AUSZUG | eb - Elektrische Bahnen 4/2016

188 Oberleitungen 114 (2016) Heft 4 Lebenszykluskosten von Fahrdrähten – Grundlagen und erste Ergebnisse Elisabeth Helwig, Arnd Stephan, Dresden; Frank Pupke, Köln Der von der nkt cables GmbH & Co. KG entwickelte Fahrdraht VALTHERMO ® wurde in einem ersten Feldversuch im Vergleich mit herkömmlichen Fahrdrähten betrieblich erprobt. Der Entwickler und die Professur für Elektrische Bahnen der Technischen Universität Dresden untersuchten gemeinsam die Lebenszykluskosten von Fahrleitungsanlagen mit diesem neuen Fahrdraht. Im Ergebnis der Va- riantenberechnungen zeigte sich, dass der neue Fahrdraht VALTHERMO erhebliche wirtschaftliche Vorteile für die Anlagenbetreiber ergeben kann. LCC-ANALYSIS OF CONTACT WIRE MATERIALS – BASICS AND FIRST RESULTS The contact wire type VALTHERMO ® developed by nkt cables GmbH & Co. KG was investigated in a first field test in a commercially traversed line in comparison with conventional contact wires. The de- veloper and the Chair for Electrical Railways at Dresden University of Technology studied commonly the life cycle costs of contact line systems equipped with the new contact wire and with conventional ones. As a result of the study of various alternatives it was demonstrated that the new contact wire VALTHERMO yields considerable economic advantages for the operators of contact line networks. LES COÛTS DU CYCLE DE VIE DE FILS DE CONTACT – BASES ET PREMIERS RÉSULTATS Le fil de contact du type VALTHERMO ® développé par nkt cables GmbH & Co. KG a été soumis à une première épreuve sur le terrain en le comparant aux fils de contact conventionnels. Le concepteur et le professorat pour les chemins de fer électriques de l‘Université technique de Dresde ont étudié ensemble les coûts du cycle de vie d‘installations de caténaire utilisant ce nouveau type de fil de contact. Les résultats de calculs comparatifs des variantes ont démontré que par l‘utilisation du nouveau fil de contact VALTHERMO peuvent être atteints des avantages économiques considérables pour les opérateurs de réseaux d‘installations de caténaire. 1 Einführung und Motivation Oberleitungen sichern die leistungsfähige und zuverlässige Energieversorgung für spurgeführte elektrische Verkehrssysteme. Die Herstellungs- und Betriebskosten von Oberleitungsanlagen hängen von zahlreichen technischen Parametern aber auch von der betrieblichen Beanspruchung ab. Die Kostenbilanz im Lebenszyklus wird dabei nicht un- erheblich vom eingesetzten Fahrdraht beeinflusst, da dieser die verschleißbehaftete Komponente ei- ner Oberleitung während ihrer langdauernden Be- triebsphase darstellt. Bisher hauptsächlich eingesetzte Fahrdrähte aus Elektrolytkupfer müssen im Laufe der Anlagenstand- zeit ausgewechselt werden, wenn Verschleißgrenz- maße erreicht sind oder lokale Beschädigungen dies erfordern. Zur Erhöhung der mechanischen Festig- keit werden in speziellen Anwendungsfällen auch silber- oder magnesium-legierte Kupferfahrdrähte verwendet. Diese sind jedoch entweder teurer oder weisen eine geringere elektrische Leitfähigkeit auf. Die Firma nkt cables GmbH & Co. KG hat un- ter dem Produktnamen VALTHERMO ® einen neuen hochfesten Kupferfahrdraht entwickelt, der die Vor- teile einer guten Leitfähigkeit mit denen einer hohen Abriebfestigkeit sowie geringer Kriechneigung ver- eint. Das neue Material lässt aufgrund der größeren Standzeit und eines reduzierten Nachregulierungs- aufwandes deutlich geringere Kosten in der Betriebs- phase erwarten, da sich die Zeitspannen bis zum Fahrdrahtwechsel verlängern. Gesamtwirtschaftlich schlägt sich dies allerdings erst bei entsprechend langfristiger Betrachtung im Ergebnis nieder. Zur Beurteilung derartiger wirtschaftlicher Effekte bietet sich eine Analyse der Lebenszykluskosten (LCC) un- ter Einbeziehung der technischen, betrieblichen und finanziellen Randbedingungen an. Die Professur für Elektrische Bahnen der Techni- schen Universität Dresden hat sich in den vergan- genen Jahren intensiv mit den technischen und wirtschaftlichen Aspekten von Oberleitungsanlagen beschäftigt. Dies betraf Fragen der Systemausle- gung, der mechanischen und elektrischen Festigkeit von Komponenten und der Wirtschaftlichkeit im Lebenszyklus. Darauf aufbauend entstand in Zusam- menarbeit mit der Firma nkt cables ein wissenschaft- lich fundiertes Berechnungstool zur LCC-Analyse von