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 Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

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: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie