KRM: 300 km/h vs. 249 km/h (Allgemeines Forum)

ICE-T-Fan, Mittwoch, 20.04.2011, 00:43 (vor 5472 Tagen) @ Sese

Werden denn die ICx überhaupt 8 MW haben?

Interessant ist übrigens auch folgender Denkansatz:

Man kann ja auch über die kinetische Energie gehen.

Ein 410.000 kg ICE hat bei einer Geschwindigkeit von 300 km/h (=83,33 m/s) eine kinetische Energie von 1,4 GJ.
Der gleiche Zug hat bei einer Geschwindigkeit von 250 km/h (= 69,44 m/s) eine kinetische Energie von 989 MJ.

Jetzt fahren beide Züge eine eben Strecke entlang und anschließend in eine 2 km lange Steigung von 4%. Nach 2000m beträgt der Höhenunterschied also 80 Meter.
Durch diesen Höhenunterschied ergibt sich eine potentielle Energie von 80 m * 9,81 m/s² * 410.000 kg = 322 MJ.

d.h. komplett Antriebslos würde der Zug in dieser Steigung 322 MJ seiner kinetischen Energie verlieren.

Bei 300 km/h hätte der Zug nach dieser Steigung noch eine kinetische Energie von 1,1 GJ und somit eine Geschwindigkeit von 264 km/h.
Der 250 km/h fahrende Zuge hätte nach dieser Steigung noch eine kinetische Energie von 767 MJ und somit eine Geschwindigkeit von 220 km/h.

Der schnellere Zug verliert also prozentual weniger Geschwindigkeit als der langsamere Zug. Genauer gesagt 88% zu 83% Ausgangsgeschwindigkeit nach der Steigung.

Natürlich muss man jetzt noch berücksichtigen, dass der Zug ja nicht die Steigung hoch rollt, sondern der Antriebs den Zug weiter beschleunigt. Auch ist der Luftwiderstand bei niedrigerer Geschwindigkeit deutlich gering.

Bei großen Geschwindigkeitsunterschieden in der Spitzengeschwindigkeit (300 vs. 150 km/h) sollte aber der schnellere Zug grundsätzlich weniger Geschwindigkeit verlieren als ein langsamerer Zug.

Und wie gesagt, müsste man für die konkrete Berechnung die genaue Masse und Zugkraftkurve des ICx kennen.