Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Funk-Sensornetz vereinfacht Inbetriebnahme von Schienenfahrzeugen

19.11.2013
Ein Netz von Funksensoren soll künftig die Inbetriebnahme von Schienenfahrzeugen wesentlich vereinfachen.

Experten von Siemens haben ein drahtloses Sensorsystem entwickelt, das die mechanische Belastung eines Fahrzeuges ermittelt.



Mit möglichst wenig Energieaufwand erfassen die Sensoren beispielsweise Vibrationsdaten an unterschiedlichen Stellen, ohne dass Aufwand durch Kabelverlegen entsteht, wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future in seiner jüngsten Ausgabe berichtet.

Wenn die mechanischen Belastungen der Bauteile genauer bekannt sind, können Schienenfahrzeuge energieeffizienter werden. Nur wenn die statische und dynamische Sicherheit garantiert ist, kann über Materialeinsparungen nachgedacht werden. Außerdem bestehen moderne Triebfahrzeuge aus immer mehr Komponenten unterschiedlicher Zulieferer.

Um ein fehlerfreies Zusammenspiel dieser Teilevielfalt zu gewährleisten, müssen die mechanischen Belastungen bei der Definition der Auslegungsanforderungen genau definiert werden. Um Aussagenüber die Lebensdauer und Instandhaltungsvorschriften ableiten zu können sind die genauen mechanischen Belastungen ebenfalls notwendig.

Bisher sind Sensoren, die mechanische Stoß- und Zugbelastungen während der Fahrt messen, mit Kabeln an die Messwerterfassung angeschlossen. Auch bei Windkraftturbinen, Autos oder Flugzeugen werden verkabelte Sensoren verwendet. Gerade bei Schienenfahrzeugen ist dies aber ein Problem.

Sensoren im Fahrzeuginnern miteinander zu verkabeln, ist aufwändig, und sie sind vielen elektromagnetischen Störfeldern ausgesetzt. Die außen verlegten Kabel sind aber Sonne, Regen oder Kälte ausgesetzt und am Unterboden sind sie durch Steinschlag aus dem Gleisbett gefährdet.

Die Sensor- und Funkexperten der globalen Siemens-Forschung Corporate Technology entwickelten das drahtlose Sensorsystem in dem Förderprojekt Akusens. Bis zu 20 Sensorknoten können gleichzeitig betrieben werden und Daten synchron aufzeichnen. An jedem Sensorknoten wurde ein dreiachsiger Beschleunigungssensor befestigt, der kontinuierlich misst.

So wird ein Belastungs- und Schwingungsprofil erstellt, das die dauerhafte Beanspruchung der einzelnen Bauteile beschreibt. Es zeigt anhand der Vibrationsdaten, wie sehr Wagenkasten und Fahrwerk durch die Verwindung beansprucht werden. Für das menschliche Auge bleiben diese Bewegungen unsichtbar, weil sich die Bauteile nur um wenige Millimeter bewegen.

Das System kam neun Monate lang auf der Bahnstrecke zwischen Rotterdam und der Schweizer Gemeinde Muttenz im Alltagsbetrieb einer Güterzuglokomotive zum Einsatz. Zwischen minus 20 Grad und bis 85 Grad Celsius funktionierten die kabellosen Sensoren exakt und zuverlässig. In Zukunft sollen ihre Vorteile auch für andere Anwendungen getestet werden. (2013.11.3)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Geothermie: Den Sommer im Winter ernten
18.01.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Tierschutz auf hoher See
17.01.2017 | Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik