Shift2Rail ist das erste Eisenbahnprogramm Europas, das auf Forschung und Innovation (F&I) sowie marktorientierte Lösungen fokussiert ist, indem es die Integration neuer und fortschrittlicher Technologien in innovative Eisenbahnproduktlösungen beschleunigt.
Da Kohlefaser-Verbundwerkstoffe spröde sind und eine deutlich geringere Dehnung aufweisen als übliche duktile Materialien wie Aluminiumlegierungen, Edelstahl und Baustahl, stellt die Kollisionsperformance von Karosserien aus diesem Material eines der zentralen Forschungsthemen des Projekts dar. Das Projekt führte Kollisionsuntersuchungen an der Frontstruktur von Verbundkarosserien durch, wobei die vorläufigen Ergebnisse einige Rissbildungen (nicht kontrollierbare Verformungen) zeigten, anstelle der duktilen Verformung metallischer Strukturen, was sich negativ auf den Schutz der Insassen auswirkt. Später gelang es, durch Verstärkung der Verbundstruktur oder Verlängerung der umgebenden Metallgrenzfläche, den Kollisionsszenariotest letztendlich zu bestehen. Der entscheidende Lösungsansatz besteht darin, die Energie, die zuvor durch die verformbare Zonenstruktur des Fahrzeugkörpers absorbiert wurde, auf ein nicht-strukturelles Kollisionsenergie-Abführsystem umzuleiten.
Basierend auf den Forschungsergebnissen des Projekts wird eine Empfehlung für Verbundkarosserien ausgesprochen: Die Hauptstruktur der Karosserie darf bei Kollisionsszenarien nicht beschädigt werden. Diese Empfehlung ist deutlich strenger als der derzeitige branchenübergreifende Standard EN 15227 (die Verformung der Länge des Fahrgastraums pro 5 m darf 50 mm nicht überschreiten, oder die plastische Dehnung in diesen Bereichen beträgt maximal 10 %; für das Karosserieende ist eine maximale Reduzierung der Länge von 5 m auf 100 mm erlaubt).
Strukturdiagramm der Kollisionsenergieabsorption der Karosserie
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