Einfluss von reflektierenden Wärmedämmanstrichen auf die Eisenbahninfrastruktur

25. Oktober 2022 SICC Coatings

Reflektierende Wärmedämmanstriche von ClimateCoating helfen dabei, Material, Energie und Arbeitsressourcen physikalisch zu sparen.

Die Produkttechnologie, die Rezeptur und die hochwertigen Komponenten der Dispersion haben Eigenschaften geschaffen, wie zum Beispiel einen sehr hohen Sonnenstrahlungsreflexionsgrad, langanhaltende Farbstabilität, Widerstandsfähigkeit gegen Schmutz, Robustheit, Flexibilität und Lebensdauer. Die Anstriche bieten überdurchschnittliche Lebensdauer und Stabilität, auf die Sie sich verlassen können.

Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften der Produkte ClimateCoating – richten sich auch Hochschulstudenten auf diese Anstriche, die diese reflektierenden Anstriche als Untersuchungsgegenstand für ihre Abschlussarbeit gewählt haben.

In unserem Artikel präsentieren wir die Ergebnisse der Untersuchung und den Nutzen der reflektierenden Wärmedämmanstriche von ClimateCoating für technische Konstruktionen im Bereich der Eisenbahninfrastruktur:

Abschlussbericht für Projekte des UNIZA-Grant-Systems, Ausschreibung Nr. 2/2021

A) Name und Vorname des verantwortlichen Bearbeiters: Bc. Hofer Werner
B) Name und Vorname des Projektleiters: doc. Ing. Brumerčíková Eva, PhD.
C) Fakultät: Fakultät für Betriebswirtschaft und Wirtschaft der Verkehrsbetriebe
D) Projekttitel: Einfluss von Wärmedämmanstrichen auf ausgewählte Einrichtungen der technischen Infrastruktur im Bereich der Eisenbahninfrastruktur

Sachliche und fachliche Bewertung der Projektergebnisse

Für die Untersuchung des Einflusses der reflektierenden Wärmedämmanstriche wurde eine Abstellgleis (9 Meter) und ein ausgemusterter Eisenbahnwagen (22 Meter) zur Verfügung gestellt. Die Anwendung der Wärmedämmanstriche und reflektierenden Anstriche auf ausgewählte Einrichtungen der Eisenbahninfrastruktur dauerte ca. 2 Tage. Nach der Anwendung wurden Temperaturmessungen in einem Zeitraum von 1 bis 5 Tagen durchgeführt. Die Anwendung des Anstrichs wurde an den Tagen 4.8.2022 (Eisenbahnwagen) und 12.8.2022 (Abstellgleis) vorgenommen. Die eigentlichen Messungen wurden an den Tagen 5.8.2022 (Eisenbahnwagen) und 17.8.2022 (Abstellgleis) durchgeführt. Für die Messungen wurden Tage mit hohen Temperaturen ausgewählt.

1. Gleise

Abbildung 1. Eisenbahngleise ohne Wärmedämmanstrich

Die gezeigten Bilder zeigen das Gleis vor der Anwendung des Anstrichs, das von Korrosion gereinigt und anschließend die Temperatur des Gleises gemessen wurde. Wie aus dem Bild ersichtlich, betrug die Temperatur des Gleises 51,5 °C bei einer Außentemperatur von 32,5 °C.

Abbildung 2. Eisenbahngleise mit Wärmedämmanstrich

Auf das Gleis wurde der Penetrationsanstrich ZinkPrimer und der Wärmedämmanstrich IndustrySpecial aufgetragen, was durch die obenstehenden Bilder belegt ist. Danach wurde die Temperatur nach dem Trocknen des Wärmedämm- und reflektierenden Wärmedämmanstrichs IndustrySpecial gemessen. Nach der Anwendung des Anstrichs wurde eine Temperatur des Gleises von 35,7 °C bei einer Außentemperatur von 32,5 °C aufgezeichnet.

2. Eisenbahnwagen

Abbildung 3. Eisenbahnwagen ohne Wärmedämmanstrich

Der uns zur Verfügung gestellte Eisenbahnwagen musste vollständig von altem Anstrich und Korrosion gereinigt werden. Nach der Reinigung des Eisenbahnwagens wurde eine Außentemperatur des Wagens von 78,3 °C bei einer Außentemperatur von 30,3 °C aufgezeichnet.

