Zitat
md95129
Ist die angegebene Leistung die Stundenleistung (Beharrung) oder Spitzenleistung? Normalerweise koennen Elektromotore kurzzeitig ueberlastet werden. Ob das bei Drehstrom mit elektronischem Steller auch so ist, weiss ich nicht. Kennt sich jemand aus?
Henner

Ja, die Dinger sind auch überlastbar, genauso wie Gleichstrommotoren.

Gruß Nemo
---

Eine Straßenbahn ist besser als keine U-Bahn!!

Überlassen wir das doch bitte besser den Fachleuten bzgl. Technik, wie z.B. Bauleitern und so! ;)

"Es gibt Besserwisser, die niemals begreifen, dass man recht haben kann und trotzdem ein Idiot ist."

Zitat
md95129
Ist die angegebene Leistung die Stundenleistung (Beharrung) oder Spitzenleistung? Normalerweise koennen Elektromotore kurzzeitig ueberlastet werden. Ob das bei Drehstrom mit elektronischem Steller auch so ist, weiss ich nicht. Kennt sich jemand aus?

Das sollte die Dauerleistung sein, da in den Herstellerprospekten ausschließlich dieser Wert angegeben ist. Und Du hast recht, auch wenn die Motoren an sich gut überlastbar sind, so trifft dies für die Leistungselektronik nicht in dem Maße zu.

Viele Grüße
André

Zitat
andre_de

Zitat
SaroEngels
Und zu dem Autokartenvergleich der Leistungen: So funktioniert das leider auch nicht, die Leistung müsste bei einer Drehzahl oder besser als Kurve über der Drehzahl angegeben werden, sonst lässt sich das eher schlecht vergleichen. Ich nehme eher an, dass die Drehzahlkurven unterschiedlich sind und deshalb der Eindrück entsteht, die BR 481 wäre so schlecht motorisiert.

Hm, das ist aber jetzt eine reine Vermutung von Dir, der ich ohne Belege garnicht folgen kann. Sowohl die 481 als auch die 483/484 haben Drehstrom-Asynchronmotoren, d.h. schonmal die gleiche Motorentechnologie. Und diese zeichnen sich gerade dadurch aus, ihre Leistung über den Drehzahlbereich recht konstant erbringen zu können.

Zitat
SaroEngels
Eine konstante Leistung von 600kW sollte nämlich physikalisch für die Maximalbeschleunigung bis 80km/h völlig ausreichen.

Das kann man gleich nochmal nachrechnen, aber dass die Züge bis 80 km/h ihre Maximalbeschleunigung von 1 m/s² halten, das muss ich auch stark in Zweifel ziehen. Das bricht m.E. schon sehr viel früher ein, und man spürt es auch im Vergleich, wenn man mal in anderen S-Bahn-Netzen mit zeitgemäßen Fahrzeugen fährt.

Edit: So, habs mal auf Basis des Zusammenhangs "P = F * v" (aus [www.maschinenbau-wissen.de]) und damit "P = m * a * v" nachgerechnet. Stellt man die Formel nach v um und setzt für die Baureihe 481 die Masse (59 t, gerundet 60 t) und die Leistung (600 kW) ein, dann ergibt sich, dass die Beschleunigung von 1 m/s² lediglich bis 10 (!) km/h gehalten werden kann und danach abnimmt. Bei 100 km/h beträgt die erreichbare Beschleunigung nur noch 0,1 m/s².

Viele Grüße
André

Hallo André,

hast du m/s und km/h bedacht?
Ich komme da schon sehr gut auf 1,0m/s²

Die neue BR 483/484 hat im Viertelzug doch sogar eine Leistung von 840kW. Da ist aber doch einiges mehr möglich. Die Beschleunigung könnte sogar etwas höher als bei 1m/s² liegen.

Grüße



1 mal bearbeitet. Zuletzt am 05.07.2018 07:27 von OlB.

