Weichen sind stark beanspruchte und sicherheitskritische Komponenten der Eisenbahninfrastruktur. Traditionell basiert die Entscheidung über Wartung oder Erneuerung auf visuellen Inspektionen durch qualifiziertes Personal. „Unser Ziel ist es, ein tieferes Verständnis der Dynamik und Zustände im System Bahn zu erlangen, um die Instandhaltungspraktiken zu optimieren“, erklärt Ing. Gerald Lobner, Projektverantwortlicher bei Plasser & Theurer die Aufgabenstellung für die Forscher im Rahmen des Rail4Future-Projekts.
Messwagen EM100VT mit Spezialequipment
Auf dem Messwagen EM100VT von Plasser & Theurer wurde dazu ein Zeilenkamerasystem, das im nahinfraroten Wellenlängenbereich arbeitet, und Vibrationssensoren von Hottinger Brüel & Kjaer GmbH (HBK) installiert. Diese sind mit hochpräzisen Zeit- und Raumdaten durch einen GNSS-Sensor und das PTP-v2-Protokoll verbunden.
Zum Schutz der Kameras und Sensoren wurden von Plasser & Theurer dazu spezielle Gehäuse konstruiert, um diese effektiv vor Umwelteinflüssen zu schützen. Die anschließende Integration und Synchronisation der verschiedenen Messsysteme auf dem Messwagen, insbesondere aufgrund der hohen Datenrate der Kameras, gestaltete sich für die Forscher als große Herausforderung. Dazu musste ein neues Synchronisationsmodul entwickelt werden, das die effiziente Speicherung und Verarbeitung der Daten ohne Verlust wichtiger Informationen sicherstellt.
Effizienzpotential für Weicheninspektion und Schienenwartung
„Die Integration von hochpräzisen Zeit- und Raumdaten durch GNSS-Sensoren und das PTP-v2-Protokoll hat es uns ermöglicht, eine sehr detaillierte Datengrundlage für die Auswertung und Überwachung zu schaffen“. Die gewonnenen Daten würden maßgeblich zur Entwicklung verbesserter Rad-Schiene-Rechenmodelle beitragen und damit „die Effizienz und Genauigkeit der Weicheninspektion und Schienenwartung steigern“, so Ing. Lobner.
Know-how-Austausch zwischen Industrie und Forschung
Die enge Kooperation mit Schlüsselpartnern wie der ÖBB-Forschungsabteilung und JOANNEUM RESEARCH habe sich dabei als „sehr produktiv“ erwiesen. Der Know-how-Austausch zwischen Industrie und Forschung war „entscheidend, um die technischen Herausforderungen zu meistern und innovative Lösungen zu entwickeln“, sieht Ing. Lobner einen „bedeutenden Fortschritt in der präzisen Erfassung und Analyse von Bahninfrastrukturdaten“.
Plasser & Theurer
Das österreichische Familienunternehmen gilt als weltweiter Technologieführer für Gleisbaumaschinen. Das Produktprogramm umfasst Maschinen und Systeme sowohl für Neubau wie auch für Umbau und Instandhaltung von Gleisen und Oberleitungen.
Mit 22 internationalen Partnerfirmen beschäftigt das 1953 gegründete Unternehmen 6000 Mitarbeiter, rund ein Drittel davon in Österreich. Die Exportquote liegt bei 93%, 17.700 Großmaschinen wurde in 110 Länder geliefert.
Ing. Gerald Lobner, Msc
Seit 2014 ist Gerald Lobner bei Plasser & Theurer tätig. In der Abteilung für Technologie & Innovation treibt er als Projektleiter technologische Entwicklungen im Bereich Gleisbau und Instandhaltung voran und koordiniert als zentrale Ansprechperson die Forschungsförderprojekte der FFG.