Verbundvorhaben: LEDA - Lebensdauerverlängerung von Eisenbahnrädern durch drahtbasiertes Auftragschweißen; Teilvorhaben: Entwicklung einer Prozesskette des drahtbasierten Auftragschweißens von Eisenbahnrädern in einer Radsatzbearbeitungsmaschine
Zeitraum
2023-12-01 – 2026-11-30
Bewilligte Summe
372.948,25 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2103C
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Übergreifend und Sonstiges [EA3285]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Das Verbundprojekt zielt auf ein ökonomisch und ökologisch nachhaltigeres Prinzip zur Eisenbahnrad-Reparatur ab. In dem Forschungsprojekt, das die Machbarkeitsprüfung für eine spätere Zulassung beinhaltet, wird die aktuell nicht zugelassene additive Reparatur von Eisenbahnrädern mit Fokus auf Qualität und Nachhaltigkeit untersucht. Demonstratoren der Studie sind Schienenfahrzeugräder, die lebenszyklusbedingtem Verschleiß unterliegen. Dabei besitzen sowohl lokale Defekte wie Flachstellen und Ausbrüche auf der Lauffläche, als auch umlaufender Profilverschleiß Relevanz. Beide Verschleißkategorien werden mit Hilfe modernster drahtbasierter Auftragschweißverfahren repariert. Betrachtet werden Laser Metal Deposition und Wire Arc Additive Manufacturing. Insgesamt wird durch das neue Reparaturverfahren die Masse eines Eisenbahnrades um 100 kg reduziert und die Steigerung der Material-, Energie- und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung und Reparatur von Eisenbahnrädern vorangetrieben. Hierdurch wird der Energieverbrauch in der Herstellung, im Betrieb und in der Instandhaltung von Eisenbahnrädern reduziert, sodass insgesamt etwa 952 GWh pro Jahr eingespart werden können. Dies entspricht zweimal dem Jahresenergieverbrauch an Strom der Stadt Aachen. Bei der Entwicklung des Reparaturverfahrens liegt der Fokus auf der Qualität. Zerstörende und zerstörungsfreie Prüfverfahren im und nach dem Prozess ermöglichen eine Fehlstellendetektion und eine 100 %-Prüfung des reparierten Rades. Die Reparaturschweißungen werden unter realen Bedingungen auf dem Teststand und auf der Teststrecke geprüft. Zum Abschluss des Projekts ermöglicht dieses Vorgehen eine technisch fundierte Aussage über die Zuverlässigkeit des additiven Reparaturverfahrens und die zu erwartende Langzeitstabilität. Auf Basis der Erkenntnisse des Verbundprojektes kann im Nachgang eine Änderung der geltenden Zulassungsbestimmungen unter Berücksichtigung des ökologischen und ökonomischen Mehrwerts angestrebt werden.