Zitat
Henning

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OlB

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Henning
Die Abstände zwischen den Stationen auf dem Ring sind auch nicht sehr groß. Ich meine, dass auf den Strecken Nikolassee - Grunewald und Blankenburg - Mühlenbeck Mönchmühle eine höhere Geschwindigkeit wünschenswert wäre, da deren Abstände ziemlich lang sind. Gibt es beim Berliner S-Bahnnetz noch weitere so lange Streckenabschnitte?

Hallo Henning, spontan fallen mir die Abschnitte Hermanstr. - Tempelhof, Grunewald - Nikolassee ein. Auch auf vielen Außenästen sind die Abstände recht groß. Gute Beschleunigung mit höherer Max kann die ein oder andere Minute bringen und damit auch Verbesserungen in der Reisekette.

Gruß

Kannst du nicht lesen? Ich habe den Abschnitt Nikolassee - Grunewald schon erwähnt.

Hallo Henning,

lesen habe ich schon vor einiger Zeit gelernt.

Aber du hast recht, ich las es nicht genau genug und als ich den Beitrag schrieb fiel mir dieser Abschnitt noch ein. Ich achtete nicht darauf, dass du diesen bereits erwähntest.

Etwas unglücklich ist jedoch die Reaktion deinerseits, so sollte man nicht miteinander sprechen, dies ist kein lockerer Umgangston und es könnte Menschen geben, die sich angegangen fühlen.
(Ich selbst bin da recht belastbar)

Liebe Grüße

Zitat
OlB

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andre_de

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SaroEngels
Und zu dem Autokartenvergleich der Leistungen: So funktioniert das leider auch nicht, die Leistung müsste bei einer Drehzahl oder besser als Kurve über der Drehzahl angegeben werden, sonst lässt sich das eher schlecht vergleichen. Ich nehme eher an, dass die Drehzahlkurven unterschiedlich sind und deshalb der Eindrück entsteht, die BR 481 wäre so schlecht motorisiert.

Hm, das ist aber jetzt eine reine Vermutung von Dir, der ich ohne Belege garnicht folgen kann. Sowohl die 481 als auch die 483/484 haben Drehstrom-Asynchronmotoren, d.h. schonmal die gleiche Motorentechnologie. Und diese zeichnen sich gerade dadurch aus, ihre Leistung über den Drehzahlbereich recht konstant erbringen zu können.

Zitat
SaroEngels
Eine konstante Leistung von 600kW sollte nämlich physikalisch für die Maximalbeschleunigung bis 80km/h völlig ausreichen.

Das kann man gleich nochmal nachrechnen, aber dass die Züge bis 80 km/h ihre Maximalbeschleunigung von 1 m/s² halten, das muss ich auch stark in Zweifel ziehen. Das bricht m.E. schon sehr viel früher ein, und man spürt es auch im Vergleich, wenn man mal in anderen S-Bahn-Netzen mit zeitgemäßen Fahrzeugen fährt.

Edit: So, habs mal auf Basis des Zusammenhangs "P = F * v" (aus [www.maschinenbau-wissen.de]) und damit "P = m * a * v" nachgerechnet. Stellt man die Formel nach v um und setzt für die Baureihe 481 die Masse (59 t, gerundet 60 t) und die Leistung (600 kW) ein, dann ergibt sich, dass die Beschleunigung von 1 m/s² lediglich bis 10 (!) km/h gehalten werden kann und danach abnimmt. Bei 100 km/h beträgt die erreichbare Beschleunigung nur noch 0,1 m/s².

Viele Grüße
André

Hallo André,

hast du m/s und km/h bedacht?
Ich komme da schon sehr gut auf 1,0m/s²

Die neue BR 483/484 hat im Viertelzug doch sogar eine Leistung von 840kW. Da ist aber doch einiges mehr möglich. Die Beschleunigung könnte sogar etwas höher als bei 1m/s² liegen.

Grüße

Trotzdem wurde bei der Ausschreibung gefordert, dass die maximalste Beschleunigung bei 1 m/s liegt. Vielleicht helfen die 840 kW dabei, dass die Züge diese Beschleunigung länger durchhalten.

