Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schluss mit der Reisekrankheit in Neigezügen

29.07.2011
Züge, die sich in die Kurve legen, können schneller fahren als andere Bahnen. Doch vielen Passagieren wird in Neigezügen unwohl, einige werden reisekrank. Warum das so ist, war bisher nicht bekannt. Jetzt haben Neurologen der Universität Zürich zusammen mit amerikanischen und Schweizer Kollegen nicht nur die Ursache der Reisekrankheit in Neigezügen erforscht, sondern auch das Mittel für ihre Bekämpfung gefunden.

Neigezüge können schneller fahren als normale Züge, weil ihre seitliche Neigung einen Teil der Kräfte kompensiert, welche in den Kurven auf die Wagen wirken: Durch ein Einwärtskippen um die eigene Längsachse gleichen die Züge die geschwindigkeitsabhängige Seitwärtsbeschleunigung (Zentrifugalkraft) der Wagen teilweise aus.


Neigezüge: Durch Einwärtskippen um die eigene Längsachse gleichen die Züge die geschwindigkeitsabhängige Seitwärtsbeschleunigung (Zentrifugalkraft) der Wagen teilweise aus. Dank dieser Kompensation der Kräfte können sie schneller fahren als andere Bahnen. (Bild: SBB)

Dank dieser Kompensation bleibt in den Kurven unter anderem auch der Kaffee im Becher, und Personen, die sich im Gang bewegen, werden nicht auf die Seite geworfen. Die Kehrseite der schnellen Neigezüge: Viele Passagiere fühlen sich in ihnen unwohl, sie werden reisekrank. Ihr autonomes Nervensystem reagiert mit Übelkeit, Erbrechen, Schwitzen, Herzklopfen und anderen Symptomen. Die genaue Ursache der Reisekrankheit in Neigezügen war bisher unbekannt.

Der Neurologe Dominik Straumann von der der Universität Zürich hat nun zusammen mit Kollegen vom Mount Sinai Hospital in New York sowie mit Ingenieuren von den Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) und von Alstom den Effekt der Grösse des Neigungswinkels auf den Komfort der Passagiere erforscht. Den Rahmen bildeten Vorabklärungen für die Beschaffung von Doppelstock-Zügen durch die SBB. Auf Testfahrten zwischen Winterthur und Gossau hat das Forscherteam Messungen und Befragungen durchgeführt. Ihre Erkenntnisse sind unmittelbar relevant für die Praxis und werden jetzt in der Wissenschaftszeitschrift «The FASEB Journal» publiziert.

Die Grösse des Neigungswinkels ist irrelevant – bei richtigem Timing

Ausschlaggebend für das Auftreten von Reisekrankheiten ist, so das Ergebnis der Testreihe, ob die Neigung der Wagen synchron mit der kurvenbedingten Seitwärtsbeschleunigung erfolgt oder nicht: Wird die Beschleunigung gleichzeitig durch die Neigung kompensiert, fühlen sich die Passagiere wohl, erfolgt die Kompensation aber mit einer kurzen Verzögerung, können sie reisekrank werden.

Ob die Kompensation nun synchron oder zeitlich verzögert erfolgt, ist abhängig vom eingesetzten Kontrollsystem, welches wiederum den sogenannten Neigungsmodus definiert. Unterschieden werden der konventionelle und der prädikative Neigemodus: Bei Fahrten im konventionellen Neigemodus werden Messdaten auf Höhe der Lokomotive verwendet, um die Neigungswinkel der folgenden Wagen zu berechnen. Das führt zu einer etwas verspäteten Neigung vor allem der vorderen Wagen. Bei Fahrten im prädikativen Modus hingegen verfügt der Bordcomputer über das Profil der gesamten Zugsstrecke und kann die Wagen exakt zeitgleich mit der kurvenbedingten Seitwärtsbeschleunigung neigen.

Die Auswirkungen des Neigungsmodus auf die Befindlichkeit der Fahrgäste zeigt sich unmittelbar: Bei Fahrten mit konventionellem Modus nahm der Grad der Reisekrankheit mit grösser werdendem Neigungswinkel zu. Anders bei Fahrten im prädikativen Modus: Bei den Passagieren traten keine Änderung des Befindens auf, obwohl der Zug deutlich schneller fuhr. Bei Fahrten mit konventionellem Modus wurden kleinere Neigungswinkel zwar relativ gut ertragen, allerdings konnte der Zug im Vergleich mit Fahrten ohne Neigung die Geschwindigkeit weniger stark erhöhen.

«Ursache und Ausmass der Reisekrankheiten in Neigezügen ist damit nicht primär in der Grösse des Neigewinkels zu suchen», bilanziert Dominik Straumann, sondern «in der zeitlichen Verzögerung der Neigung, spürbar wird die verzögerte Neigung der Wagen beim Kurveneingang und die verzögerte Rückneigung beim Kurvenausgang.»

Besonders erfreulich an diesen Ergebnissen ist, dass das technische Gegenmittel gegen die Reisekrankheit in Neigezügen bereits existiert. Die Kontrollsysteme, welche prädikative Fahrten ermöglichen, lassen sich zudem relativ einfach auch in bestehenden Zügen implementieren.

Zu den Testfahrten:
An den Testfahrten hatten während fünf Tagen insgesamt 200 Passagiere teilgenommen. Die Hälfte der Passagiere hatte angegeben, dass sie bei Fahrten in Neigezügen reisekrank werden. Einige der Passagiere trugen während den Fahrten an einem Kopfband einen dreidimensionalen Beschleunigungssensor (Akzelerometer), mit dem die Beschleunigungskräfte in der Nähe des Innenohrs ermittelt wurden. Im Abstand von zehn Minuten gaben die Passagiere zudem Auskunft zu ihrer Befindlichkeit.
Literatur:
Bernard Cohen, Mingjia Dai, Dmitri Ogorodnikov, Jean Laurens, Theodore Raphan, Philippe Müller, Alexiou Athanasios, Jürgen Edmaier, Thomas Grossenbacher, Klaus Stadtmüller, Ueli Brugger, Gerald Hauser, and Dominik Straumann: Motion sickness on tilting trains, in: The FASEB Journal, published online July 25, 2011, doi: 10.1096/fj.11-184887
Kontakte:
Prof. Dominik Straumann
Klinik für Neurologie
Universitätsspital Zürich
Tel. +41 (0)44 255 55 64
E-Mail: dstraumann@access.uzh.ch

Beat Müller | idw
Weitere Informationen:
http://www.mediadesk.uzh.ch/articles/2011/Neigezuege.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Kokosöl verlängert Leben bei peroxisomalen Störungen
20.06.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Überdosis Calcium
19.06.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics