Weltweit erster U-Bahn-Zug aus Kohlefaser in Qingdao in Betrieb genommen

Weltweit erster U-Bahn-Zug aus Kohlefaser in Qingdao in Betrieb genommen

        Am 10. Januar 2025 haben die Qingdao Metro Group und die CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd. (CRRC Sifang) gemeinsam den weltweit ersten U-Bahn-Zug aus Kohlefaser, "CETROVO 1.0 Carbon Star Rapid Transit", auf der Qingdao Metro Linie 1 in Betrieb genommen, was seinen kommerziellen Betrieb markiert. Diese innovative Leistung füllt nicht nur die internationale Lücke in der kommerziellen Anwendung von Kohlefaserverbundwerkstoffen in den tragenden Hauptstrukturen von U-Bahn-Wagen, sondern führt auch die Modernisierung der chinesischen U-Bahn-Züge in Richtung Leichtbau und umweltfreundliche Ausrichtung an.

        Das Design des "Carbon Star Rapid Transit" strahlt eine technologische Ästhetik aus, mit einem Farbschema, das von Schwarz, Lila, Gelb und Blau dominiert wird. Der Innenraum der Wagen ist mit schwarzen Kohlefaser-Sitzen, Handläufen und Konsolen im Führerstand ausgestattet. Liu Jinzhu, Chefdesigner bei CRRC Sifang, erklärte, dass die tragenden Hauptstrukturen des Zuges, wie der Wagenkasten und der Drehgestellrahmen, aus Kohlefaserverbundwerkstoffen bestehen, was die erste kommerzielle Passagieranwendung solcher Materialien in den primären tragenden Strukturen von U-Bahn-Fahrzeugen weltweit darstellt.

        Im Vergleich zu herkömmlichen U-Bahnen bieten U-Bahn-Züge aus Kohlefaser erhebliche Vorteile. Erstens macht die Verwendung von Kohlefasermaterialien den Zug leichter, wodurch der Energieverbrauch im Betrieb reduziert wird. Konkret ist der Wagenkasten 25 % leichter, der Drehgestellrahmen 50 % leichter und der gesamte Zug etwa 11 % leichter, was zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs im Betrieb um 7 % führt. Es wird geschätzt, dass jeder Zug die Kohlendioxidemissionen jährlich um etwa 130 Tonnen reduzieren kann, was der Bepflanzung von 101 Hektar Bäumen entspricht.

        Zusätzlich zu den energiesparenden Vorteilen weisen U-Bahn-Züge aus Kohlefaser eine erhöhte Stoßfestigkeit, eine höhere Ermüdungsbeständigkeit und eine längere Lebensdauer der Struktur auf. Darüber hinaus verfügt der Zug über eine aktive Radialdrehgestelltechnologie, die das "Quietschen" beim Durchfahren von Kurven erheblich reduziert, mit einer Verringerung der Kurvenfahrgeräusche um 15 dB und einer Reduzierung der Innengeräusche um 2 dB für einen leiseren Betrieb. Aufgrund seines geringeren Gewichts bietet der Zug eine verbesserte Schwingungsdämpfung und -isolierung, was zu weniger Rad-Schiene-Verschleiß und einer Reduzierung der Rad-Schiene-Kräfte um 15 % oder mehr führt und die Wartungsanforderungen für Fahrzeugräder und -schienen erheblich senkt.

        Bemerkenswert ist, dass der "Carbon Star Rapid Transit" auch die digitale Zwillingstechnologie verwendet, um eine SmartCare-Plattform für die intelligente Wartung von Kohlefaserzügen einzurichten, die eine intelligente Fehlererkennung, eine intelligente Bewertung des Gesundheitszustands und eine Optimierung der Wartungspläne ermöglicht. Durch die Verwendung neuer Materialien und Technologien werden die Lebenszyklus-Wartungskosten des Zuges um 22 % gesenkt.

        Die Entwicklung des "Carbon Star Rapid Transit" erstreckte sich über mehrere Jahre. Das Projekt wurde 2021 offiziell gestartet und schloss im Juni 2024 werkseitige Typentests und 4.000 Kilometer Stabilitätstests ab, gefolgt von seiner Vorstellung. Von Juli bis Dezember 2024 wurde auf der Qingdao Metro Linie 1 ein sechsmonatiger Feldversuch durchgeführt, der 20 Routine-Tests und 36 Typentests umfasste und die Leistung des Zuges vollständig validierte. Am 21. Dezember 2024 bestand der Zug Expertenbewertungen für kommerzielle Passagierversuche, und am 5. Januar 2025 bestand er eine unabhängige Sicherheitsbewertung durch Dritte (ISA).

        Derzeit ist der "Carbon Star Rapid Transit" mit Passagieren auf der Qingdao Metro Linie 1 in Betrieb. Linie 1 ist eine wichtige Hauptlinie in der Planung des städtischen Schienenverkehrsnetzes von Qingdao, die sich über 60 Kilometer mit 41 Stationen erstreckt und Anschlüsse zu sechs anderen Linien bietet. Zunächst wird der "Carbon Star Rapid Transit" vom Bahnhof Shanli abfahren und im Shuttle-Modus zwischen den Abschnitten Shanli und Xingguo Road verkehren. Der anschließende Betrieb wird auf die gesamte Linie ausgeweitet, basierend auf der Leistung im Bereich Shanli bis Xingguo Road.

        Die erfolgreiche Einführung des U-Bahn-Zuges aus Kohlefaser hat nicht nur den Engpass der Gewichtsreduzierung unter Verwendung traditioneller metallischer Materialien durchbrochen und eine iterative Verbesserung der Leichtbautechnologie für Schienenfahrzeuge in China erreicht, sondern wird auch die Entwicklung der gesamten Kohlefaserverbundstoff-Industriekette effektiv ankurbeln und eine große Bedeutung für die Kultivierung neuer Produktivkräfte im Schienenfahrzeugsektor haben. Diese innovative Leistung setzt zweifellos einen neuen Maßstab für Qingdao und den globalen U-Bahn-Verkehrssektor.