Industry Sector, Mobility DivisionSeite 1 Dezember 2008© Siemens AG 2008
© Siemens AG 2008
Fahrzeugkonzepte von Morgen bei steigender Energieknappheit
Seminar Schienenfahrzeuge und FördertechnikIFS, RWTH Aachen
Dr. Ansgar BrockmeyerSiemens AG Industry Sector,Mobility Division Rolling Stock
© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008
Immer mehr Menschen.Immer mehr Güter.Wie kann das funktionieren?
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© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008Seite 3
Aktuelle Megatrends: Die Welt verändert sich
Demografischer Wandel Die Bevölkerung wächst und wird immer älter.
UrbanisierungÜber die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Städten, Tendenz steigend.
Globalisierung und Industrialisierung Der Welthandel verändert Marktstrukturen; auch Schwellenländer schließen sich der Weltwirtschaft an.
Klimawandel und Umwelt CO2-Emissionen und Ressourcenverbrauch nehmen zu.
© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008Seite 4
Wichtige Rolle: Mobilität als Wachstumsfaktor
Mobilität sichert Lebensqualität in Mega Cities und Ballungsräumen
Mobilität stärkt die Wettbewerbsfähigkeit und ist die Basis für weltweiten Handel
Mobilität ist bedeutend für Klima- und Umweltschutz
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 5 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Die Prognose: Der Mobilitätsbedarf wird weiter zunehmen
OECDPazifik
OECDEuropa
OECDNord
Amerika
Ost-Europa
Gesamt Asien Afrika MittlererOsten
Indien EhemaligeSowjet Union
LateinAmerika
China
Jährliche Wachstumsrate Personenverkehr 2000–2030
Jährliche Wachstumsrate Güterverkehr 2000–2030
Wachstumsrate (in Prozent)
* “Mobility 2030” report compiled by the World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), the International Energy Agency (IEA), and the CRA International
Der Personenverkehr wird bis 2030 eine jährliche Zuwachsrate von 1,6% weltweit verzeichnen, während der Güterverkehr voraussichtlich um 2,5% zunehmen wird.*
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Industry Sector, Mobility DivisionSeite 6 Dezember 2008© Siemens AG 2008
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Zentrale Herausforderung:Verkehrsfluss gewährleisten
Ziel ist es
weltweit mehr Menschen und mehr Güter
sicher, schnell und effizient zu transportieren,
ohne die Umwelt zu gefährden
© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008
Schutzvermerk / Copyright-Vermerk
Wie kann der wachsende Bedarfan Mobilität gedeckt werden?
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© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008Seite 8
Unsere Antwort: Complete mobility.
Die Ziele:
Das Verkehrswachstum managen
Den Modal Split optimieren: das richtige Verkehrsmittel für den jeweiligen Zweck und die Stärke eines jeden Verkehrsmittels effizient nutzen
Bahn, Auto, Flugzeug und Schiff optimal aufeinander abstimmen und mit modernen Informations- und Kommunikationstechnologien sinnvoll vernetzen
Technologie-Know-how bündeln
Die Umwelt schonen
Mit „Complete mobility“ schafft Siemens effiziente Mobilitätslösungen, um die verschiedenen Verkehrssysteme sinnvoll miteinander zu vernetzen und Menschen sowie Güter wirtschaftlich, sicher und umweltverträglich zu transportieren.
© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008Seite 9
Unsere Antwort: Complete mobility.
Siemens besitzt als einziges Unternehmen weltweit alle Kompetenzen, um integrierte Verkehrs- und Logistiklösungen aus einer Hand anzubieten.
© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008Seite 10
Unsere Antwort: Complete mobility.
Personen- und Güterverkehr
Schienen- und Straßeninfrastruktur
Siemens besitzt als einziges Unternehmen weltweit alle Kompetenzen, um integrierte Verkehrs- und Logistiklösungen aus einer Hand anzubieten.
Verkehrsmanagement
PostautomatisierungFlughafenlogistik
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 11 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Mobility Division: integrierte Verkehrs- und Logistiklösungen aus einer Hand
Rolling Stock
Traffic Solutions
Traffic Solutions
Dr. Hans-Jörg Grundmann (CEO) Michael Schulz-Drost (CFO)
Infrastructure Logistics
IntegratedServicesPublic Transit
Airport Logistics
Postal Automation
Turnkey Systems
TurnkeySystems ElectrificationRail Automation
Rail Automation
Locomotives &Components
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 12 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Begrenzte Ressourcen.Steigende Mobilität.
