nicht kollabieren zu lassen. Doch in den „reifen“ Städten der Industrienationen mit ihren oft alten Infrastrukturen sind die Möglichkeiten für Optimierung und Standardisierung begrenzt. Neue Plattform-Konzepte von Siemens bieten eine Lösung.
Flexibel einsetzbar: Die Bahnen Avenio und Inspiro erlauben dank Plattformkonzepten verschiedenste Ausstattungsvarianten. Dabei nutzte Siemens seine langjährige Expertise, etwa bei der ressourcenschonenden Metro für Oslo.
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Je mehr Menschen in die Ballungsräume strömen, desto knapper wird der Verkehrsraum. Wie dieses Problem zu lösen ist, wird weltweit unterschiedlich gesehen: So baut China in den nächsten Jahren die Verkehrsnetze kräftig aus. Die Mammutprojekte ermöglichen hohe Stückzahlen, Standardisierungen und Kostenreduktionen. Anders in vielen Städten Europas: Hier sind die Metro- und Straßenbahn-Netze teilweise Jahrzehnte alt. Im Lauf der Zeit wurden sie immer wieder erweitert oder sukzessive erneuert. Große Optimierungspotenziale oder Platz für kostensparende Standardisierungen sind auf diesen Flickenteppichen Mangelware.
„Jedes Straßenbahnnetz mitsamt seinen Kurven, Neigungen, Gleisen und vor allem seiner Qualität, ist einzigartig“, berichtet Matthias Hofmann, Produktmanager für Straßenbahnen bei Siemens Mobility in Erlangen. Insbesondere Städte mit einer langen Straßenbahnhistorie zeichnen sich durch enge Kurven und veraltetes Gleismaterial aus. „Ist eine Bahn nicht optimal aufs jeweilige Gleis abgestimmt, werden bei einer scharfen Kurve enorme Kräfte frei – der Verschleiß bei Gleis und Zug ist entsprechend hoch, und mancher Passagier wird durchgerüttelt“, schmunzelt Hofmann.
Flexibel einsetzbar. Die Siemens-Ingenieure erkannten dieses Problem und entwickelten mit dem Avenio eine Straßenbahn, bei der nicht, wie bisher üblich, starre Fahrwerke lange Wagenkästen flankieren, sondern die Drehgestelle mittig unter jedem Modul sitzen. Ein einfaches Prinzip mit großer Wirkung: Damit werden die Kräfte symmetrisch verteilt und die Wagen-Gelenke entscheidend entlastet. Der Avenio kann daher flexibel eingesetzt werden – auch in älteren und abgenutzten Gleisnetzen. „In Budapest, das ein Streckennetz mit engen Straßen, alten Strecken und gewundenen Gleisen besitzt, fahren unsere Trams 500.000 Kilometer ohne zusätzliches Überdrehen der Radsätze“, berichtet Hofmann. „Der Radverschleiß ist dort dreimal niedriger als der von herkömmlichen Bahnen in gut gepflegten westeuropäischen Netzen.“ Ein positiver Nebeneffekt: Die geringe Abnutzung bedeutet für den Fahrgast eine komfortable Fahrt, die leise und nahezu ruckfrei ist und bei der ein unsanftes Drücken zur Seite sowie lautes Quietschen und Poltern während einer Kurve der Vergangenheit angehören.
Gleichzeitig verfügt der Avenio über eine flexible Länge und Breite, die der Kunde selbst bestimmen kann, sowie durch eine ausgefeilte Niederflurtechnik: Da die Drehgestelle seitlich liegende und somit für die Wartung leicht zugängliche Antriebe haben, ist der Raum zwischen den Rädern nutzbar. Entsprechend niedrig liegt nun der Boden: nur wenige Zentimeter über dem Gleisbett. Zusammen mit großen Doppeltüren ermöglicht das eine komplett barrierefreie Nutzung der Bahn, etwa für Kinderwagen oder Rollstühle. Weitere Highlights wie eine elektrische Bremse, die im Gegensatz zu ihren Vorgängern bis zum Stillstand des Fahrzeugs wirkt, Nebenaggregate, die sich im Stand abschalten, ein intelligentes Energiemanagementsystem und nicht zuletzt eine Recyclingrate von rund 90 Prozent (siehe Artikel „Zweites Leben für Waggons“) machen den Avenio zu einer rundum benutzerfreundlichen Tram mit niedrigen Lebenszykluskosten.
