Der „Fuxing“-Zug hat offiziell die Qinghai-Tibet-Linie erreicht. Er wird „Fuxing“-Zug genannt. Was ist der Unterschied zwischen diesem und den Medikamenten, die wir normalerweise nehmen?

Der Nachrichtenagentur Xinhua zufolge nahm der Hochgeschwindigkeitszug Fuxing am 1. Juli offiziell den Betrieb auf dem Abschnitt Xigolmud (Xining-Golmud) der Qinghai-Tibet-Eisenbahn auf.

Nach der Inbetriebnahme des Fuxing-Elektrotriebwagens wird die Zuggeschwindigkeit auf dem Abschnitt Xige der Qinghai-Tibet-Eisenbahn von ursprünglich 120 Kilometern pro Stunde auf 160 Kilometer pro Stunde erhöht. Die 829,251 Kilometer lange Reise wird auf weniger als 5,2 Stunden verkürzt, die kürzeste Reisezeit beträgt 4,8 Stunden und ist damit fast zwei Stunden kürzer als die 6,8 Stunden des derzeit schnellsten Zuges. Man kann sagen, dass dies ein Meilenstein in der Bau- und Betriebsgeschichte der Qinghai-Tibet-Eisenbahn ist.

(Am 23. Juni um 7:00 Uhr begann der Fuxing EMU auf dem Abschnitt Xige der Qinghai-Tibet-Eisenbahn seinen Probebetrieb. Bildquelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Tatsächlich ist es nicht das erste Mal, dass der Hochgeschwindigkeitszug „Fuxing“ auf dem Dach der Welt fährt. Bereits am 25. Juni 2021 wurde die elektrifizierte Eisenbahn von Lhasa nach Nyingchi eröffnet und der Hochgeschwindigkeitszug Fuxing hatte bereits das Qinghai-Tibet-Plateau erreicht. Um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden, die Transportkapazität zu erhöhen und das Fahrgasterlebnis zu verbessern, wurde anschließend auch auf dem Abschnitt Xining–Golmud der Qinghai-Tibet-Eisenbahn ein umfassendes Beschleunigungssanierungsprojekt gestartet, das zu dem am Anfang unseres Artikels erwähnten Vorfall führte.

1. Was ist der Unterschied zwischen den „Fuxing“-Zügen der Qinghai-Tibet-Eisenbahn und den Zügen, die wir normalerweise nehmen?

Um die Fuxing-Hochgeschwindigkeitszüge auf der Qinghai-Tibet-Eisenbahn fahren zu lassen, sind hinter den Kulissen umfangreiche Vorbereitungsarbeiten nötig, darunter die Beschleunigung des gesamten Streckenabschnitts von Xining nach Golmud. Zu den wichtigsten Projektinhalten gehört die Rekonstruktion von Straßenbetten aus Salzboden, durch Sand und Frost geschädigten Straßenbetten. Modernisierung und Verstärkung von Eisenbahnstrecken und Brücken; Modernisierung und Umbau von Signalanlagen; Hinzufügen von EMU-Wartungsbasen; Modernisierung und Wiederaufbau der Eisenbahnelektrifizierung; Aktualisierung von Passagierinformationssystemen; Verlängerung der Ankunfts- und Abfahrtsstrecken der Bahnhöfe und Umbau der Bahnhofsgebäude.

Auch der Fuxing-Hochgeschwindigkeitszug, der sein Debüt auf der Qinghai-Tibet-Eisenbahn feierte, unterscheidet sich von den Hochgeschwindigkeitszügen, die wir normalerweise nehmen. Dabei handelt es sich um einen zentralisierten elektrischen Triebwagen, der speziell auf die Qinghai-Tibet-Eisenbahn zugeschnitten ist und eine maximale Betriebsgeschwindigkeit von 160 km/h erreicht. Er verfügt über 9 Waggons und ist ein verbessertes Produkt des EMU, der allgemein als „Grüner Riese“ bekannt ist.