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andre_de

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SaroEngels
Und zu dem Autokartenvergleich der Leistungen: So funktioniert das leider auch nicht, die Leistung müsste bei einer Drehzahl oder besser als Kurve über der Drehzahl angegeben werden, sonst lässt sich das eher schlecht vergleichen. Ich nehme eher an, dass die Drehzahlkurven unterschiedlich sind und deshalb der Eindrück entsteht, die BR 481 wäre so schlecht motorisiert.

Hm, das ist aber jetzt eine reine Vermutung von Dir, der ich ohne Belege garnicht folgen kann. Sowohl die 481 als auch die 483/484 haben Drehstrom-Asynchronmotoren, d.h. schonmal die gleiche Motorentechnologie. Und diese zeichnen sich gerade dadurch aus, ihre Leistung über den Drehzahlbereich recht konstant erbringen zu können.

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SaroEngels
Eine konstante Leistung von 600kW sollte nämlich physikalisch für die Maximalbeschleunigung bis 80km/h völlig ausreichen.

Das kann man gleich nochmal nachrechnen, aber dass die Züge bis 80 km/h ihre Maximalbeschleunigung von 1 m/s² halten, das muss ich auch stark in Zweifel ziehen. Das bricht m.E. schon sehr viel früher ein, und man spürt es auch im Vergleich, wenn man mal in anderen S-Bahn-Netzen mit zeitgemäßen Fahrzeugen fährt.

Edit: So, habs mal auf Basis des Zusammenhangs "P = F * v" (aus [www.maschinenbau-wissen.de]) und damit "P = m * a * v" nachgerechnet. Stellt man die Formel nach v um und setzt für die Baureihe 481 die Masse (59 t, gerundet 60 t) und die Leistung (600 kW) ein, dann ergibt sich, dass die Beschleunigung von 1 m/s² lediglich bis 10 (!) km/h gehalten werden kann und danach abnimmt. Bei 100 km/h beträgt die erreichbare Beschleunigung nur noch 0,1 m/s².

Viele Grüße
André

Ich hatte das anders gerechnet (und das ist leider falsch):

P = E_kin/t = 1/2mv²/t = 1/2*60t*(22,2m/s)²/22,2s = 30000kg*22,2=~666kW

Das ist aber falsch, weil natürlich die Leistung die 1. Ableitung der kinetischen Energie ist:

P = dE/dt = d(1/2m(at)²)/dt = ma²t = 60t * 1m²/s^4 * 22,2s ~ 2*666kW

---> um bei 80km/h noch mit 1m/s² zu Beschleunigen, braucht man also doppelt so viel Leistung.
Wie schon in OlBs Post angemerkt, kann man dann aber bis 10m/s=36km/h (nicht 10km/h) die Beschleunigung halten, bei 20m/s hat man also nur noch 50% der Beschleunigung.
Nichtsdestotrotz kann man die Leistung trotzdem nicht ohne weitere Angaben vergleichen, man denke nur mal daran, dass ein Sportwagen genau die gleiche Leistung hat, wie ein Doppeldecker, und trotzdem ist das Beschleunigungsvermögen deutlich unterschiedlich (selbst wenn man den Motor & Getriebe austauschen würde).

Zitat
SaroEngels
Wie schon in OlBs Post angemerkt, kann man dann aber bis 10m/s=36km/h (nicht 10km/h) die Beschleunigung halten, bei 20m/s hat man also nur noch 50% der Beschleunigung.

Oje, so ein Anfängerfehler von mir ;-) Danke für Eure Korrektur! Mir kam das Ergebnis dann ja auch extrem niedrig vor, hab nur die Ursache nicht gefunden. Aber dann sind wir beieinander, dass zum Einen die maximale Beschleunigung bei Weitem nicht bis zum Ende des Geschwindigkeitsbereichs (der ja eigentlich sogar bis 100 km/h geht) gehalten wird, und andererseits jede Leistungserhöhung massiv auf das Beschleunigungsverhalten und damit auf die Fahrzeitreduktion einzahlt.

Zitat
SaroEngels
Nichtsdestotrotz kann man die Leistung trotzdem nicht ohne weitere Angaben vergleichen, man denke nur mal daran, dass ein Sportwagen genau die gleiche Leistung hat, wie ein Doppeldecker, und trotzdem ist das Beschleunigungsvermögen deutlich unterschiedlich (selbst wenn man den Motor & Getriebe austauschen würde).

