Drahtlose Sensornetzwerke gegen frierende Weichen

Wissenschaftler der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) präsentieren auf der diesjährigen Automatisierungsmesse SPS IPC Drives vom 22. bis 24. November in Nürnberg den Prototypen eines drahtlosen, energieautarken Sensorknotens, der an Weichenheizungen im deutschen Schienennetz zum Einsatz kommen soll.

Der Sensorknoten soll automatisch die Temperatur und den Verschleißzustand der Weichenheizungen erfassen und so das Ausfallrisiko im Schienenverkehr durch defekte oder eingefrorene Weichen reduzieren. Außerdem sollen die Energiekosten für die Beheizung der Weichen im Winter gesenkt werden, da dank moderner Sensorik ein bedarfsgerechtes An- und Ausgeschalten möglich wird. Aktuell verschlingt die Weichenbeheizung jeden Winter rund 44 Millionen Euro.

„Herkömmliche Sensoren sind per Kabel ans Stromnetz angeschlossen. Ihre Daten senden die Sensoren ebenfalls über Datenleitungen. Im Fall von Weichenheizungen und vielen anderen Anlagen wäre die Installation solcher Sensoren wegen der nötigen Tiefbauarbeiten aber viel zu aufwendig.

Deshalb haben wir an der HTWK Leipzig einen Sensor entwickelt, der komplett drahtlos funktioniert – und das auch bei winterlichen Temperaturen“, so Prof. Faouzi Derbel vom Institut Elektrische Energietechnik an der HTWK Leipzig. Künftig sollen bis zu acht Sensoren je eine Weiche überwachen und die einzelnen Heizstäbe ausschließlich bei Bedarf aktivieren. Zusätzlich können die Sensoren den verschleißbedingten Ausfall von Weichenheizungen rechtzeitig diagnostizieren.

Als weiteren Höhepunkt präsentieren die Forscher der HTWK Leipzig zur SPS IPC Drives den neusten Entwicklungsstand ihrer in Straßenlaternen integrierbaren Lademodule. Die ersten vier Laternen mit integrierter Ladefunktion wurden im August 2016 im Leipziger Musikviertel eingeweiht.

„Die Technologie in den Ladestationen besteht aus modular kombinierbaren Komponenten, die sich an verschiedenste Anwendungssituationen anpassen lassen. Damit sind die Lademodule in alle gängigen Straßenlaternen, aber auch in anderes Stadtmobiliar oder in herkömmliche Ladeboxen integrierbar“, erklärt Projektleiter Prof. Andreas Pretschner vom Institut für Prozessautomation und Eingebettete Systeme an der HTWK Leipzig.

Für die Kommunikation zwischen Elektroauto, Ladestation und Stromversorger kommen frei nutzbare, standardisierte Protokolle zum Einsatz. Stellt also eine Kommune, ein Stromanbieter oder ein privater Gewerbetreibender eine solche Ladestation auf, kann zwischen verschiedenen Abrechnungsmodellen gewählt werden. Damit ist das Leipziger „Laternenparken“-System flexibler als ähnliche Konzepte in Berlin und München, bei welchen der Anbieter für die Abrechnungsinfrastruktur jeweils vorgegeben ist. Auf der Messe präsentieren die Forscher das von der Firma „Leipziger Leuchten“ vermarktete Lademodul „Karsten“, welches an gängigen Straßenlaternen angebracht werden kann.

Der Messestand der HTWK Leipzig auf der SPS IPC Drives vom 22. bis 24. November in Nürnberg findet sich am Gemeinschaftsstand „Forschung für die Zukunft“ in Halle 6, Stand 434.

https://idw-online.de/de/news657675 – Weitere Informationen zu den „Lade-Laternen“