(Der Fuxing EMU nahm am 23. Juni den Probebetrieb auf dem Abschnitt Xige der Qinghai-Tibet-Eisenbahn auf. Bildquelle: Screenshot von CCTV News)

Das elektrische System des Fuxing-Elektrotriebzuges der Qinghai-Tibet-Eisenbahn nutzt eine Plateau-Anpassungstechnologie, die die elektrische Isolationsleistung verbessert. Geräte mit unterschiedlichen Spannungsniveaus im Fahrzeug werden gemäß den relevanten Normen ausgewählt und angeordnet, um sich an die Plateauumgebung anzupassen und die Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern. Die Wärmeableitungsleistung der elektrischen Komponenten im Personenkraftwagen wurde optimiert, indem der Belüftungsbereich vergrößert und die Wärmeableitungswirkung der Komponenten durch eine sinnvolle Geräteanordnung und Verkabelung verbessert wurde. Darüber hinaus hat die EMU auch elektrische Blitzschutzkonzepte wie Blitzschutz- und Erdungsmaßnahmen durchgeführt, um den sicheren Betrieb des Zuges zu gewährleisten.

Wie wir alle wissen, liegt das Qinghai-Tibet-Plateau in großer Höhe und die Luft ist dünn, sodass die ultraviolette Strahlung besonders stark ist. Um die UV-Schutzleistung zu verbessern, ergreift die Fuxing EMU eine Reihe technischer Maßnahmen. Die Fenster der Fahrerkabine bestehen aus gehärtetem, bruchsicherem PVB-Verbundglas, das 99 % der UV-Strahlen effektiv blockieren kann. Die Fenster der Busabteile bestehen aus Rollos mit hohem UV-Schutz. Gleichzeitig werden Gummiteile wie Fenstergummis aus UV-beständigen Materialien hergestellt und Alterungsbeständigkeitstests unterzogen, um ihre UV-Beständigkeit zu verbessern. Bei Anhängerdrehgestellen wird zusätzlich eine Luftfeder-Schutzabdeckung angebracht, um die direkte UV-Strahlung des Plateaus wirksam zu blockieren.

Auch in puncto Umweltverträglichkeit wurden bei der Fuxing EMU Verbesserungen erzielt. Um die Auswirkungen der Abwassereinleitung auf die Umwelt des Plateaus zu vermeiden, ist die EMU mit einer Abwassersammelvorrichtung ausgestattet, um das Abwasser aus Toiletten, Waschräumen, Teestuben und Essbereichen zentral zu sammeln und abzuleiten, wodurch im Plateaubereich keine Emissionen entstehen.

Um den Fahrkomfort der Passagiere zu verbessern, wurde der Fuxing EMU einer Reihe technischer Verbesserungen unterzogen. Durch den Einsatz verteilter und diffuser Sauerstoffversorgungssysteme kann die Sauerstoffkonzentration im Fahrgastraum auf ein an die Plateauumgebung angepasstes Niveau angehoben werden. Auch der Lärm von Bussen lässt sich durch Maßnahmen wie mehrschichtige Schalldämmstrukturen, Wärmedämmmaterialien und Schalldämmmatten wirksam kontrollieren.

Zur Reduzierung des Geräuschpegels wurden zudem die Klimaanlage und die Türdichtungen optimiert. Gleichzeitig wurden auch die Klima- und Heizungssysteme modernisiert, um den Kühl- und Heizbedarf in Hochplateaus zu decken.

Darüber hinaus kann durch das integrierte Design des Druckwellenschutzes für den gesamten Zug eine komfortable Fahrumgebung geschaffen werden. Um sich an die Niederdruckumgebung des Plateaus anzupassen, hat die EMU die Personenwagen luftdicht konstruiert und Dichtungsmaßnahmen wie Schweißabdichtungen, Rohrverstemmungen und Türabdichtungen ergriffen, um den Komfort im Wageninneren zu verbessern.

Nachdem wir über die Geschwindigkeitssteigerung und Modernisierung des Abschnitts Xige der Qinghai-Tibet-Eisenbahn gesprochen haben, wollen wir nun über einige interessante Erkenntnisse zu Hochgeschwindigkeitszügen und Elektrotriebzügen sprechen.

(ii) Wie das Sprichwort sagt, hängt die Geschwindigkeit eines Zuges von der Lokomotive ab. Wird der Hochgeschwindigkeitszug „Fuxing“ auch von der Lokomotive gezogen?