Wir vergleichen ja nicht die Leistung, sondern den Leistungs-Gewichts-Koeffizienten. Und da bei elektrischer Traktion - im Gegensatz zum Verbrennungsmotor - die eingesetzte Leistung tatsächlich nahezu vollständig am Rad ankommt und das über den gesamten Drehzahlbereich, passt der Vergleich zwischen den Baureihen aus meiner Sicht.

Viele Grüße
André

Zitat
andre_de

Zitat
SaroEngels
Wie schon in OlBs Post angemerkt, kann man dann aber bis 10m/s=36km/h (nicht 10km/h) die Beschleunigung halten, bei 20m/s hat man also nur noch 50% der Beschleunigung.

Oje, so ein Anfängerfehler von mir ;-) Danke für Eure Korrektur! Mir kam das Ergebnis dann ja auch extrem niedrig vor, hab nur die Ursache nicht gefunden. Aber dann sind wir beieinander, dass zum Einen die maximale Beschleunigung bei Weitem nicht bis zum Ende des Geschwindigkeitsbereichs (der ja eigentlich sogar bis 100 km/h geht) gehalten wird, und andererseits jede Leistungserhöhung massiv auf das Beschleunigungsverhalten und damit auf die Fahrzeitreduktion einzahlt.

Zitat
SaroEngels
Nichtsdestotrotz kann man die Leistung trotzdem nicht ohne weitere Angaben vergleichen, man denke nur mal daran, dass ein Sportwagen genau die gleiche Leistung hat, wie ein Doppeldecker, und trotzdem ist das Beschleunigungsvermögen deutlich unterschiedlich (selbst wenn man den Motor & Getriebe austauschen würde).

Wir vergleichen ja nicht die Leistung, sondern den Leistungs-Gewichts-Koeffizienten. Und da bei elektrischer Traktion - im Gegensatz zum Verbrennungsmotor - die eingesetzte Leistung tatsächlich nahezu vollständig am Rad ankommt und das über den gesamten Drehzahlbereich, passt der Vergleich zwischen den Baureihen aus meiner Sicht.

Viele Grüße
André

Kleiner Hinweis: ihr habt in Euren Rechnungen ganz grundsätzlich vergessen die Fahrwiderstände zu berücksichtigen. Ein Teil der Leistung geht schon drauf, nur Roll-/Rotations-/Luft- und ggf. Steigungswiderstände zu überwinden.

Rechnet man mit P=F*v bzw. F=P/v die bei einer Geschwindigkeit und gegebener Leistung erzeugte Zugkraft aus, muss man davon die Kräfte zur Überwindung der Fahrwiderstände abziehen. Nur der Zugkraftanteil Fa der übrig bleibt, kann über a=Fa/m noch Beschleunigung bewirken. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit ist der dann 0 - das ist die höchst mögliche Fahrgeschwindigkeit.

Gruß

Thrax

Zitat
Thrax
Kleiner Hinweis: ihr habt in Euren Rechnungen ganz grundsätzlich vergessen die Fahrwiderstände zu berücksichtigen. Ein Teil der Leistung geht schon drauf, nur Roll-/Rotations-/Luft- und ggf. Steigungswiderstände zu überwinden.

Da hast Du natürlich recht. Ich hatte es bewusst aus der Rechnung rausgelassen, da es erstmal um die Herleitung ging, dass die Leistung eines Zuges keineswegs ausreicht, um ihn (ohne Fahrwiderstände) bis zu 80 km/h hin mit dem maximalen Wert von 1 m/s² zu beschleunigen. Die Überwindung der diversen Widerstände zieht die Kurve dann natürlich noch weiter runter.

Rechnet man mit den besagten 1 m/s², dann kürzen sich "lustigerweise" die ganzen Einheiten raus, und der Zahlenwert des Leistungs-Gewichts-Koeffizienten entspricht direkt der Geschwindigkeit (in m/s ;-), bis zu der der Zug mit eben diesen 1 m/s² beschleunigen kann, Fahrwiderstände vernachlässigt. Somit kann man direkt die Koeffizienten aus der Tabelle nehmen und multipliziert sie im Kopf mit 3,6.