Geht das überhaupt?
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 13 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Unsere Entwicklungen für attraktive und saubere Verkehrslösungen: Green mobility.
Intelligente Verkehrsleitsysteme
AvenioUmweltfreundliches Raumwunder für staufreien Stadtverkehr
MobileEnergiespeicher
Zuglenkungssystem
ZLS 901Weniger Energieverbrauch durch weniger Stopps
HGV-Zug
VelaroNur 0,33 Liter pro Sitzplatz und 100 km
Lokomotive
EurorunnerUm 13 dB(A) leiser und bis zu 16 % sparsamer
DrehgestellSyntegraEnergieeffizient, ölfrei und gewichtsreduziert
Metro OsloMit 95 % Recyclingfähigkeit auch am Ende noch wertvoll
Sitras MESSparen CO2 durch Speicherung von Bremsenergie
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 14 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Produktportfolio Public Transit
50
Desiro
Mittlerer Haltestellenabstand (km)
Höchstgeschwindigkeit (km/h)
Venturio
Velaro
Viaggio
® ICE und ICE T sind eingetragene Markenzeichen der Deutschen Bahn AG.
10 301
Combino, Avenio,Metro, VAL, S70
100
160
200
350
250
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 15 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Hochgeschwindigkeitstriebzüge Velaro –mit geringem Verbrauch zügig ankommen
Real darstellbarer Energieverbrauch von 0,33 Liter Benzin pro Sitzplatz auf 100 km aufgrund von Messfahrten des Velaro E und Aerodynamikmaßnahmenam Velaro CN sowie Weiterentwicklung unserer bewährten Velaro-FamilieEinsatz umweltfreundlicher, undleicht abbaubarer Betriebsstoffe Verwendung nachhaltig erzeugter sowie schadstoffgeprüfter Materialien Der Velaro ist der schnellste Serientrieb-zug der Welt im Fahrgastbetrieb
Nur 0,33 Liter Benzin* pro Sitzplatz auf 100 km*Umgerechnet auf Benzinäquivalent
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 16 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Moderne Fahrzeuge auf modernen Strecken können signifikant zum Klimaschutz beitragen
Nach Inbetriebnahme von HGV-Strecken verändert sich die Aufteilung der Marktanteile der Verkehrsmodi zugunsten der Schiene
Für Entfernungen bis 800 km sind Hochgeschwindigkeitszüge wettbewerbsfähig
Zug (24%)
Auto (43%)
Thalys (50%)
Auto (61%)
Bus (5%)Bus (8%) Flugzeug (7%)
Flugzeug (2%)
Zug (33%) Zug (83,6%)
Flugzeug (67%) Flugzeug (16,4%)
Eurostar (71%) Klassische Flugzeuge (26%)
Billigflieger (3%)
Bsp.: Paris – Brüssel* Bsp.: Madrid – Sevilla*
Bsp.: Paris - London
* Vor / nach Aufnahe des Hochgeschwindigkeitszugverkehrs
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 17 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Velaro-Plattform –den Nutzen für den Kunden optimieren
RentabilitätWirtschaftlichkeit
Attraktivität
Flexibilität
Die ultimative Innovation ist die Performance der Züge innerhalb dieser 8 Dimensionen zu verbessern
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 18 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Streckenprofil
Fahrplan
ATP-Daten
GPS-Daten
Zugzustand
Minimierter Einsatz von Antrieb und Bremsen
Reduzierter Energieverbrauch (- 12 % im Vergleich zu herkömmlichen Betrieb)
Optimiertes Einhalten der Fahrpläne
Tf-HMI-Bild „Autopilot“
Velaro-Plattform –Energiesparen mit dem Siemens-Autopilot
12% Energieeinsparung durch Unterstützung des Triebzugführers mit intelligenten Lösungen
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 19 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Velaro D –die Mehrsystemvariante für DB AG
Kunde: DB AG Projektname: Velaro DeutschlandSiemens-Lieferumfang: 15 ZügeAuftragseingang:Vertragsunterschrift
steht unmittelbar bevorVorläufigeÜbernahme: 2011 bis Mitte 2012Gewährleistung: allgemein 2 Jahre
(einzelne Komponenten bis 5 Jahre)
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 20 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Regionaltriebzüge Desiro ML –mit hohem Wirkungsgrad flexibel von Anfang an
Bis zu 90% Wirkungsgrad* und hohe Flexibilität
