Konzeptionierung eines automatischen Gepäcksystems für den Next Generation Train

Abstract

Diese Thesis befasst sich mit der Erarbeitung eines fahrzeugseitigen Konzeptes für den getrennten Transport von Reisegepäck. Das erarbeitete System ist Teil eines Hochgeschwindigkeitszuges der Zukunft, welcher als Technologieträger vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) im Projekt Next-Generation-Train entwickelt wird. Besonders mit Hinblick auf den fortschreitenden Klimawandel werden Massentransportmittel in Zukunft eine wichtige Rolle in der Mobilität spielen. Um eine höhere Akzeptanz und damit einen größeren Nutzungsanteil von Zügen zu erreichen, ist es jedoch essenziell, das Zugfahren für den Fahrgast attraktiver zu gestalten. Besonders bei großen Reisedistanzen führen Fahrgäste meistens großes, schweres Reisegepäck mit sich. Der aktuell weitverbreitete Gepäcktransport durch den Fahrgast führt häufig zu einem negativen Fahrerlebnis und behindert zudem den Fahrgastfluss an den Stationen und im Zug. Das in dieser Masterarbeit gezeigte Konzept macht einen Vorschlag, wie die Herausforderung der Gepäckproblematik durch einen getrennten Transport von Reisegepäck und Fahrgast adressiert werden kann. Zu Beginn wurden bestehende Beispiele von Gepäcktransport im Eisenbahn- und Flugverkehr sowie der Warentransport bei Kurier-, Express- und Paketdienstleistern untersucht. Außerdem wurden unterschiedliche Sortierlösungen der genannten Branchen analysiert. Darauf folgte die Präzisierung der Anforderungen an das automatische Gepäcksystem über Literatur, Normen und vorausgegangenen Untersuchungen zu Gepäckaufkommen im Schienenverkehr. Anschließend wurde das komplexe Gesamtproblem in beherrschbare Teilprobleme aufgegliedert. Zu jedem Teilproblem wurden unterschiedliche Lösungen erarbeitet, die anschließend mithilfe der Methodik des morphologischen Kastens zu mehreren Gesamtkonzepten kombiniert wurden. Durch die strukturierte Anwendung der Bewertungsverfahren Punktabstimmung, gewichtete Punktbewertung und paarweiser Vergleich wurde ein finales Vorzugskonzept ausgewählt. Auf dessen Basis wurde ein CAD-Modell erstellt, welches die technische Umsetzung der einzelnen Funktionen beschreibt. Durch Bauraumuntersuchungen, Berechnungen und Simulationen wurden wichtige Eigenschaften des finalen Konzepts anhand des erstellten Modells überprüft. Das finale Konzept ermöglicht eine schnelle Be- und Entladung von jeweils 320 Gepäckstücken innerhalb einer zweiminütigen Haltezeit. Erreicht wird dies durch eine Sortierung der Gepäckstücke während der Fahrt. Gleichzeitig bietet das automatische Gepäcksystem mit einer Aufnahmefähigkeit von 692 Gepäckstücken ausreichend Kapazität, um auch bei einem voll besetzten Zug das üblicherweise aufkommende Reisegepäck vollständig aufnehmen zu können. Die Aufbewahrung der Gepäckstücke erfolgt durch zwei getrennte Lagerbereiche. Durch den Einsatz unterschiedlicher Lagerkonzepte in diesen Bereichen war es möglich, die oben genannten Anforderungen in einem einzigen Gepäcksystem zu vereinen. Das System besteht aus vier übereinander liegenden Ebenen, die jeweils in ein Kurz- und ein Langzeitlager aufgeteilt sind. Auf jeder Ebene können Gepäckstücke zwischen Kurz- und Langzeitlager übergeben werden. Hierdurch wird die Sortierfunktion ermöglicht. Das Kurzzeitlager gewährleistet einen schnellen Gepäckaustausch mit der Infrastruktur. Im Langzeitlager können Gepäckstücke mit einer höheren Gepäckdichte gelagert werden. Für den schnellen Gepäckaustausch mit der Infrastruktur wurden entsprechende Schnittstellen definiert. Durch seinen modularen Aufbau ist das automatische Gepäcksystem nicht auf den Einsatz im Next-Generation-Train beschränkt, sondern kann auch in anderen Zügen oder Fahrzeugen eingesetzt werden. Außerdem bietet sich durch die Anpassbarkeit an unterschiedlichste Stückgüter eine Verwendung für Kurier-, Express- und Pakettransporte an