Stahl Schienenlebensdauer im Eurotunnel steigern

Der Kanaltunnel ist mit einem jährlichen Verkehrsaufkommen von mehr als 100 Millionen Tonnen die am meisten benutzte Bahnstrecke in Europa. Um der schnellen Schienenalterung entgegenzuwirken, führt der Stahlproduzent Corus Studien mit Bainit- und extraharten wärmebehandelten MHH-Schienen durch, die die Lebensdauer um 50% erhöhen sollen.

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Corus Rail France

Der Eurotunnel-Betreiber kämpft mit zwei Problemen, die mit der Schienenabnutzung im Zusammenhang stehen. Im Tunnel werden die Schienen durch Risse in Folge von Materialermüdung angegriffen, welche den Betreiber dazu zwingen sie regelmäßig abzuschleifen und nach einem Verkehraufkommen von 650 Millionen Tonnen komplett zu ersetzen, was einer Lebensdauer von sechs Jahren entspricht. Darüber hinaus altern die Schienen in den Wendeschleifen durch den engen Kurvenradius von 300 und 500 m extrem schnell. Diese Abschnitte werden von den Shuttles genutzt, um für die Rückfahrt zu wenden.

Um diese beiden Probleme zu lösen, wurden Studien mit Unterstützung der französischen Regierung im Rahmen des Wettbewerbsfähigkeits-Zusammenschlusses I-TRANS - TTSA (Track Train System Availability) initiiert. Das Unterprojekt wird unter der Führung von Corus Rail France mit den Partnern Railtech für das Thermit-Schweißen und dem Universitäts-Institut INSA Lyon für die Untersuchung der Abnutzungs- und Rissbildungs-Vorgänge durchgeführt.

Zwei spezielle Stähle sollen Lösung bringen

Corus hat die Schienen für drei Testbereiche zur Verfügung gestellt. Für den Tunnel kommen Schienen mit Bainit-Güte zum Einsatz. Diese Art von Stahl, bereits bekannt für ihre Widerstandsfähigkeit gegen Materialermüdung in mechanischen Konstruktionen in der Industrie, ist eine Innovation im Bereich der Schienen. Diese Stähle sind widerstandsfähiger aber auch schwieriger zu bearbeiten, der Herstellungsprozess muss genau einreguliert und die richtige chemische Zusammensetzung gefunden werden. Die extraharten wärmebehandelten MHH-Schienen wurden in den beiden Wendeschleifen verlegt. Besonders abnutzungsresistent werden sie zum Beispiel in stark belasteten Strecken im Bergbau eingesetzt. Ihre Produktion wurde durch eine Entwicklung der Corus-Fertigung in Hayange ermöglicht, bei der eine spezielle Wärmebehandlung die Notwendigkeit des Richtwalzens als abschließenden Fertigungsschritt überflüssig macht. Dieses Verfahren hinterlässt eine sehr niedrige Eigenspannung, was das Risiko einer Rissausbreitung in der Struktur der Schiene wesentlich vermindert.

Lebensdauer soll um 50 Prozent erhöht werden

Das erklärte Ziel der Studie ist die Lebensdauer der Schienen im Tunnel und in den Wendeschleifen um 50% zu erhöhen. Die MHH-Testschienen wurden im April und September 2007 verlegt, die Bainit-Schienen im Januar und März 2007. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt erfüllen die Ergebnisse die Erwartungen. Ein Abschluss der Studie ist nicht vor dem Ablauf von vier Jahren geplant. Das langfristige geschäftliche Ziel ist, die Schienen der beiden 56 km langen Fahrwege in beiden Tunnels und die insgesamt 15 km in den Wendeschleifen in Frankreich und England zu ersetzen.

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