Viele Grüße
André

Zitat
Thrax

Zitat
andre_de

Zitat
SaroEngels
Wie schon in OlBs Post angemerkt, kann man dann aber bis 10m/s=36km/h (nicht 10km/h) die Beschleunigung halten, bei 20m/s hat man also nur noch 50% der Beschleunigung.

Oje, so ein Anfängerfehler von mir ;-) Danke für Eure Korrektur! Mir kam das Ergebnis dann ja auch extrem niedrig vor, hab nur die Ursache nicht gefunden. Aber dann sind wir beieinander, dass zum Einen die maximale Beschleunigung bei Weitem nicht bis zum Ende des Geschwindigkeitsbereichs (der ja eigentlich sogar bis 100 km/h geht) gehalten wird, und andererseits jede Leistungserhöhung massiv auf das Beschleunigungsverhalten und damit auf die Fahrzeitreduktion einzahlt.

Zitat
SaroEngels
Nichtsdestotrotz kann man die Leistung trotzdem nicht ohne weitere Angaben vergleichen, man denke nur mal daran, dass ein Sportwagen genau die gleiche Leistung hat, wie ein Doppeldecker, und trotzdem ist das Beschleunigungsvermögen deutlich unterschiedlich (selbst wenn man den Motor & Getriebe austauschen würde).

Wir vergleichen ja nicht die Leistung, sondern den Leistungs-Gewichts-Koeffizienten. Und da bei elektrischer Traktion - im Gegensatz zum Verbrennungsmotor - die eingesetzte Leistung tatsächlich nahezu vollständig am Rad ankommt und das über den gesamten Drehzahlbereich, passt der Vergleich zwischen den Baureihen aus meiner Sicht.

Viele Grüße
André

Kleiner Hinweis: ihr habt in Euren Rechnungen ganz grundsätzlich vergessen die Fahrwiderstände zu berücksichtigen. Ein Teil der Leistung geht schon drauf, nur Roll-/Rotations-/Luft- und ggf. Steigungswiderstände zu überwinden.

Rechnet man mit P=F*v bzw. F=P/v die bei einer Geschwindigkeit und gegebener Leistung erzeugte Zugkraft aus, muss man davon die Kräfte zur Überwindung der Fahrwiderstände abziehen. Nur der Zugkraftanteil Fa der übrig bleibt, kann über a=Fa/m noch Beschleunigung bewirken. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit ist der dann 0 - das ist die höchst mögliche Fahrgeschwindigkeit.

Gruß

Thrax

Hallo Thrax,

damit hast du natürlich recht.
Bedingt durch die Berliner Topografie ist der Steigungsanteil jedoch sehr beschränkt.

Der Rollwiderstand der Bahn liegt sehr gering und für Überschlagsrechnungen kann man dies durchaus unberücksichtigt lassen.
Der Luftwiderstand wird ebenfalls erst ab 80km/h wirklich interessant.

Grüße

Die größere Leistung der BR483/484 wird also nominell länger zu einer konstant hohen Beschleunigung beitragen. Der Maximalwert von 1m/s² wird dabei aber nicht überschritten, sonst könnten sich die Leute im Zug nicht mehr festhalten. ;-)

Die größere Leistung der neuen Fahrzeuge zielt auf was anderes noch ab - und zwar der elektrischen Nutzbremse. Diese kann bei höherer Motorleistung auch beim Bremsen mehr Energie ins Netz zurückspeisen, stärker und konstanter bremsen als noch die BR481/482 und sie könnte den Zug bis weit unter 10 km/h elektrisch abbremsen, bis die Druckluftbremse in Gebrauch kommt. Das schont Bremsbeläge. Ob das aber so zur Anwendung kommt oder wie fast alle neuen Fahrzeuge schon bei 10 oder gar 15km/h die Druckluftbremse aktiv wird, werden wir sehen.

LG

Im Untergrund liegen Tunnel ;-)



1 mal bearbeitet. Zuletzt am 05.07.2018 14:38 von Untergrundratte.

