SCHOTT solutions Nr. 1/2011 > Schienenverkehr

Sonnenaufgang für die Ära chinesischer Hochgeschwindigkeitszüge (oben). Typen wie CRH 2 und 3 sowie CRH 380 sind bereits mit äußerst widerstandsfähigen, sechs bzw. acht Millimeter starken LAS80 Isolierglaseinheiten für Front- und Seitenscheiben unterwegs (unten). Foto: Reuters/Montage: dw

Jagd nach Rekorden


China kennt beim Ausbau seines gigantischen Bahnnetzes vor allem ein Motto: Hochgeschwindigkeit. Diesem Anspruch muss auch das Fensterglas der Superschnellzüge standhalten. Ein Fall für SCHOTT® LAS80.


Thilo Horvatitsch

Mit 486 Kilometern in der Stunde raste der schlanke Zug vom Typ CRH 380 A am 3. Dezember 2010 die noch nicht eröffnete chinesische Hoch­geschwindigkeitsstrecke zwischen Shanghai und Hangzhou entlang – ein neuer Temporekord für konven­tionelle Personenzüge. Einen Monat später machte Chinas Staatsbahn erneut Dampf: Das Bahnministerium gab bekannt, dass die 1.300 Kilometer lange Prestige-Strecke Peking – Shang­hai schon im Juni 2011 in Betrieb gehen werde – Monate früher als geplant. Auch solle das Schienennetz für Hochgeschwindigkeitszüge bis Jahresende wieder um fast 5.000 auf über 13.000 Kilometer erweitert werden. Die diesjährigen Investitionspläne für den Eisenbahnbau wurden auf 700 Milliarden Yuan (80 Milliarden Euro) beziffert – fast so viel wie 2010.

Schon heute hat China die schnellsten Züge und das längste Hochgeschwindigkeitsnetz der Welt (siehe Beitrag ganz unten). Motto ist aber nicht nur „high-speed”, sondern auch Hightech. Das Reich der Mitte hat sich inzwischen an die Weltspitze der Bahntechnik vorgearbeitet. In vergangenen Jahren floss sicherlich viel Technologie-Know-how von Westen nach Osten, wurden Schnellzug-Plattformen aus Europa und Japan importiert. Doch China ent­wickelt und baut seine Superschnellzüge heute zunehmend selbst. Die Herausforderung für den japanischen Shinkansen, den französischen TGV oder den deutschen ICE heißt nun CRH (China Railway Highspeed). Unter dieser Bezeichnung fertigen chinesische Hersteller wie CSR Sifang Locomotive & Rolling Stock oder CNR Tanghsan Railway Vehicles Züge, die 400 Stundenkilometer und mehr erreichen können.
Foto: Reuters
Solche Geschwindigkeiten verlangen außergewöhnliche Sicherheitsvorkehrungen und den Einsatz von Technik, die den extremen Anforderungen gewachsen ist. Dies beginnt bei speziellen Schnellfahrstrecken, auf denen Hochgeschwindigkeits­verkehr von mindestens 200 Stundenkilometern möglich ist, sowie einem entsprechend leistungsfähigen Zugleit- und Sicherungssystem. Eine Schlüsselrolle bei der Konstruktion der Superschnellzüge spielen Faktoren wie Leichtbau, Elektroantrieb, Laufruhe, Haftung Rad/Schiene samt Leistungsübertragung, Luftwiderstand sowie Lärmentwicklung.

Nicht zu unterschätzen sind auch die Belastungen, denen die Verglasung der Züge ausgesetzt ist. Dies betrifft etwa plötzliche Druckschwankungen beim Einfahren in einen Tunnel oder heraus sowie bei der Begegnung mit einem entgegenkommenden Zug im Tunnel. Ohne den Einsatz von widerstandsfähigen Gläsern samt spezieller Schutzsysteme könnten diese Druckunterschiede bei Passagieren und Zugpersonal zu unangenehmen Druck­gefühlen bis zu Hörschäden und Ohnmacht führen. Eine weitere Gefahr sind Gegenstände oder auch Tiere, die auf die Fensterscheiben treffen: Bei Zuggeschwindigkeiten von mehreren 100 Stundenkilometern gleicht deren Aufprall dem eines Geschosses.
Für ungetrübtes Fahrvergnügen im Superschnellzug (links) sorgt auch SCHOTT® LAS80 (rechts): Das für die Seitenfenster eingesetzte Spezialglas widersteht plötzlichen Druckschwankungen beim Einfahren in einen Tunnel oder heraus. Foto links: Reuters. Foto rechts: SCHOTT/R. Weitnauer