Tatsächlich bezieht sich „die Geschwindigkeit eines Zuges hängt ganz von der Lokomotive ab“ auf die Betriebsart „Lokomotive + Fahrzeug“ der konventionellen Eisenbahn. Bei diesem Modus erfolgt die Energieversorgung im Allgemeinen über die Lokomotive, die über die Traktionsvorrichtung Kraft auf das Fahrzeug überträgt, um den Zug anzutreiben. Bei dieser Traktionsart „Lokomotive + Fahrzeug“ handelt es sich um eine temporäre Kombination. Sobald die Lokomotive und das Fahrzeug am Zielort ankommen und ihre Betriebsaufgabe erfüllen, werden Lokomotive und Fahrzeug getrennt und gelangen zur Wartung und Lagerung in das Lokomotivdepot bzw. Fahrzeugdepot.

Der „Fuxing“ unter den Hochgeschwindigkeitszügen ist ein von China entwickelter Hochgeschwindigkeits-EMU-Zug, auch bekannt als „China Standard EMU“. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zügen bestehen Hochgeschwindigkeitszüge aus mehreren Wageneinheiten zu einem Gesamtzug, ein Zugverband ist grundsätzlich unteilbar. Die Wageneinheiten sind in Motorwagen und Beiwagen unterteilt. Als Motorwagen werden die Waggons bezeichnet, die Traktionskraft bereitstellen können, als Beiwagen die Waggons ohne Traktionskraft. Die Wageneinheiten werden inklusive der Führerstände an beiden Enden zu einem Elektrotriebzug zusammengefügt, der in der Regel aus 8 oder 16 Wagen besteht.

Daher sind Hochgeschwindigkeitszüge nicht nur auf die Leistung der vorderen Lokomotive angewiesen, sondern können durch die koordinierte Arbeit der mittleren EMU (Leistungsverteilungsmodus) auch Traktionsleistung bereitstellen. Natürlich verwenden auch einige ausländische Hochgeschwindigkeits-Elektrotriebzüge einen Modus, bei dem die Leistung ausschließlich vom Zugkopf der Lokomotive bereitgestellt wird (Leistungskonzentrationsmodus).

Was sind also die Vor- und Nachteile von Hochgeschwindigkeitszügen mit zentraler bzw. dezentraler Stromversorgung?

1. Zentralisierte Macht

Merkmale: Das Antriebssystem eines Elektrotriebzuges mit zentraler Stromversorgung ist hauptsächlich in einem Teil der Zugwaggons (normalerweise den beiden Endwaggons) konzentriert, die als Triebwagen bezeichnet werden. Diese motorisierten Fahrzeuge sorgen für Traktion und Antrieb, während nicht motorisierte Fahrzeuge über keine unabhängige Antriebseinheit verfügen.

Vorteile: Die Geräteanordnung ist relativ einfach, Wartung und Betrieb sind relativ einfach und es kann eine größere Passagierkapazität bereitgestellt werden.

Nachteile: Die Leistung ist in einem bestimmten Auto konzentriert, wodurch das Risiko eines Einzelpunktausfalls steigt. Der Antriebsschlitten ist schwerer, was zu einem höheren Radverschleiß und Energieverbrauch führt. Ungleichmäßige Traktionsverteilung beim Beschleunigen und Bremsen.

2. Verteilte Energie

Merkmale: Die EMU mit verteilter Stromversorgung verteilt das Stromsystem auf mehrere Waggons des Zuges, und diese Waggons sind mit unabhängigen Stromversorgungsgeräten ausgestattet. Die Wagen arbeiten über elektrische oder mechanische Verbindungen zusammen.

Vorteile: Der Kraftverteilungsmodus verbessert die Traktions- und Beschleunigungsleistung des Zuges. Der Ausfall eines einzelnen Waggons hat keine gravierenden Auswirkungen auf den Betrieb des gesamten Zuges. Die Zugkraft wird beim Beschleunigen und Bremsen gleichmäßiger verteilt.

Nachteile: Im Fahrzeug befinden sich viele Stromversorgungsgeräte, der Fahrzeugaufbau ist relativ komplex und Wartung und Betrieb sind relativ umständlich. Es bedarf weiterer Energieversorgungs- und Leistungssteuerungssysteme.

Der zentralisierte Antriebstyp eignet sich im Allgemeinen für den Personentransport über mittlere und kurze Strecken, da er eine größere Passagierkapazität und ein relativ vereinfachtes Fahrzeugdesign aufweist. Die dezentrale Stromversorgung eignet sich für den Hochgeschwindigkeitstransport über lange Strecken, da sie eine bessere Beschleunigungsleistung und Betriebsstabilität bietet, erfordert jedoch eine komplexere Fahrzeugkonfiguration und Wartung.

