Frage von Renate73, 97

Was ist technisch Komplexer: Züge oder Flugzeuge?

Ich bin im Maschinenbau tätig und führe oft mit bekannten die Diskussion, ob Flugzeuge oder Züge technisch anspruchsvoller sind. Dabei geht es um Anzahl der Einzelteile, Unterbaugruppen, Regel- und Steuerkreise etc. Eure Einschätzung würde mich interessieren.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von ramay1418, Community-Experte für Flugzeug, 32

Versuchen wir mal, die Sache möglichst objektiv zu sehen.

- Die Hülle bei beiden Geräte kommt zustande durch biegen, schweißen, nieten und schrauben von Blechen oder verkleben von Kunststoffbauteilen. Nieten, Schrauben und Klebstoffe unterscheiden sich jetzt nicht so extrem, um dem einen oder anderen System (Zug, Flugzeug) den Vorzug zu geben. OK, Flugzeugklebstoffe und Lacke müssen in allen Klimazonen, Höhen- und Geschwindigkeitsbereichen halten und schützen. Ein kleiner Vorteil fürs Flugzeug.

- Beide Transportsysteme brauchen Strom, der bei einer E-Lok entweder durch die Oberleitung kommt und dann umgeformt wird oder bei einer Diesellok durch einen dieselelektrischen Antrieb erzeugt wird.
Beim Flugzeug geschieht dies durch das Triebwerk, welches einen Generator antreibt. Der wiederum liefert Wechselspannung und über eine TRU (Transformer Rectifier Unit) Gleichspannung für die Bordbatterien. Das ist jetzt auch nichts besonderes.

- Die Steuerung aller Systeme erfolgt durch Computer, die prinzipiell gleich arbeiten und mit spezieller, für den Zweck entwickelten Software laufen.

- Was beim Zug die Pneumatik für Bremsen und vielleicht zum Betätigen der automatischen Kupplungen macht, erledigt beim Flugzeug aus Sicherheitsgründen die Hydraulik. Hydrauliköl ist im Gegensatz zu einem Gas nicht komprimierbar, es ist schwer entflammbar, nicht hygroskopisch (nimmt also kein Wasser auf), kann nicht einfrieren und schützt die Innenseiten der Leitungen vor Korrosion.
Dazu kommen die leichte Richtungsumkehr und die einfache Verlegung von Leitungen, die einem mechanischen Gestänge überlegen ist.

- Ein Zug kann vorwärts oder rückwärts fahren, wobei das bei den Zügen mit zwei Steuerwagen unerheblich ist. Beim Flugzeug geht es nur vorwärts. Die Spur hält ein Zug durch die Gleise, ebenso bei Hochgeschwindigkeitszügen die Kurvenneigung durch den Unterbau der Schienen. 

Beim Flugzeug wird es hier schon komplexer, denn es muss beim Kurvenflug nicht nur die Richtung ändern, sondern gleichzeitig die Neigung um die Längsachse, die wiederum geschwindigkeitsabhängig ist. Zusätzlich wirkt eine Kraft auf die Flugzeugnase, welche diese nach unten drückt. Da müssen dann gleichzeitig Quer-, Seiten- und Höhenruder bewegt werden.

Hier haben Pilot oder Computer mehr zu tun, weil es nicht passiv passiert, sondern aktiv eingeleitet werden muss.

- Da alle Systeme aus Sicherheitsgründen mehrfach vorhanden sind, muss es auch eine (ausfallsichere) Überwachung ALLER Systeme geben, aber eben auch ein (automatisiertes) Verfahren, in welcher Reihenfolge und bei welchen Zuständen welches System welche Aufgabe übernimmt. Wie das beim Zug geregelt ist, weiß ich nicht.

- Die Zugsteuerung, die Zugsicherung über Datenlink, Signale, automatischem Halt, Überwachung von Gleisabschnitten ist sicher auch technisch komplex und sollte möglichst fehlerfrei funktionieren.

Ich sehe, und das hat nichts mit meinem alten Job als Fluzeugmechaniker zu tun, das Flugzeug vor allem deshalb als komplexer an, weil hier eine Vielzahl von Systemen unterschiedlicher Funktion

a) von einem Computer (Autopilot, Thrust Control Computer, Air Data Computer, Brake Power Control Unit, Cabin Pressure Controller usw.) in doppelter Ausführung überwacht wird und

b) diese wiederum in jeder Flugphase zuverlässig zusammenarbeiten müssen.

- Die EU-Vorschrift spricht deshalb von „technisch komplizierten Hochleistungsflugzeugen“. Gibt es etwas Vergleichbares auch bei Zügen?

Antwort
von Topotec, 29

Beide, egal ob moderne Züge oder auch Flugzeuge, sind hochkomplexe Maschinen.

