Power-Pack: Kompetenz für pünktliche Züge

Auf rund 40 Prozent aller Strecken der Bahn kommen Dieseltriebwagen zum Einsatz. Um die Einsatzbereitschaft zu erhalten und Ausfälle zu vermeiden, hat sich die Motoren Feuer GmbH auf die Instandsetzung und Reparatur von Antriebsanlagen, sogenannten Power-Packs für Dieseltriebzüge spezialisiert.

Im ÖPNV fährt mehr als jede dritte Bahn mit Diesel. Dies ist teilweise der anspruchsvollen Topografie geschuldet, oder der noch fehlenden Elektrifizierung der Strecken. Bei den zum Einsatz kommenden Motoren handelt es sich um abgewandelte Aggregate aus dem Lkw-Bereich, die an die besonderen Bedingungen des Bahnbetriebs angepasst wurden. Wie so oft steckt der Teufel im Detail – die Motoreninstandsetzung im Bahn-Bereich unterliegt anderen Regeln und Normen als der klassische On-Road-Verkehr. Wir haben die Bahn-Experten der Motoren Feuer GmbH in Overath besucht und einen Blick hinter die Kulissen geworfen.

Power-Pack statt einzelner Aggregate
Um die Instandhaltung zu vereinfachen, wird im Personen-Nahverkehr die gesamte Antriebstechnik eines Triebwagens in einem sogenannten Power-Pack integriert: Ein Tragrahmen, der zwischen den Drehgestellen aufgehängt ist, nimmt Motor, Getriebe, Kühlanlage sowie Hydraulikaggregat und Drehstromgenerator in einer einzigen Einheit auf.

Durch diese Integration kann das Power-Pack, welches an vier Aufnahmepunkten mit dem Triebwagen verbunden ist, bei Bedarf schnell ausgebaut und ausgewechselt werden. So entfallen langwierige Werkstattaufenthalte des gesamten Zuges, was die Verfügbarkeit des rollenden Materials deutlich erhöht. Durch Tausch-Power-Packs verkürzt sich für Betreiber der Stillstand auf ein Minimum, während die Überholung losgelöst im GMI-Fachbetrieb Motoren Feuer GmbH stattfindet.

Arbeiten an V12 Motor

Vom Reihensechszylinder bis zum V12
Volumenstarke Power-Packs, wie sie in den Alstom „Lint“ Regionaltriebwagen zum Einsatz kommen, setzen auf MTU-Antriebe: ein abgewandelter Mercedes OM 460 Reihensechszylinder liegender Bauart, gepaart mit einem Fünfgang-Planetengetriebe von ZF sorgt für den notwendigen Vortrieb. Je nach Länge und Konfiguration des Zuges kommen ein bis vier dieser Power-Packs zum Einsatz. Weitere, sehr gängige Triebwagenmodelle sind der Siemens Desiro oder der Bombardier Talent, die ebenfalls auf Reihensechszylinder-Diesel für ihre Power-Packs setzen.

„Der OM 460 LA ist die Ausgangsbasis für viele Power-Packs von MTU, die in unterschiedlichen Triebwagen ihre Anwendung finden. Für uns ist es der Motor mit der höchsten Stückzahl im Power-Packbereich.“
Andreas Probst, Geschäftsführer der Motoren Feuer GmbH und Leiter der Power-Pack Aufarbeitung

20.000 Betriebsstunden bis zur Revision
Ähnlich wie im Lkw-Bereich, aus dem der OM 460 LA stammt, gilt auch im Bahnbetrieb eine Lebensdauer von bis zu einer Million Kilometer bis zur großen Revision als Maßstab. Jedoch sind die Belastungen weitaus höher, ergänzt der Bahnmotoren-Spezialist Andreas Probst: „Wir unterscheiden zwischen vier wesentlichen Belastungsszenarien im Betrieb: Der Beschleunigungsfahrt, wenn der Triebwagen nach einem Halt das volle Gewicht – oft rund einhundert Tonnen Gesamtgewicht – auf Höchstgeschwindigkeit bringen muss, die Erhaltungsfahrt, wenn die Fahrtgeschwindigkeit erreicht ist, die Abbremsphase, wenn der Zug über Retarder und Motorbremse verzögert wird sowie den Leerlauf an der Haltestelle selbst.“

Für die verbauten Komponenten bedeutet dies: Höchstlast bei jedem Halt, an jedem Tag, das ganze Jahr. Entsprechend eng fallen auch die Wartungsintervalle aus, die im Bahn-Bereich in die Stufen F1 bis F6 unterteilt sind, wobei F1 die kleine Wartung einmal im Monat ist und F6 die Motorrevision nach etwa acht Jahren darstellt. Der Ölwechsel ist im Triebwagenbetrieb nach 40.000 Kilometern oder rund 1000 Betriebsstunden fällig. Andreas Probst erläutert weiter: „Im Bahnbetrieb muss sich die Wartung des Dieselmotors an die Wartung des gesamten Zuges anpassen. Auch wenn der Motor gegebenenfalls mit einem etwas höheren Ölwechselintervall fahren könnte, muss dies aufgrund der aufwendigen Werkstattaufhalte und dem Ausfall des Zuges in die Gesamtintervalle passen.“