(3) Was ist der Unterschied zwischen dem, was wir üblicherweise als „Hochgeschwindigkeitszug“ und „EMU“ bezeichnen?

Hochgeschwindigkeitszüge und EMU sind zwei verwandte, aber unterschiedliche Konzepte, die von vielen Lesern oft verwechselt werden.

Unter Hochgeschwindigkeitszügen versteht man im Allgemeinen ein Eisenbahnsystem mit einer höheren Konstruktionsgeschwindigkeit (normalerweise über 250 km/h) und strengen technischen Standards, einschließlich eigener Hochgeschwindigkeitsstrecken, leistungsstarker elektrischer Triebwagen, Fahrzeugen und Gleistechnik mit hohem Standard usw.

Electric Multiple Units (EMU) ist die Abkürzung für „EMU“ und bezeichnet Elektrotriebzüge mit zentraler oder dezentraler Energieversorgung. EMUs können auf unterschiedlichen Eisenbahnsystemen eingesetzt werden und ihre Betriebsgeschwindigkeiten können je nach spezifischer Konstruktion und Einsatzbedingungen variieren. Einige EMUs können sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen, manche werden jedoch auf normalen Eisenbahnstrecken eingesetzt, sodass ihre Fahrgeschwindigkeiten normalerweise niedriger sind.

In unserem Land bezeichnen viele Leute Züge mit dem Buchstaben G als Hochgeschwindigkeitszüge. Tatsächlich handelt es sich bei beiden um EMUs, also um Züge mit dem Buchstaben D. Die Verwendung von Hochgeschwindigkeitszügen als Synonym für Motorzüge ist ein unregelmäßiger Begriff und die Leser müssen ihn unterscheiden.

4. Die meisten Hochgeschwindigkeitsstrecken sind Neubauten. Können herkömmliche Eisenbahnen also zu Hochgeschwindigkeitszügen aufgerüstet werden?

Im Prinzip können herkömmliche Eisenbahnstrecken modernisiert und in Hochgeschwindigkeitsstrecken umgewandelt werden. Der Umwandlungsprozess ist jedoch eine komplexe und anspruchsvolle Aufgabe, die Verbesserungen in vielen Bereichen erfordert, von den Streckenstandards bis hin zur Gleisqualität und den Signalsystemen. Dies erfordert nicht nur enorme Geldsummen, sondern ist auch mit hohen Kosten verbunden. Bei einem wirtschaftlichen und technischen Vergleich ist die Kosteneffizienz nicht unbedingt hoch, daher handelt es sich bei Hochgeschwindigkeitsstrecken mit Geschwindigkeiten von 200–350 km/h im Allgemeinen um Neubaustrecken.

Wenn die konventionelle Eisenbahn allerdings nur die Elektrotriebzüge mit niedriger Fahrgeschwindigkeit aufrüstet und erneuert, ist das eine andere Sache. Beispielsweise ist die Renovierung des Abschnitts Xining–Golmud der Qinghai-Tibet-Eisenbahn ein realistischer und machbarer Fall. Welche Hauptprojekte sind also mit der Aufrüstung konventioneller Eisenbahnen zu Hochgeschwindigkeitsstrecken verbunden?

1. Verbessern Sie die Linienstandards

Hochgeschwindigkeitszüge müssen höheren technischen Standards genügen, darunter strengere Gleisgeometrie, flexiblere Streckenneigungen, größere Kurvenradien, breitere Eisenbahntunnel, stärkere Brücken, zuverlässigere Signal- und Zugsteuerungssysteme usw. Daher ist es notwendig, die bestehenden normalen Eisenbahnstrecken aufzurüsten, um den Anforderungen von Hochgeschwindigkeitszügen gerecht zu werden, was geologische Untersuchungen, Tiefbauprojekte und Streckenoptimierungen mit sich bringt.

2. Verbessern Sie die Trackqualität

Der Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen erfordert ein qualitativ hochwertigeres Gleissystem, einschließlich der Aufrechterhaltung der Gleisebenheit, Gleissenkrechtheit und Gleisgeometrie. Wenn die Gleise normaler Eisenbahnen den Anforderungen von Hochgeschwindigkeitszügen genügen sollen, muss das möglicherweise das Gleismaterial ersetzen, den Instandhaltungsstandard der Gleise verbessern, die Gleisortungstechnologie verbessern usw. Denken Sie nur einmal darüber nach, es ist ein riesiges Projekt.

