Schienenfahrzeuge — Sicherheit durch ZfP
Schienenfahrzeuge unterliegen extremen Belastungen: Ein ICE-Zug mit 300 km/h erzeugt enorme dynamische Kräfte auf Radsätze, Drehgestelle und Wagenkastenstruktur. Ermüdungsrisse, insbesondere in Schweißverbindungen, müssen frühzeitig erkannt werden. Die Norm EN 15085 definiert die schweißtechnischen Anforderungen und Prüfpflichten.
EN 15085 — Schweißen von Schienenfahrzeugen
DIN EN 15085 "Bahnanwendungen — Schweißen von Schienenfahrzeugen und -fahrzeugteilen" ist eine fünfteilige Norm:
- EN 15085-1: Allgemeines
- EN 15085-2: Qualitätsanforderungen und Zertifizierung der Hersteller (CL1–CL4)
- EN 15085-3: Konstruktionsanforderungen
- EN 15085-4: Fertigungsanforderungen
- EN 15085-5: Inspektion, Prüfung und Dokumentation
Zertifizierungsklassen für Schweißbetriebe
Hersteller werden nach Zertifizierungsklassen (CL) eingestuft, die den Umfang der erlaubten Schweißarbeiten definieren:
| Klasse | Beschreibung | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| CL1 | Höchste Anforderungen | Sicherheitsrelevante tragende Strukturen (Drehgestelle, Radsatzlager) |
| CL2 | Erhöhte Anforderungen | Tragende Wagenkastenstrukturen |
| CL3 | Mittlere Anforderungen | Nicht tragende Konstruktionen mit geringer Sicherheitsrelevanz |
| CL4 | Geringe Anforderungen | Nicht tragende Innenausstattung |
ZfP-Verfahren im Schienenfahrzeugbau
Sichtprüfung (VT)
Basis jeder Inspektion — alle Schweißnähte werden zunächst visuell beurteilt nach ISO 17637 (Visuelle Prüfung von Schmelzschweißverbindungen). Einstufung nach Bewertungsgruppen B/C/D (ISO 5817).
Magnetpulverprüfung (MT)
Bevorzugtes Verfahren für Oberflächenrisse in ferromagnetischen Stählen:
- Radsätze und Achsen: Vollständige Umfangs-MT nach DIN EN ISO 9934
- Drehgestellrahmen aus Stahl: Schweißnahtkontrolle
- Federn und Federaufnahmen
Eindringprüfung (PT)
Für austenitische Schweißverbindungen (nichtrostende Stähle, Aluminium nicht magnetisierbar) und Bereiche mit eingeschränktem Magnetjochzugang.
Ultraschallprüfung (UT)
- Radsatzprüfung: Ultraschallprüfung der Vollachsen und Hohlachsen auf Innenrisse — kritischer Anwendungsfall, da Achsbruch bei hoher Geschwindigkeit katastrophal wäre
- Schweißnahtprüfung an Drehgestellrahmen nach EN 15085-5
- Phased Array UT für komplexere Geometrien
Radsatzprüfung — Besonderer Fokus
Eisenbahnradsätze werden besonders intensiv überwacht:
- Hohlachsen (ICE und Hochgeschwindigkeitszüge): Ultraschall-Innenprüfung durch eine Bohrung im Achszentrum — "Hohlachsultraschall" alle 30.000 km bei ICE-Zügen
- Radkranzinspektion (Profilmessung + VT) an Werkstätten
Durchstrahlungsprüfung (RT)
Für Schweißnähte an Drehgestellen und Wagenkästen — vor allem bei Mischverbindungen und wenn UT schwierig ist. Digitale Radiographie (DR) ersetzt zunehmend Film-RT.
Wiederkehrende Prüfungen im Betrieb
Schienenfahrzeuge unterliegen einem geregelten Instandhaltungsplan:
- Radsatz-Profilmessung: bei jedem Werkstattaufenthalt
- Hohlachsultraschall (ICE): alle 30.000 km (ca. alle 2–3 Monate)
- Großinspektion (HU): alle 6–8 Jahre umfassende ZfP aller sicherheitsrelevanten Komponenten
Beteiligte Normen
- EN 15085 (alle Teile): Schweißen von Schienenfahrzeugen
- DIN EN ISO 9934: Magnetpulverprüfung
- EN ISO 17637: Visuelle Prüfung von Schmelzschweißverbindungen
- ISO 5817: Bewertungsgruppen für Schweißnahtunregelmäßigkeiten
- EN ISO 9712: Qualifizierung und Zertifizierung des ZfP-Personals
Wichtige Arbeitgeber
- DB Fahrzeuginstandhaltung GmbH: Größter Instandhalter von Schienenfahrzeugen in Deutschland
- Siemens Mobility: Herstellung und Instandhaltung von ICE, Straßenbahnen, U-Bahnen
- Alstom: TGV, Coradia-Züge; Werk Salzgitter
- Stadler Rail: Regionalbahnen und S-Bahnen
- TÜV SÜD, TÜV NORD: Externe Prüfung und Zulassung