Eigenes Core-Management
Um ihre Kunden stets mit aufbereiteten Power-Pack-Motoren versorgen zu können, setzt Motoren Feuer GmbH auf eigene Bevorratung und Beschaffung von Ausgangskomponenten für die Aufbereitung. Da die Kurbelgehäuse des Mercedes OM 460 LA und des MTU Motors baugleich sind, kauft das Unternehmen regelmäßig ältere Aggregate aus Bus-Anwendungen von zertifizierten Verwertern auf, um den eigenen Bedarf an Kurbelgehäusen decken zu können.

Während die Anbauteile größtenteils entsorgt werden, beginnt für die Kurbelgehäuse in Overath ein neues Leben als Bahn-Motor. Nach dem Zerlegen und Entlacken sowie der Eingangsprüfung, wandern die Motoren auf das jüngst angeschaffte CNC-Bohrwerk Rottler EM79, auf dem die Planfläche sowie die Buchsen-Bunde der Zylinderlaufbuchsen präzise nachgearbeitet werden. Mittels Gravur wird zudem der aktuelle Untermaßstand auf dem Kurbelgehäuse festgehalten, denn nicht selten kommt ein Bahn-Motor drei oder vier Mal in die Instandsetzung zu Motoren Feuer.

Keine Kompromisse bei Nockenwellen und Pleuel
Obwohl die Bahnmotoren eng mit ihren Brüdern im Bus- und Lkw-Bereich verwandt sind, wirken sich die höheren Lastkollektive auch auf die Instandsetzung aus. So kommen ausschließlich neue Nockenwellen und Pleuel zum Einsatz, wie Andreas Probst erklärt: „Klassische Instandsetzungsmethoden, die im Straßenverkehr erprobt und marktüblich sind, wie das Schleifen von Nockenwellen oder die Wiederverwendung von Pleuel, sind für den Bahnbereich nicht haltbar genug. Der Motor und der gesamte Antrieb sind deutlich höherer Dauerbelastung unterworfen, der derartige Reparaturlösungen auf Dauer nicht standhalten, wie die Erfahrung zeigt. Daher setzen wir bei Nockenwellen und Pleuel, je nach Anwendung, ausschließlich auf Neuteile.“

Prüfstand

Eigene Einspritzpumpenabteilung
Da im Bahnbereich Motoren mit Einspritzpumpe noch regelmäßig anzufinden sind, bestand auch hier ein Handlungsbedarf, um die Qualität und Stückzahlen der Serieninstandsetzung bedienen zu können. Daraus entwickelt hat sich eine eigene Abteilung, die sich nur der Instandsetzung und Aufbereitung von Komponenten der Einspritztechnik verschrieben hat. So können klassische Reiheneinspritzpumpen, Düsenhalter aber auch Pumpe-Düse-Elemente und modernste Common-Rail-Pumpen hausintern überholt und geprüft werden.

Dafür setzt das Unternehmen auf modernste Bosch-Prüfstände, während speziell geschulte Mitarbeiter, die sich um jedes Detail von Pumpen und Düsenhaltern beziehungsweise Injektoren kümmern – Prüfprotokoll inklusive.

Lager

Lieferfähigkeit ist Trumpf im Bahn-Geschäft
Im Gegensatz zum klassischen Instandsetzungsbetrieb, ist es vor allem die Stückzahl, die das Bahn-Flottengeschäft unterscheidet, wie Markus Söntgerath, Geschäftsführer für Finanzen und Controlling, erläutert: „Unsere Kunden schließen in der Regel einen Rahmenvertrag für ihre Flotte ab, die beispielsweise 20 Züge mit jeweils drei Power-Packs umfasst. Für uns bedeutet dies, wir müssen termingerecht 60 überholte Motoren, Getriebe, Einspritzpumpen und deren Einzelteile bereitstellen. Entsprechend groß sind unsere Lagerbestände und die Bevorratung seltener oder am Markt knapper Teile; wenn bei meinem Lkw gewisse Komponenten nicht mehr lieferbar sind oder die Wirtschaftlichkeit überschreiten, wird das Fahrzeug getauscht – in unserem speziellen Bereich müssen wir immer eine Lösung für unsere Kunden bieten können, die den strengen Anforderungen der Bahn-Zulassungen genügt und dabei immer 100 Prozent einbaukompatibel zum Original ist.“

Quellen

  • BEPOINT

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