Höchste Flexibilität auf Grund variabler Fußbodenhöhe und Ausbauvariantensowie veränderbarer ZugkonfigurationBis zu 90% Wirkungsgrad im Antriebsstrang ab Motorwellebeim DieseltriebzugTreibstoffeinsparung* von bis zu 35% mit optionalen EnergiespeichernDie Dieselmotoren beim DMU erfüllen schon heute die EU-Abgasnorm IIIb, Erfüllung der TIER4 ist vorbereitetVerwendung umweltfreundlicher Materialien und Betriebsstoffe
*Dieseltriebzug
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 21 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Desiro ML –die innovative Fahrzeuglösung für den Nahverkehr
Konventionelle Bogies Vereinfachte Instandhaltung
Verbessertes Crash-Verhalten Erhöhte Sicherheit
Anpassbare Flurhöhen Mehr Komfort für die Fahrgäste
Variable Zugkonfigurationen Größere Flexibilität für den Betreiber
Modulare Innenausstattung Mehr Flexibilität und Komfort
Geringe Achslasten Infrastruktur wird geschont
Vorteile für Betreiber und Fahrgast
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 22 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Desiro ML –Key features
Einfacher und komfortabler Einstieg für die Fahrgäste
Hoher Fahrkomfort dank Einzelwagenkonzept(Keine Rampen im Eingangsbereich, zwei Eingangstüren pro Wagen mit breitem Einstieg, minimierte Anzahl an Wagenübergängen)
Hohe Flexibilität, erhöhte Verfügbarkeit and reduzierteInstandhaltungskosten
Vorteile für Betreiber dank Einzelwagenkonzept(Leichte Anpassung an Kapazität, reduzierteKomponentenanzahl, vereinfachte Instandhaltung, reduzierter Radabrieb)
Besserer Preis pro SitzplatzEinzelwagenkonzept für hohe Kapazität mitoptimaler Sitzplatzverteilung
Umweltfreundlich“Green mobility”
Synergien zwischen Diesel-elektrischen und elektrischen ZügeReduzierter Energieverbrauch durch aktives Antriebsmanagement und Energiespeicher
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 23 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Metro Oslo – umweltfreundlich in der Herstellung, im Betrieb und bei der Verwertung
94,7 % recyclebare Komponenten und Materialien30 % weniger Energieverbrauch als das Vorgängermodell, u. a. durch Leichtbauweise und regeneratives Bremsenreduzierte Schallpegel innen und außenProdukt-Umweltdeklaration nach ISO 14021Umweltpreis 2006
Mit 95 % Recyclingfähigkeit auch am Ende noch wertvoll
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 24 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Metro Oslo –Technische Highlights
Leichtbauweise: Aluminiumprofil-Konstruktion mit modularen Komponenten
100 % der Achsen angetrieben
2 unabhängige Hilfsbetriebeumrichter(Redundanz)
Erkennung von kleinen Gegenständen zwischen Fahrgasttüren
Fremdbelüftete Kompaktumrichter für die Antriebe
Regeneratives elektrische Bremssystem
Verbesserte Bremssteuerung zur optimalen Abstimmung zwischen elektro-dynamischer und pneumatischer Bremse
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 25 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Regionaltriebzüge Desiro Double Deck –auf zwei Ebenen sparsam und barrierefrei reisen
Nur 0,53 Liter Benzin* und 95% weniger Abwasser
Umgerechneter Verbrauch von nur 0,53 Litern Benzin pro Fahrgast auf 100 km bei 40% Belegung (Beispiel: Desiro RABe 514) Einsparung von ca. 95% Abwasser durch biologisches Toilettensystem Ermittelte Recyclingquote ca. 97% - Materialrecycling: ca. 89%, - Thermische Verwertung: ca. 8%(Beispiel: Desiro RABe 514)
*Umgerechnet auf Benzinäquivalent
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 26 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Regionaltriebzüge Desiro UK –zuverlässig und umweltfreundlich unterwegs
7% weniger Kraftstoff* bei höchster Zuverlässigkeit
Einsparung von 7% Kraftstoff* im Fahrgastbetrieb durch den Einsatz intelligenter SteuerungssoftwareVerminderter Individualverkehr durch mehr als 50% Fahrgastzuwachs Spitzenplatz in Punkto Zuverlässigkeit bei Dieseltriebzügen* in EnglandVerwendung nachhaltig erzeugter sowie schadstoffgeprüfter Materialien Ermittelte Recyclingquote ca. 97% - Materialrecycling: ca. 90%, - Thermische Verwertung: ca. 7%