3. Upgrade des Signal- und Kommunikationssystems

Hochgeschwindigkeitszüge erfordern Signal- und Kommunikationssysteme höherer Ebene, um die Sicherheit und Effizienz des Zugbetriebs zu gewährleisten. Die Signalsysteme der normalen Eisenbahnen müssen modernisiert und erneuert werden, einschließlich des Einsatzes moderner Zugsteuerungssysteme, Signalanlagen und Kommunikationsnetze.

4. Elektrifizierungstransformation

Hochgeschwindigkeitszüge verwenden in der Regel ein elektrisches Antriebssystem höherer Stufe. Daher müssen herkömmliche Eisenbahnstrecken elektrifiziert werden, um für den Hochgeschwindigkeitsverkehr geeignete Stromversorgungssysteme und -ausrüstung bereitzustellen. Dies kann die Installation von Elektrifizierungsgeräten, die Änderung von Stromleitungen usw. beinhalten.

5. Fahrzeugerneuerung und Technologie-Upgrade

Der Ausbau der normalen Eisenbahnen zu Hochgeschwindigkeitsstrecken erfordert auch die Installation von Hochgeschwindigkeits-EMU-Zügen, d. h. die Einführung neuer Züge mit Hochgeschwindigkeitsleistung und technischen Merkmalen, die den Anforderungen von Hochgeschwindigkeitsstrecken entsprechen.

5. Warum fahren die meisten Hochgeschwindigkeitszüge nachts nicht?

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Es gibt viele Gründe, warum die meisten Hochgeschwindigkeitszüge nachts nicht fahren. Zu den wichtigsten gehören die folgenden:

1. Sicherheitsaspekte

Nachts ist die Sicht schlecht, insbesondere in Gegenden ohne gute Beleuchtung, und bei Zügen, die mit hoher Geschwindigkeit fahren, können höhere Sicherheitsrisiken bestehen. Der Betrieb bei Tag sorgt für bessere Sicht und verringert die Unfallgefahr.

2. Wartung und Reparatur

Die Hauptarbeitszeit für die Instandhaltung und Überholung von Bahnstrecken ist üblicherweise die Nacht. Durch die Aussetzung des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs in der Nacht haben die Bahnbetriebsabteilungen mehr Zeit für Streckeninspektionen sowie Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Ausrüstung und können so die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Züge auch tagsüber gewährleisten.

3. Lärm und Umweltbelastung reduzieren

Der Hochgeschwindigkeitsverkehr von Hochgeschwindigkeitszügen kann Lärm und Vibrationen verursachen und so die Anwohner und die Umwelt stören. Durch die nächtliche Aussetzung des Hochgeschwindigkeitszugbetriebs können die Lärmbelästigungen der Anwohner verringert und ihre Ruhe und Lebensqualität gesichert werden.

4. Personaldisposition und -einsatz

Der Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen erfordert eine große Anzahl an Personal, darunter Lokführer, Zugpersonal, Wartungspersonal usw. Der Nachtbetrieb kann zusätzliche Personalplanung und -vorbereitungen erfordern, was zu höheren Betriebskosten und Verwaltungsschwierigkeiten führt.

5. Lastenausgleich

Der Reisebedarf der Passagiere konzentriert sich üblicherweise tagsüber. Tagsüber verkehrende Hochgeschwindigkeitszüge können den Reisebedürfnissen der Passagiere besser gerecht werden. Allerdings ist die Fahrgastnachfrage nachts geringer und der Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen in der Nacht kann zu einer ungleichmäßigen Zugauslastung und einem geringen wirtschaftlichen Nutzen führen.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Hochgeschwindigkeitsstrecken nachts verkehren. Auf einigen Hochgeschwindigkeitsstrecken kann es sein, dass während bestimmter Nachtzeiten ein eingeschränkter Zugverkehr angeboten wird, um den Bedürfnissen einiger Fahrgäste gerecht zu werden. Dies geschieht normalerweise während bestimmter Spitzenzeiten des Passagieraufkommens oder unter besonderen Umständen, beispielsweise während der Urlaubszeiten.

Produziert von : Science Popularization China

Autor : Wang Lin, leitender Eisenbahningenieur, Mitglied der China Science Writers Association, Direktor der Tianjin Science Writers Association

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