Die heutigen Züge nutzen eigentlich die Widerstandsbremse generell bis zum Stillstand - Scheibenbremsen brauchen die nur als Rückfallebene.

Gruß Nemo
---

Eine Straßenbahn ist besser als keine U-Bahn!!



1 mal bearbeitet. Zuletzt am 05.07.2018 14:56 von Nemo.

Zitat
Nemo
Die heutigen Züge nutzen eigentlich die Widerstandsbremse generell bis zum Stillstand - Scheibenbremsen brauchen die nur als Rückfallebene.

Dem ist nicht so. Die Druckluftbremse kommt immer kurz vor Stillstand zum Einsatz. Bei Straßenbahnen sind das mechanische Feststellbremsen oder hydraulische Bremssysteme. Mit der Druckluftbremse wird auch das Fahrzeug gegen Abrollen gesichert, damit der Fahrgastwechsel sicher stattfinden kann.

LG

Im Untergrund liegen Tunnel ;-)

Zitat
Untergrundratte

Zitat
Nemo
Die heutigen Züge nutzen eigentlich die Widerstandsbremse generell bis zum Stillstand - Scheibenbremsen brauchen die nur als Rückfallebene.

Dem ist nicht so. Die Druckluftbremse kommt immer kurz vor Stillstand zum Einsatz. Bei Straßenbahnen sind das mechanische Feststellbremsen oder hydraulische Bremssysteme. Mit der Druckluftbremse wird auch das Fahrzeug gegen Abrollen gesichert, damit der Fahrgastwechsel sicher stattfinden kann.

Ok als Feststellbremse sind Widerstandsbremsen natürlich Mist.

Gruß Nemo
---

Eine Straßenbahn ist besser als keine U-Bahn!!

^^
Spannende Diskussion, aber ich glaube, das kann man nicht so pauschal sagen: 'moderne Züge', 'heutige Triebwagen' etc. Die Getriebeübersetzung wird da auch noch eine große Rolle spielen.
Könnt ihr mal Beispiele für die von Euch genannte Fälle geben?
Mir fallen ganz spontan z-B. die neuen Wuppertaler GTW ein - die bremsen tatsächlich bis zum Stillstand nur mit der E-Bremse.

Ich suche heute Nacht mal cw-Werte für bewegte Schrankwände raus, denn das dürfte ja der Hauptzusatzwiderstand sein. Eine kurze Rechnung mit c_w = 2 ergibt ungefähr eine Leistung von 140kW bei 80km/h, die allerdings im Zweifelsfall auf 4 Viertelzüge (hust, hust) aufgeteilt werden müsste.

Hallo zusammen,

man kann das heute nicht mehr so pauschal sagen.

Das geht natürlich nicht mit einer klassischen "Widerstandsbremse", mit der man in der Tat nicht bis zum Stillstand bremsen kann. Die klassische "Widerstandsbremse" ist allerdings ohnehin nicht mehr aktuell.

Das geht aber durchaus mit Drehstromantrieben und einer entsprechenden Steuerung.

So ist es beispielsweise bei den "Combino Plus" der Metro Sul do Tejo (Almada, Portugal) so, dass die Wagen bis zum Stillstand elektrisch gebremst und sogar in Haltestellen im Gefälle im Stillstand gehalten werden. Hier ist die mechanische Bremse tatsächlich nur noch eine Rückfallebene.

Viele Grüße
Manuel

Zitat
Untergrundratte

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Nemo
Die heutigen Züge nutzen eigentlich die Widerstandsbremse generell bis zum Stillstand - Scheibenbremsen brauchen die nur als Rückfallebene.

Dem ist nicht so. Die Druckluftbremse kommt immer kurz vor Stillstand zum Einsatz. Bei Straßenbahnen sind das mechanische Feststellbremsen oder hydraulische Bremssysteme. Mit der Druckluftbremse wird auch das Fahrzeug gegen Abrollen gesichert, damit der Fahrgastwechsel sicher stattfinden kann.

1 mal bearbeitet. Zuletzt am 05.07.2018 17:38 von manuelberlin.

