Potenzialanalyse für Verbesserung der thermischen Isolation der Aussenhülle beim Gliederzug BLS RABe 525 NINA

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: 010

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Kurzbeschrieb [PDF] 238 kB

Projektziele (Deutsch)

- Abklärung der technischen Machbarkeit für die Verbesserung der thermischen Isolation der Aussenhülle bei den Gliederzügen RABe 525 NINA mit dem Ziel, den aktuellen U-Wert von 2.4 W⁄(m^2·K) um mindestens 20% auf einen Zielwert unter 1.92 W⁄(m^2·K) zu verkleinern.

- Ausweisung verallgemeinerbare Teile, die zur Verbesserung der U-Werte anderen Zuggattungen angewendet werden können.

- Umsetzung der verbesserten thermischen Isolation an einem NINA-Gliederzug.

Abstract (Deutsch)

Die Potentialanalyse zeigt an einem bestehenden S-Bahn-Triebzug RABe 525 NINA der BLS die Möglichkeiten und Grenzen einer Verbesserung der Wärmedämmung bei der Fahrzeug-Aussenhülle auf. Die Ergebnisse sind mit einer Prototyp-Umsetzung der verbesserten Wärmedämmung bei allen drei Wagenkästen des Triebzugs RABe 525 NINA 005 auf Machbarkeit und Wirkung überprüft.

Die Verifikation mittels Heizversuchen zeigt eine Verbesserung des mittleren U-Werts der gesamten Fahrzeughülle des Triebzugs RABe 525 NINA 005 von rund 22 %. Damit senkt sich der mittlere U-Wert von bisher 2.42 W/(m2·K) auf rund 1.9 W/(m2·K). Dies ermöglicht bei einem dreiteiligen Triebzug RABe 525 NINA eine jährliche Energieeinsparung von ca. 20 MWh.

Die Verbesserung der Wärmedämmung bei einem bestehenden Schienenfahrzeug für den Personen-verkehr ist sinnvoll, falls die bisherige Wärmedämmung Schäden durch Alterung, Zersetzung, Kon-densat oder ungenügende Befestigung aufweist. Der Einbau einer verbesserten Wärmedämmung verursacht aufwendige Konstruktions- und Montagearbeiten, die sich nur bei umfassenden Refit-Projekten zur halben Lebensdauer der Fahrzeuge sinnvoll und wirtschaftlich umsetzen lassen. Hinge-gen lässt sich die entsprechende Investition für die verbesserte Wärmedämmung mit den dadurch reduzierten Energiekosten und der verbleibenden Fahrzeug-Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren kaum oder nur knapp amortisieren.

Die Erkenntnisse aus Prototyp-Umsetzung beim Triebzug RABe 525 NINA 005 dienen als Entscheidungsgrundlage für ein zukünftigen Refit der 25 Triebzüge RABe 535 Lötschberger.

Abstract (Englisch)

The analysis shows for an existing electrical multiple-unit-train (EMU) RABe 525 NINA from BLS for suburban traffic the possibilities and the limits for a thermal insulation improvement of its outer surface. The feasibility and the efficiency of the results are tested by a prototype implementation on all three cars of the EMU RABe 525 NINA 005.

The verification by heating tests shows an improvement of the average thermal transmittance (U-value) of the total outer surface of 22 %. Therefore, the average U-value decreases from 2.42 W/(m2·K) to approximately 1.9 W/(m2·K), which means for one EMU RABe 525 NINA, consisting of three cars, an annual energy saving of 20 MWh.

The thermal insulation improvement of rolling stock for passenger traffic is justified, if the existing thermal insulation shows damage due to ageing, decomposition, humidity or fixation problems. The mounting of an improved thermal insulation generates extensive effort and cost, which need to be integrated into important projects of refurbishment at midlife of the vehicle. However, the amortisation of the investment for an improved thermal insulation by reduced energy costs is not or just hardly pos-sible during the remaining vehicle lifetime of 15 to 20 years.

The results and experience of the prototype mounting by the EMU RABe 525 NINA provide decision-making support for the future refurbishment project of 25 EMUs RABe 535 Lötschberger.

Abstract (Französisch)

L’analyse démontre à l’exemple d’un train articulé RABe 525 NINA du réseau express régional du BLS les possibilités et les limites d’une amélioration de l’isolation thermique. La faisabilité et l’efficacité d’une isolation thermique améliorée sont vérifiés avec un montage prototype dans toutes les trois voitures du train articulé RABe 525 NINA 005.

Des essais de chauffage du train articulé RABe 525 NINA 005 montrent une amélioration du coeffi-cient de transfert thermique (indice u), moyen de toute la surface extérieure d’environ 22 %. L’indice u moyen baisse de 2.42 W/(m2·K) à environ 1.9 W/(m2·K), ce qui permet des économies d’énergie an-nuelles de 20 MWh pour un train articulé RABe 525 NINA à trois voitures.

L’amélioration de l’isolation thermique d’un véhicule ferroviaire du trafic voyageur est justifiée, si l’isolation thermique existante montre des défauts par vieillissement, par décomposition, par humidité de condensation ou par une fixation défectueuse. Le montage d’une isolation thermique améliorée entraine des travaux lourds, qui ne sont envisageables que dans des projets importants de rénovation à la moitié de la durée de vie d’un véhicule. Par contre, l’amortissement de l’investissement pour une isolation thermique améliorée par la réduction des coûts d’énergie, pendant la durée de vie restante de 15 à 20 ans du véhicule, n’est pas ou guère possible.

Les résultats et l’expérience de la réalisation prototype du train articulé RABe 525 NINA 005 serviront comme critères de décision pour le futur projet de rénovation des 25 trains articulés RABe 535 Löt-schberger.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Schlussbericht [PDF] 10'257 kB