Aluminiumwagen

Aluminium ist nur rund 1/3 so schwer wie Stahl. Die Verwendung seiner Legierungen – Reinaluminiums ist für Konstruktionszwecke, da von zu geringer Festigkeit, ungeeignet – erlaubt also sehr leichte Konstruktionen. Natürlich kann das Gewicht eines Aluminiumwagens nicht auf einen Drittel des Gewichts eines gleich grossen Leichtstahlwagens gesenkt werden. Wesentliche Teile, so zum Beispiel Radsätze, Achslager, die Drehgestelle überhaupt, bestehen auch beim Aluminiumwagen aus Stahl. Anderseits kann das Gewicht der Innenausstattung eines Stahlwagens bei Verwendung im Aluminiumwagen kaum verändert, d. h. reduziert werden. Dann ist auch zu beachten, dass Aluminium-Legierungen dreimal so elastisch sind wie Stahl, weshalb vergleichsweise stärkere Profile, dickere Bleche usw. verwendet werden müssen, um die Stabilität eines analogen Stahlkastens zu erreichen. Immerhin können pro Wagen etwa 3.5 – 4 t Gewicht eingespart werden. Ein B-Einheitswagen in Aluminium würde demnach, statt 17.8 t in Stahl, nur etwa 14 t Eigengewicht aufweisen.

Jetzt fragen Sie sich vielleicht, warum die RhB nicht schon früher Aluminiumwagen einsetzte. Andere Bahnen, Brünigbahn, BVZ und FO haben schon seit vielen Jahren Leichtmetallwagen. Das liegt daran, dass Aluminiumwagen aus verschiedenen Gründen (viel teueres Material, komplizierte Fabrikation, aufwendigere Kontrollen usw.) rund 18% teurer als gleichgrosse Stahlwagen sind. Um auf dem RhB-Stammnetz mit maximal 45 Promille Steigung diese Mehrkosten durch Einsparungen an elektrischer Energie, Bremsklotzabnützung, Radreifenverschleiss usw. kompensieren zu können, müssen die Wagen pro Jahr mindestens 100 000 km Laufleistung aufweisen. Solche Laufleistungen erreichen aber nur wenige Stammnetz-Kompositionen, Wagen von Saisonzügen oder Verstärkungswagen schon gar nicht.

Auf steigungsreichen Strecken, Bernina (70 Promille), Chur-Arosa (60 Promille), Bellinzona-Mesocco (z.T. 60 Promille), Furka-Oberalp (z.T. 110 Promille) und Brig-Visp-Zermatt (z.T. 125 Promille), liegt diese Rentabilitätsschwelle sehr viel tiefer.

Dazu kommen hier noch grosse betriebliche Vorteile in Bezug auf die bessere Ausnützung der auf diesen Strecken geringen zulässigen Anhängelast der Triebfahrzeuge (auf der Berninastrecke z.B. durch die Adhäsion Rad/Schiene bedingt nur 60 t pro Triebwagen).

Die Verwendung von Aluminium als Konstruktionsmaterial für Wagenkasten hat noch eine ganze Reihe technischer und fabrikatorischer Aspekte. Wie schon erwähnt, sind Aluminium-Legierungen dreimal so elastisch wie Stahl. Das Schweissen von Aluminiumteilen erfordert besondere Einrichtungen (Schutzgas-Schweissung) und speziell ausgebildetes Personal. Dann haben die Aluminium-Legierungen die unangenehme Eigenschaft, ihre Festigkeit in der Schweisszone weitgehend zu verlieren, um sie erst nach Monaten oder überhaupt nicht mehr zurückzuerhalten (je nach Legierung). Erst die vor ca. 53 Jahren neu entwickelte Legierung „Unidur“, eine Aluminium-Zink-Magnesium-Legierung, brachte eine Besserung, indem nun die ursprüngliche Festigkeit ca. 4 Wochen nach dem Schweissen, bei Sonderbehandlung sogar schon nach 12-24 Stunden, wieder erreicht wird. Somit ist es eigentlich noch gar nicht solange möglich, Wagenkasten in Aluminium als vollständige Schweisskonstruktion auszubilden und von der aufwendigen Niet-Bauweise abzugehen. Die genannten Eigenschaften des „Unidur“ sind natürlich nicht nur für die Fabrikation, sondern ebenso sehr auch für allfällige Reparaturen von Bedeutung.

Dann sind aber noch weitere Gegebenheiten der Aluminium-Legierungen zu beachten: Die Wärmeausdehnung ist doppelt so gross als bei Stahl, ebenso ihre Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaften sind vor allem beim „Spannen“ der Dach- und Seitenwandbleche zu beachten, will man bei starker Sonnenbestrahlung nicht „Blattern“ in Kauf nehmen, welche unter Umständen die Stabilität der Kastenkonstruktion in Mitleidschaft ziehen können und auch den Farbanstrich gefährden.

(Quelle: RhB-Nachrichten)