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SaroEngels
Ich suche heute Nacht mal cw-Werte für bewegte Schrankwände raus, denn das dürfte ja der Hauptzusatzwiderstand sein. Eine kurze Rechnung mit c_w = 2 ergibt ungefähr eine Leistung von 140kW bei 80km/h, die allerdings im Zweifelsfall auf 4 Viertelzüge (hust, hust) aufgeteilt werden müsste.

Moin,

ein LKW bringt es auf cw 0,5-0,6. da würde ich eher ansetzen.

Dies ist wohl nicht so der Faktor und wie du schon schriebst wird es ja bei 4 Vierteln vernachlässigbar in Verhältnis.

Grüße

Hallo zusammen!

Sehr interessant, sich das einmal anzusehen. Ich habe bei Tante Google (Quelle (PDF): Fahrwiderstände von Schienenfahrzeugen - Springer) ein paar Beispiele für cW-Werte gefunden:

- Elektr. Schnellzuglokomotive BR 103 cW,L =0,26
- Intercity-Wagen als erster Wagen cW,W1 =0,13
- Intercity-Wagen als 2. bis (n-1). Wagen: cW,Wm =0,10
- Intercity-Wagen als letzter Wagen: cW,Wn =0,23
- Zweiteiliger Dieseltriebzug LINT 54 (Baureihe 622): cW =0,33 (findet sich nicht in der Tabelle auf Seite 41, sondern auf Seite 43 im Text)
- Elektr. Güterzuglok BR 151: cW,L =0,48

Ich vermute, dass für einen 8-Wagen-S-Bahn-Zug so ungefähr ein cW-Wert von 1,3 herauskommen wird. Im Vergleich zum Lkw muss man ja auch die weiteren Wagen berücksichtigen (vor allem Unterboden, Drehgestelle und Wagenübergänge wirken sich aus) - siehe oben Intercity-Wagen als 2. bis (n-1). Wagen.

Aber eins ist natürlich klar: Bei der Eisenbahn, zumal bei so niedrigen Geschwindigkeiten, ist der Luftwiderstand im Vergleich zum Beschleunigungswiderstand (Überwindung der Massenträgheit) vernachlässigbar. Egal, ob im konkreten Fall der cW-Wert eher in Richtung 1 oder doch in Richtung 2 geht. Der Luftwiderstand ist allerdings schon bei minimalen Geschwindigkeiten höher als der extrem niedrige Rollwiderstand von Eisenbahnen.


Ein anderes interessantes Beispiel, auf das ich gestoßen bin:

Auf der einen Seite ein Pkw (etwa ein Golf), der eine leistungsbedingte Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h hat (dafür benötigt er rund 85 kW Motorleistung, entspricht etwa 115 PS), auf der anderen Seite ein IC-Zug (Lok der Baureihe 101, zehn IC-Wagen) - natürlich auf ebener Strecke, kein Wind, usw.:



- Anfangs beschleunigt natürlich der Pkw wesentlich besser.

- Nach etwa 4,2 Kilometern Fahrtstrecke haben allerdings sowohl der Pkw als auch der IC eine Geschwindigkeit von 190 km/h erreicht.

Natürlich ist es so, dass der Pkw diese 4,2 Kilometer sehr viel schneller zurücklegt, weil er anfangs viel stärker beschleunigt und damit diese Strecke mit einer deutlich höheren Durchschnittsgeschwindigkeit zurücklegt.

- Nach 5,0 Kilometern Fahrtstrecke hat der IC seine Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h erreicht.

- Erst nach ca. 15 Kilometern Fahrtstrecke erreicht der Pkw annähernd seine Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h.

Grund dafür ist, dass der Beispiel-Pkw schon ab etwa 90 Prozent seiner Höchstgeschwindigkeit nur noch einen minimalen Leistungsüberschuss hat, bei 200 km/h dann gar keinen mehr. Der IC benötigt für 200 km/h jedoch "nur" rund 2.500 kW, während die Lok 6.400 kW leisten kann.