Aber ganz klar ist das Flugzeug das komplexere! Beim Flugzeug werden sehr viele Teile auf Leichtbau hin entwickelt und eingesetzt, von daher sind die Anforderungen hier viel höher als bei Zügen, viel besteht aus Kohlefaser, aus Titan und anderen Leichtbauwerkstoffen. Das Gewicht spielt bei Zügen natürlich auch eine immer größere Rolle, aber dort ist es nicht so wichtig, wenn die Schrauben aus Stahl statt aus Titan sind, es kommt da auf die paar Gramm nicht an.

Dann haben moderne Flugzeuge meist mehrfach redundante Systeme, heißt, ein System ist mehrfach vorhanden, wenn ein System ausfällt, springt das Reservesystem ein.

Und zu guter Letzt ist es natürlich eine pragmatische Sache: Ein Zug bleibt bei einem Ausfall der Steuerungselektronik in der Regel einfach auf der Strecke oder noch besser, im Bahnhof liegen, das ist zwar ärgerlich, aber die Fahrgäste steigen um und weiter geht's, der schadhafte Zug wird abgeschleppt und repariert.

Beim Flugzeug fehlt einfach der Boden, ein Ausfall der Steuerung ist hier weit folgenreicher, denn es plumpst einfach runter und es gibt ein Desaster.
Deswegen sind die Anforderungen an Konstruktion und vor allem Wartung der Flugzeugsysteme einfach weit anspruchsvoller!

 

Antwort
von dan030, 14

Flugzeuge. Und zwar einfach deshalb, weil da erheblich stärkere Materialbeanspruchungen auftreten, insbesondere im Bereich Temperatur- und Luftdruckschwankungen. Außerdem muss ein Fluggerät verglichen mit seinem Eigengewicht die Fähigkeit haben, erheblich mehr Motor- bzw. Turbinenleistung aufzubringen.

Ein Zug ist zwar insgesamt auch durchaus komplex. Aber man muss ihn materialmäßig nicht so grenzwertig dimensionieren, sondern kann ggf. alle tragenden Teile etwas stärker auslegen. Ob so ein ganzer ICE jetzt nachher 'ne halbe Tonne Stahl mehr oder weniger enthält, fällt auch nicht mehr auf.

Außerdem ist so ein Zug-Antrieb eigentlich ziemlich trivial zu bauen. Es handelt sich letztlich "nur" um ein paar große Elektromotoren, die zusätzlich bei Bremsvorgängen rückeinspeisen können. Und davor hängt halt der Umrichter. Die weiteren Bremssysteme (Mg-Bremse, pneumatische Bremse usw.) sind erstmal unabhängig vom Primärantrieb. Zwar gibt es dann in modernen Zügen wieder einen Steuerrechner, der die Funktion aller Komponenten untereinander abstimmt. Aber das ist verhältnismäßig einfach zu bauen. Und wenn's kaputt geht während der Fahrt, dann kann der Triebfahrzeugführer sogar die ganzen Einzelkomponenten einzeln ansteuern - wie bei alten Loks auch.

Antwort
von holgerholger, 34

Ein Flugzeug muss in 3 Ebenen steuerbar sein. Also rauf, runter, links, rechts, schnell und langsam sowie Drehungen um alle Achsen. Ein Zug muß genaugenommen nur seine Geshwindigkeit kontrollieren können. Die Richtung wird von den Schienen vorgegeben. Also wie kann darüber Zweifel entstehen, was komplexer sein muss

?


Kommentar von Renate73 ,

Der Haupt Punkt der Zug Befürworter ist, dass ein Zug ein hoch komplexes Fahrwerk hat, dass in kurven ausgleicht und jede Unebenheit ausgleicht. Und das Flugzeug kann nur seine Ruder bewegen um zu lenken.

Antwort
von gri1su, 34

Dürfte wohl das Flugzeug sein. Wenn man alleine die Nieten berücksichtigt, die das Flugzeug zusammen halten.....

Außerdem sind dort wichtige Systeme aus Sicherheitsgründen 2 - 3fach enthalten

Kommentar von Topotec ,

Bei modernen Passagierflugzeugen wird heute vermehrt geklebt statt genietet!

Kommentar von gri1su ,

aber erst seit ca. 5 Jahren

Antwort
von supercargo, 1

Wenn man bedenkt das eine Boeing 747 aus 6 Millionen Einzelteilen besteht dürfte sich diese Frage erübrigt haben.

Antwort
von keg80, 33

Ganz klar sind Flugzeuge technisch anspruchsvoller. Das geht schon bei der Mechanik los: Im Flugzeugbau ist jedes Blech genau kalkuliert und man muss man jedes Gramm sparen, bei der Bahntechnik ist das Massive gerade genau das Richtige. Außerdem sind im Flugzeugbau die Systeme (z.B. die Hydraulik) doppelt vorhanden, falls eins mal ausfällt. Dazu kommt, das Flugzeug sehr wartungsanfälliger sind als Züge.

Antwort
von Ashuna, 35

Flugzeuge sind anspruchsvoller.

Antwort
von Rheinflip, 10

Ein Segelflugzeug ist deutlich weniger komplex als ein ICE International. 

Antwort
von 01AndiPlayz, 39

Flugzeuge.

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