Kostengünstige und hoch effiziente Lösung für die Fahrzeuglokalisierung

Neben der jederzeit möglichen Fahrzeuglokalisierung ist die von der WAB gewählte Option für den Laufleistungsnachweis in der Schweiz bisher einmalig. Jeden Tag zeichnet das System rund 600 000 RFID-Signale auf und erkennt zuverlässig mehr als 4000 Fahrzeugbewegungen.

Die Wengernalpbahn (WAB) hat das RFID-System installiert, um die exakte Laufleistung jedes einzelnen ihrer Fahrzeuge (Lokomotive, Triebwagen oder Wagen) ermitteln zu können. Das System RailTrace wurde von den Fachleuten von Siemens Schweiz entwickelt und im Mai 2011 in Betrieb genommen. Neben der Kilometererfassung ermöglicht RailTrace jederzeit genaue Informationen darüber, wo das Rollmaterial unterwegs ist.

Zwischen Lauterbrunnen und Grindelwald melden elf an WAB-Stationen installierte RFID-Reader die Vorbeifahrt von insgesamt 120 Fahrzeugen. Über das Netzwerk der Jungfraubahnen werden die Daten an einen zentralen Server gesendet und dort in einer Datenbank gespeichert. Eine web-basierte Bedienoberfläche erlaubt den WAB-Technikern jederzeit detaillierte Auswertungen (Reports, Analysen usw.) vornehmen zu können.

Einen wichtigen Nutzen stellt die korrekte Zuteilung der laufabhängigen Leistungen und Kosten dar. Das Streckennetz der WAB weist zwei verschiedene Abrechnungssysteme auf: Die Strecke von Lauterbrunnen bis Wengen ist eine in den öffentlichen Verkehr integrierte abgeltungsberechtigte Bahn, während die restliche Strecke eine touristische Bahn ohne Finanzierung durch die öffentliche Hand ist. Mit der RFID-Lösung ist die Zuteilung auf die beiden Systeme problemlos möglich.

Eine besondere Herausforderung bei der Realisierung dieses Projektes waren die aussergewöhnlichen Umweltbedingungen, die auf der Strecke über die Kleine Scheidegg auf 2061 m ü.M. anzutreffen sind. So müssen die RFID-Reader und die Funketiketten bei Temperaturen von –40 Grad C bis +60 Grad C reibungslos arbeiten und Schnee, Eis und Hagel ebenso standhalten wie der starken UV-Strahlung durch das Sonnenlicht.

Das Projekt startete im Dezember 2010 und wurde mit der Abnahme durch die Wengernalpbahn im Mai 2011 erfolgreich abgeschlossen. Seit der Installation laufen Reader, Funketiketten und Auswertungsprogramm einwandfrei.

Hintergrundinformationen

Passive und aktive RFID
RFID (Radio Frequency Identification) bezeichnet Verfahren für die berührungslose Datenübermittlung mittels eines elektromagnetischen Feldes. Die wichtigsten Komponenten sind ein Transponder (auch Funketikette oder Tag genannt) und ein Lesegerät, welches beim Tag Informationen „abholt“. Im RFID-Tag sind in jedem Fall ein Mikrochip und eine Antenne untergebracht.

Passive RFID bedeutet, dass der Tag keine eigene Energiequelle aufweist. Das vom Lesegerät ausgestrahlte elektromagnetische Feld wird von der als Spule ausgebildeten Antenne aufgenommen, und der resultierende Strom regt den Chip zu einer Veränderung des Magnetfeldes entsprechend der zu übermittelnden Information an. Diese Veränderung wird vom Lesegerät interpretiert. Passive RFID-Tags haben eine geringe Reichweite, sind jedoch sehr klein und günstig. Typische Anwendungen: Systeme für die Zutrittskontrolle, Identifikation von Objekten und Tieren, Lagerbewirtschaftung, Verkauf (Kassensysteme). Für diese Anwendungen sind im Prinzip auch optische Systeme (Strichcode) geeignet. Nur RFID-Systeme sind jedoch immun gegen Verschmutzung und auch ohne „Sichtkontakt“ funktionsfähig.

Bei der aktiven RFID ist der Tag mit einer Batterie ausgestattet und deshalb in der Lage, aktiv Daten abzufragen (etwa von einem Sensor) und in bescheidenem Umfang auch zu verarbeiten, bevor er sie an das Lesegerät sendet. Aktive Tags sind einfacher programmierbar als passive, haben mehr Speicherkapazität und sind über grössere Distanzen (bis 100 m) lesbar. Die Kosten aktiver Tags sind höher als bei passiver RFID, liegen jedoch in jedem Fall noch weit unter 100 Franken. Typische Anwendungen: Übermittlung technischer Parameter von Maschinen oder Fahrzeugen.

Im Gegensatz zu passiven RFID-Tags, die bereits bei einigen Bahnbetreibern im Einsatz stehen, haben aktive Tags entscheidende Vorteile: Sie können von aussen berührungsfrei programmiert oder sogar mit Sensorikfunktionen erweitert werden. So können zum Beispiel allgemeine Diagnoseinformationen und Alarmierungen bei konkreten Gefahren übermittelt werden. Das aktive System eröffnet somit ganz neue Anwendungsmöglichkeiten zur Erhebung von Diagnosedaten in Echtzeit – so kann das aktuelle Gewicht eines Personenzugs und somit die Passagierzahl ermittelt werden.