Daraus ergibt sich ein enormer Leistungsüberschuss, der in eine hohe Beschleunigung bei hohen Geschwindigkeiten umgesetzt werden kann. Bei heutigen übermotorisierten Pkw, welche die doppelte oder dreifache Motorleistung haben, ist das natürlich genauso.

Es wäre auch mal interessant, die beiden Kurven oben zu intregrieren, um den Vorsprung des Pkw zu ermitteln. Ohne Integralrechnung, grob kilometerweise geschätzt: Für die ersten 4,2 Kilometer, nach denen beide die gleiche Geschwindigkeit erreicht haben, dürfte der Pkw etwa 90 Sekunden benötigen, der IC etwa 170 Sekunden. Der Pkw hätte also zu diesem Zeitpunkt einen Vorsprung von etwa 80 Sekunden herausgefahren.

Wenn man annimmt, dass der Pkw weitere 10 Kilometer fahren muss, um ebenfalls die 200 km/h zu erreichen, schmilzt sein Vorsprung vor dem IC auf dieser Strecke überschlägig von 80 Sekunden auf 73 Sekunden (der IC legt diese 10 Kilometer bei konstant 200 km/h in 180 Sekunden zurück, der Pkw bei einer geschätzten (nicht gerechneten) Durchschnittsgeschwindigkeit von 193 km/h in rund 187 Sekunden).

Bogen zurück zur Eisenbahn:

Die Überlegungen oben haben auf den ersten Blick keine Praxisrelevanz. Auf den zweiten Blick zeigen sie aber sehr deutlich, wie stark sich ein Leistungsüberschuss in Relation zur gewünschten Höchstgeschwindigkeit auf die Beschleunigung und damit insbesondere auf die erreichbare Gesamtfahrzeit bei kurzen Haltestellenabständen auswirkt.

Es gab in der Vergangenheit einige Eisenbahnfahrzeuge, die bei ihrer zulässigen Höchstgeschwindigkeit keinen oder nur noch einen minimalen Leistungsüberschuss hatten und diese daher kaum ausfahren konnten. Dazu zählen vor allem ältere Dieseltriebwagen wie die DB-Baureihen 614, 624 und 624 und auch der 628.2. Und natürlich schwere Güterzüge. Der ICE 1 ist ebenfalls so ein Kandidat, er erreicht die 280 km/h nur mit unglaublich langem Anlauf.

Ansonsten haben elektrische Triebfahrzeuge generell einen erheblichen Leistungsüberschuss. Ich habe einen LZB-Messstreifen von einer Versuchsfahrt mit dem Wechselstrom-S-Bahn-Triebzug 420, bei der 200 km/h erreicht wurden - und zwar der Kurve nach mit immer noch deutlichem Leistungsüberschuss (die Kurve bricht auf dem Messstreifen bei 200 km/h in etwa so ab wie im Diagramm oben beim IC). Es liegt daher nahe, dass bei diesen Triebzügen die Beschleunigung bis zur zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h nur wenig abfällt.

Die S-Bahn-Baureihe 423 hat nochmal ein günstigeres Verhältnis zwischen Masse und Leistung. Für den 483 sehe ich den Leistungszuwachs ebenfalls sehr positiv. Er wird zwar bei weitem nicht an die Werte der Wechselstrom-S-Bahnen heranreichen, aber der Leistungszuwachs dürfte sich schon deutlich bemerkbar machen. So kann man zumindest gut Verzögerungen bei Stationsaufenthalten Wett machen.

Viele Grüße
Manuel

Zitat
OlB

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SaroEngels
Ich suche heute Nacht mal cw-Werte für bewegte Schrankwände raus, denn das dürfte ja der Hauptzusatzwiderstand sein. Eine kurze Rechnung mit c_w = 2 ergibt ungefähr eine Leistung von 140kW bei 80km/h, die allerdings im Zweifelsfall auf 4 Viertelzüge (hust, hust) aufgeteilt werden müsste.

Moin,

ein LKW bringt es auf cw 0,5-0,6. da würde ich eher ansetzen.

Dies ist wohl nicht so der Faktor und wie du schon schriebst wird es ja bei 4 Vierteln vernachlässigbar in Verhältnis.

Grüße