Mit Unwägbarkeiten unterschiedlicher Verkehrsinfrastrukturen kennen sich auch die Metro-Experten von Siemens Mobility aus. Nur dass hier unterschiedliche Gleisqualitäten noch die geringste Herausforderung sind. „Seit die weltweit erste Metro 1863 in London ihren Betrieb aufgenommen hat, hat sich vor allem in Westeuropa ein bunter Blumenstrauß verschiedenster U-Bahn-Züge entwickelt, die sich allesamt in ihrer Höhe, Länge, Breite sowie der technischen Ausstattung unterscheiden“, erzählt Sandra Gott-Karlbauer, Leiterin der Geschäftseinheit für Metros in Wien. So musste bisher jede bestellte Metro-Serie auf das entsprechende Streckennetz maßgeschneidert werden. Im Vergleich zu standardisierten Zügen bedeutet dies längere Entwicklungszeiten und – vor allem bei Kleinserien – höhere Kosten.
„Um weiterhin weltweit im Metro-Segment agieren zu können, mussten wir daher die Kosten einer individualisierten U-Bahn drastisch senken, ohne dass die Qualität darunter leidet“, erinnert sich Gott-Karlbauer. Die Lösung: die Metro-Plattform Inspiro, ein Fahrzeugkonzept mit Baukastenformat. „Der Kunde kann aus standardisierten, vorgefertigten Modulen seine persönliche Metro zusammenstellen“, erklärt Werner Chmelar, Inspiro-Plattformmanager bei Siemens Mobility in Wien. „Das bringt einen enormen Kostenvorteil: Wir können auf Nachfrage der Kunden mit adäquaten Produkten reagieren, müssen diese aber dank des Baukastenmodells nicht von Grund auf neu entwickeln.“
Im Grunde genommen ähnelt die Plattform einem Konfigurator aus der Autobranche. Nur dass der Kunde hier mehr Entscheidungsmöglichkeiten hat. So ist das Basisfahrzeug des Inspiros ein sechsteiliger Einzelwagenzug, dessen Konfiguration auch mit drei bis acht Teilen unterschiedlicher Motorisierungsgrade und Ausstattungsvarianten möglich ist. „Die Züge können je nach Anforderung zusammengestellt werden – was für jeden Kunden einen attraktiven Kaufpreis bedeutet, da er nur das geliefert bekommt, was er auch benötigt. Insofern haben wir hier den Spagat zwischen Standardisierung und Individualisierung geschafft“, fügt Chmelar hinzu. Darüber hinaus sind wegen der Skaleneffekte und geringeren Entwicklungsaufwendungen die Risiken kleiner sowie die Ausfallraten und die Wartungs- und Reparaturkosten für den Betreiber niedriger.
Hinzu kommen technische Finessen wie Systeme zur Rückgewinnung der Bremsenergie oder die Möglichkeit des fahrerlosen Betriebs. „In die Inspiro-Entwicklung sind unsere Erfahrungen aus den U-Bahnen in Oslo ebenso eingeflossen wie die aus den fahrerlosen Metros in Nürnberg“, ergänzt Sandra Gott-Karlbauer. Die Aluminium-Bauweise, die den Inspiro zur derzeit leichtesten UBahn macht, und eine Recyclingrate von bis zu 95 Prozent verleihen dem Zug endgültig das Prädikat Effizienzmeister.
Das allein reicht jedoch nicht aus, um Verkehrsteilnehmer von der Straße in den Zug zu lotsen. Eine gut funktionierende Verkehrsanbindung (siehe Artikel „Flexibel durch die Großstadt“), möglichst kurze Zugfolgen und ästhetische Präferenzen sind auch wichtig – der Fahrgast muss sich im Zug wohlfühlen. Dazu hat Siemens Produktdesigner der BMW DesignworksUSA mit der Außen- und Inneneinrichtung des Inspiro beauftragt. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Große Einstiege laden zum Betreten des Zuges ein, LED-Lichter bieten unterschiedliche Lichtstimmungen und weite Durchgänge schaffen ein großzügiges Raumgefühl. Eine Design-Vorgabe, die den Entwicklern den Schweiß auf die Stirn trieb, war, die Elektroschränke komplett aus dem Fahrgastraum zu verbannen – was sie dank mancher technischer Kniffe schafften. Spezielle Informations- und Sicherheitssysteme an Bord, etwa Kameras zur Innenraumüberwachung oder Sensoren für Brandschutzmaßnahmen, sorgen dafür, dass sich der Fahrgast auch sicher fühlt.
Die Weichen zum Markterfolg sind gestellt: Während München 21 Züge mit Inspiro-Komponenten orderte, hat Warschau 35 sechsteilige Züge bestellt – als Generalprobe für den Verkehr der Zukunft: Warschau ist eine der am schnellsten wachsenden Städte Europas.