Widersteht extremer Belastung: SCHOTT® LAS80


Herkömmliche Flachglasverbunde halten diese Belastungen nicht aus oder sind für den Einsatz in den auf Leichtbau ausgelegten Superschnellzügen zu dick und zu schwer. Nicht aber SCHOTT® LAS80. Das Lithium-Aluminosilicatglas wird im Microfloatverfahren gefertigt und anschließend chemisch gehärtet. Durch das ausgeklügelte Prozess-Know-how in der Nachverarbeitung am Produktionsstandort Jena gewinnt es eine besonders hohe Bruchzähigkeit, Druck- und Kratzfestigkeit sowie eine einzigartige Bruchfestigkeit, die bis zu fünfmal höher liegt als bei konventionellem Flachglas. Dadurch ist es auch bei geringer Dicke extrem widerstandsfähig, wie spezielle Tests zeigten. Beim sogenannten Rock-Strike-Test überstand ein Laminat aus drei LAS80-Scheiben mit einer Gesamt­dicke von sechs Millimetern den Beschuss mit einem angespitzten 20-Gramm-Geschoss aus Aluminium, das mit 500 Stundenkilometern auf das Glas schlug, ohne Beschädigung. Erstaunlich: Der Aufprall eines ein Kilogramm schweren Alu-Stoßkörpers mit 450 Stunden­kilometern führte zwar zum Glasbruch, aber nicht zum Durchbruch durch das 6-Millimeter-Laminat.

Diese Eigenschaften überzeugten zum Beispiel das chinesische Unternehmen Haian, das die Superschnellzüge mit speziellen Verglasungen ausstattet. Dabei profitierte der Weiterverarbeiter von einem weiteren Vorzug: Die niedrige Transformationstemperatur von SCHOTT® LAS80 erleichtert die Herstellung komplexer 3D-Formen und erweitert damit die Design-Freiheiten.

Inzwischen fahren bereits chinesische Hochgeschwindigkeitszüge mit sechs bzw. acht Millimeter starken LAS80 Isolierglaseinheiten für Front- und Seitenscheiben. Dazu zählen nicht nur die Typen CRH 2 und 3, sondern auch die schnellere 380 er-Reihe, die zum Beispiel auf der Route von Shanghai nach Peking und auf der Rekordstrecke Shanghai – Hangzhou verkehrt. Weitere Temporekorde werden sicher folgen: In staatlichen Labors arbeite man bereits an Zügen mit Geschwindigkeiten bis 600 Stundenkilometer, sagen Presseberichte. Gute Aussichten auch für SCHOTT: „Wir gehen von einem kontinuier­lichen Geschäft aus”, sagt Dr. Lutz Wehmeier, General Manager Sales & Marketing bei SCHOTT Technical Glass Solutions in Jena. Ein Geschäft, das übrigens auch Beleuchtungslösungen von SCHOTT umfasst. <|

1.300 Bahnkilometer in fünf Stunden

Quelle: SCHOTT
Seit einigen Jahren ist das Bahnnetz Chinas in atemberaubendem Tempo auf heute rund 91.000 Kilometer gewachsen. 2020 sollen es 120.000 Kilometer sein, davon über 18.000 für Superschnellzüge. 1,98 Billionen Yuan, also rund 226 Milliarden Euro, hat China dafür von 2005 bis 2010 investiert. Der nächste Fünfjahresplan bis 2015 sieht eine noch größere Summe vor. Große Bedeutung hat dabei das Hochgeschwindigkeitsnetz, mit 8.358 Kilometern schon Ende 2010 das längste weltweit. Damit will die inzwischen zweitgrößte Volkswirtschaft der Welt dafür sorgen, dass ihre Arbeitskräfte große Distanzen schneller überbrücken können. Denn die Konzerne müssen zunehmend Standorte im Landesinneren aufbauen, wo Flächen und Facharbeiter noch besser verfügbar und bezahlbar sind als an der teuren, verbauten Ostküste. Deshalb sollen pfeilschnelle Züge wichtige Knotenpunkte in allen Himmelsrichtungen verbinden. Auf der bald eröffneten 1318-Kilometer-Strecke von Peking nach Shanghai etwa fahren Reisende dann nur noch halb so lang: fünf Stunden. <|