*Dieseltriebzug Desiro UK Class-185
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 27 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Avenio –100 % Niederflurstraßenbahn
Energieeinsparung bis zu 30 % durch regeneratives Bremssystem Elektrische Bremsung ohne Abrieb von Bremsbelägen Recyclingfähigkeit von über 90 %Reduzierte Lärmemission
Umweltfreundliches Raumwunder für staufreien Stadtverkehr
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 28 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Einflussgrößen auf den Energieverbrauch von Straßenbahnen
0
1
2
3
4
5
6
0 200 400 600 800 1.000s / m
E /
kW
hGeschwindigkeit = 50 km/hGeschwindigkeit = 40 km/hGeschwindigkeit = 30 km/h
Energieverbrauch Straßenbahn (4-teiliger Avenio)
20 kW Hilfsbetriebeleistung
in der Ebene
Fahrzeug beschleunigt auf Beharrungsgeschwindigkeit und durchfährt oberleitungslosen Abschnitt
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 29 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Innovationen für Fahrzeugkonzepte -Mobile Energiespeicher Sitras MES und hybrider Energiespeicher HES optimal eingesetzt
Neue Doppelschicht-Kondensatoren und neue Traktionsbatterien als mobile Energiespeicher erlauben die Speicherung der BremsenergieVerringerte Schadstoff- und LärmemissionenReduzierter Primärenergiebedarf um bis zu 30 %Jährliche Einsparung von bis zu 50 t CO2-Emissionen (z. B. bei einem vierteiligen Avenio)Oberleitungsfreier Betrieb möglich, z. B. zur Überbrückung von Plätzen oder Unterfahrung von Bauwerken
Speichert wertvolle Bremsenergie
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 30 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Sitras MES – Integration in Neufahrzeuge und Nachrüstung von Bestandsfahrzeugen
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 31 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Sitras HES –Prinzipielle Vor-/ Nachteile von Hybridfahrzeugen
Vorteile:
Optimierung des Wirkungsgrades der Antriebsquelle (Dieselmotor, Brennstoffzelle)Ausnutzung der BremsenergieReduzierung Schadstoffemission / Treibstoffverbrauch → Betriebskosten ↓Emissionsfreier Betrieb:
→ kurze fahrdrahtfreie Abschnitte→ emissionsfreie Bahnhofsausfahrt
Nachteile:
Zunehmende Komplexität des AntriebsstrangsAnzahl der Komponenten / Platzbedarf des Antriebsstrangs steigtHöhere Anforderungen an Steuerung
PDiesel, max.
Pmin.
PHB
P
PDiesel - DieselmotorleistungPmin - Maximale BremsleistungPHB - HilfsbetriebeleistungESpeicher - Energieinhalt Speicher
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 32 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Sitras HES –Intelligente Kombination von Energiespeichern und stationären Ladestationen
Erweiterung des oberleitungslosen Fahrens
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 33 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Ganzheitliche Mobilitätslösungen von Siemens:Vernetzung schafft Effizienz
Unser Angebot für eine intelligente Verknüpfung aller Verkehrssysteme:
TunnelManagement
Commuter &Main Line Solutions
Airport Links
Metropolitan &City Security
IntegratedTraffic Management
FleetManagement
Mass TransitSystems
ParkingManagement City Tolling
Freight Transport &Cargo Management
© Siemens AG 2008Industry Sector, Mobility DivisionDezember 2008
Die Zukunft braucht die Bahnen.Für eine saubere Umwelt.
Green mobility.
Siemens MobilityIntegrierte Lösungen für effizienten Personen- und Gütertransport
Sprechen Sie mich an, wenn Sie weiterführende Informationen wünschen.
© Siemens AG 2008
Industry Sector, Mobility DivisionSeite 35 Dezember 2008© Siemens AG 2008
Innovationen für Fahrzeugkonzepte von Morgen -Drehgestell Syntegra
Vollständige Integration von Antriebs-, Fahrwerk- und BremstechnologieBis zu 26 % Energieeinsparung, u. a. durch − Entfall des Getriebes− Leichtbauweise− Regenerative BremseWeniger Emissionen (Öl, Bremsstaub, Abrieb, Schall)Verschleißarm und wartungsfreundlich
Energieeffizent, ölfrei und gewichtsreduziert
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