Abbildung 4. Eisenbahnwagen mit Wärmedämmanstrich

Am 4.8.2022 wurde der Eisenbahnwagen durch Sandstrahlen gereinigt, mit dem reflektierenden Wärmedämmanstrich IndustrySpecial besprüht, der den Penetrationsanstrich ersetzte, wodurch die Anwendungszeit verkürzt wurde. Nach der Anwendung des Wärmedämmanstrichs und bei einer Außentemperatur von 30,3 °C wurde eine Temperatur von 38,7 °C im Wagen aufgezeichnet.

Auf Bild 5 sind die Ergebnisse der Messungen des Temperaturmessgeräts zu sehen, wobei:

Der Kanal zeichnet die Außentemperatur des Eisenbahnwagens auf,
Der Kanal zeichnet die Innentemperatur des nicht gestrichenen Eisenbahnwagens mit Wärmedämmanstrich auf,
Der Kanal zeichnet die Innentemperatur des gestrichenen Eisenbahnwagens mit Wärmedämmanstrich auf.

Abbildung 5. Temperaturmessgerät für Eisenbahnwagen

Wissenschaftlicher Nutzen des Projekts

Bei der Anwendung des reflektierenden Wärmedämmanstrichs auf den Gleisabschnitt und nach den durchgeführten Messungen kann festgestellt werden, dass die Temperaturdifferenz zwischen dem gestrichenen und dem nicht gestrichenen Gleisabschnitt 15,8 °C betrug. Es kann ebenfalls festgestellt werden, dass durch die Senkung der Gleistemperatur auch das Überhitzen verringert wird, was zu einer längeren Lebensdauer führt.

Bei der Anwendung der reflektierenden Wärmedämmanstriche auf den Eisenbahnwagen wurden mehrere Temperaturmessungen durchgeführt. Die erste Messung betraf die Außentemperatur des Eisenbahnwagens. Die Temperaturdifferenz zwischen dem gestrichenen und dem nicht gestrichenen Eisenbahnwagen betrug 39,6 °C. Die Differenz der Innentemperatur betrug bis zu 7,9 °C. Wie beim Gleisabschnitt verlängert auch hier die Reduzierung des Überhitzens des Eisenbahnwagens seine Lebensdauer, und es besteht auch die Möglichkeit, die Klimakosten an heißen Sommertagen zu senken.

Erreichung der Projektziele

Nach Durchführung der erforderlichen Leistungen wie der Reinigung des Gleisabschnitts und des Eisenbahnwagens sowie der Anwendung der Wärmedämm-reflektierenden Anstriche kann der Forschungserfolg positiv bewertet werden. Die Forschungsergebnisse wurden mit Vertretern von ClimateCoating aus der Schweiz und Deutschland konsultiert. Die Forschungsergebnisse wurden sehr positiv bewertet, insbesondere die Temperaturdifferenz in den Innenräumen des Eisenbahnwagens.

Praktischer Nutzen des Projekts

Die Forschung wurde aufgrund des Anstiegs der Durchschnittstemperaturen, insbesondere in den Sommermonaten, durchgeführt. Die untersuchte technische Basis ist in den Sommermonaten ständig hohen Außentemperaturen ausgesetzt, und das Überhitzen verringert deren Qualität sowie Lebensdauer. Der verwendete reflektierende Wärmedämmanstrich könnte die Überhitzung von Materialien sowie die Innentemperatur in Fahrzeugen im Personen- und Güterverkehr senken, wo in der Personenbeförderung eine Klimaanlage erforderlich ist und im Güterverkehr die transportierten Waren hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Der Wärmedämmanstrich hat eine garantierte Lebensdauer von 20 Jahren von ClimateCoating.

Derzeit wird der Anstrich auf Produktionsgebäude für die Firmen Donghee Slovakia s.r.o. und Schindler Dunajská Streda a.s. angewendet. Reflektierende Wärmedämmanstriche werden im Eisenbahnverkehr derzeit in den Vereinigten Arabischen Emiraten, Spanien, der Schweiz und Deutschland eingesetzt.

Die Firma ThermoSwissPaint hat Temperaturmessungen in Spanien auf dem Gleisabschnitt durchgeführt. Ein Teil wurde mit einem Wärmedämmanstrich versehen, der andere nicht. Nach den durchgeführten Messungen erklärte die Firma ThermoSwissPaint, dass die Temperaturdifferenz 13,8 °C betrug. Dies ist eine ähnliche Temperaturdifferenz, wie wir sie in unserem Projekt erreicht haben.