Auf dem Stahlross sicher durch den Winter

Radlager und Bremsen von Zügen sollen nicht ihren Dienst quittieren. Daher werden Temperatur und viele andere Betriebsparameter auch aus dem Gleis heraus überwacht. Kommt der Schnee, kommen Probleme, die eine flexible Steuerung der Datenerfassung verhindert.

Ein Wälzlager, das beschädigt oder unzureichend geschmiert ist, neigt im Betrieb dazu, heiß zu laufen. Seine Innereien dehnen sich aus – Reibung und Temperatur steigen immer weiter – kochendes Schmierfett läuft aus oder verdampft. Rot glühend blockiert das Lager, seine Einzelteile verschweißen miteinander und der Antrieb zerstört es schließlich vollends. Damit es gar nicht erst zu solchen Unfällen kommt, messen Sensoren die infrarote Abstrahlung der Lager und Bremsen von Eisenbahnzügen. Sie gibt Aufschluss über deren Temperatur. Güterzüge verfügen jedoch über kein durchgehendes elektrisches Bordnetz. Für sie und aus vielen anderen Gründen wurden und werden stationäre Fahrbahnüberwachungsschwellen installiert. Im deutschen Schienennetz schieben rund 250 dieser FÜS Dienst – in ganz Europa sind es etwa 700. Etwa so groß wie eine gewöhnliche Schwelle, ist sie zusätzlich mit Induktionssensoren bestückt. Sie registrieren vorbeifahrende Räder über Schwankungen der Magnetfeldstärke. Eine Auswerteelektronik neben dem Bahngleis schließt daraus auf Länge, Geschwindigkeit Beschleunigung und sogar die Bauart der Züge. Erkennt sie kritische Betriebszustände, alarmiert sie den Fahrdienstleiter.

Gebaut und unterhalten werden die FÜS von GE Transportation Systems, einer Tochter von General Electric. Was Datenerfassung und -verarbeitung betrifft, arbeitet das Unternehmen seit einigen Jahren mit Wissenschaftlern vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM zusammen. „Jeder nationale Bahnbetreiber bringt spezifische Anforderungen mit“, erzählt Projektleiter Thomas Redenbach aus der Praxis. „Die hauptsächliche Arbeit besteht darin, die vorhandene Software ständig an neue Umgebungen anzupassen und die Qualität der Auswertung zu verbessern. Was die Präzision der verwendeten mathematischen Modelle angeht, haben wir die Nase vorn.“

Zwei Beispiele, in denen Steuersignale implementiert wurden: Schnee fällt und der Infrarotsensor wird blind. Um dies zu verhindern, wurden in die FÜS der schweizer Matterhorn Gotthard Bahn Winterheizungen integriert. Die Zweipunktregelung der ITWM-Informatiker bewirkt, dass sich die Heizelemente je nach den Temperaturverhältnissen auf der Strecke richtig ein- und abschalten. Sie sollen nicht überhitzen, sondern lediglich den Schnee abtauen. In Schweden schneit es auch viel, jedoch räumen ihn hier Pfluglokomotiven von der Strecke. Damit kein Schnee in die Messöffnungen der FÜS fällt, schließt sie der Lokführer kurz vor der Überfahrt per Knopfdruck. Ebenso setzt er sie danach wieder in Betrieb.

Ansprechpartner:
Dipl.-Inf. Thomas Redenbach
Telefon: 06 31 / 3 03-18 61, Fax: -18 11
ab Januar: 06 31 / 3 16 00-45 37, Fax: -10 99
thomas.redenbach@itwm.fraunhofer.de

Dr. Ronald Rösch
Telefon: 06 31 / 3 03-18 67
ab Januar: 06 31 / 3 16 00-44 86
ronald.roesch@itwm.fraunhofer.de

Dirk Uebe
Telefon: 0 63 22 / 94 78-42
Fax: 0 63 22 / 94 78-25
dirk.uebe@getseurope.de