Fraunhofer-Presseinformation

Die moderne Schienenverkehrstechnik stellt Betreiber und Hersteller vor unterschiedliche Aufgaben. Logistische Probleme muessen geloest und die Sicherheit gewaehrleistet werden. „Planen - Orten - Messen - Pruefen - Sichern" - unter diesem Motto praesentieren sieben Fraunhofer-Institute ihre aktuellen Forschungsergebnisse fuer die Schienenverkehrstechnik auf der Hannover Messe vom 19.-24. April 1999, Halle 24, Stand D37.

Um die Betriebs- und Verkehrssicherheit von Schienenfahrzeugen zu gewaehrleisten, sind Pruefungen von Raedern bzw. des gesamten Radsatzes in festgelegten Wartungsintervallen und mit unterschiedlichem Aufwand vorgeschrieben. Bei einer grossen Inspektion werden die gesamten Radsaetze eines Zuges  bestehend aus Radscheibe, -nabe und -achse inklusive Anbauteilen - ausgebaut und akribisch auf Materialinhomogenitaeten sowie mechanische Veraenderungen untersucht.

Ultraschallverfahren lokalisieren Materialfehler schnell und sicher; allerdings wurde bisher manuell und personalintensiv geprueft. Gemeinsam mit der Deutschen Bahn AG entwickelten Wissenschaftler aus dem Fraunhofer-Institut fuer Zerstoerungsfreie Pruefverfahren IZFP und der Fraunhofer-Technologie-Entwicklungsgruppe TEG eine Pruefanlage, die erstmals umfassende Volumen- und Oberflaechenpruefungen vollautomatisiert an ausgebauten Radsaetzen durchfuehrt. Materialinhomogenitaeten und mechanische Veraenderungen an Raedern und Radsaetzen werden zuverlaessig festgestellt; Fehlerort und -lage, Fehlerart und -groesse werden genau angezeigt und dokumentiert. Die Anlage ist seit April 1999 in der Niederlassung Werk Nuernberg der Deutschen Bahn AG in Betriebserprobung.

Auch das Radlaufprofil muss in regelmaessigen Abstaenden vermessen werden: Nach spaetestens 14 000 km, das entspricht zehn Einsatztagen, ist diese Sicherheitsinspektion faellig. Das Fraunhofer-Institut fuer Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK entwickelte ein robustes, beruehrungslos arbeitendes optisches System. Im Ueberfahrbetrieb wird das Radlaufprofil voll automatisiert vermessen. Aus dem Profilverlauf werden anschliessend radzustandsbeschreibende Parameter wie Spurkranzhoehe, Spurkranzdicke, Quer- und Spurmass ermittelt. Alle Daten werden protokolliert und in einer Diagnosedatenbank archiviert.

Wenn die Fahrgaeste in Hochgeschwindigkeitszuegen ein Brummen hoeren, liegt das an Schwingungen und Vibrationen, die die Fahrzeugkonstruktion anregen. Winzige unstete Stellen an Rad und Schiene rufen diese Resonanzen hervor. Die Ursachen dafuer hat das Fraun-hofer-Institut fuer Informations- und Datenverarbeitung IITB mit einem realitaetsnahen 3D-Simulationsmodell untersucht und ein aktives Mechatronik-Konzept als Abhilfemassnahme entwickelt: Eine aktiv geregelte Tilgermasse mit anpassbarer Feder und Kraftstellglied nimmt die Schwingungsenergie auf und reduziert so einen ungleichmaessigen Radverschleiss. Nachdem sich das optimierte Konzept in der Simulation bewaehrt hat, soll es nun von Industriepartnern realisiert werden.

Eine exakte Positionsbestimmung der Zuege ueber eine real-time-Verfolgung ist bisher nur bedingt moeglich. Das Programm TransDis® vom Fraunhofer-Institut fuer Materialfluss und Logistik IML ermoeglicht nun eine leistungsfaehige Visualisierung und das Management von Ortungs-, Fahrzeug- und Ladungsdaten, unabhaengig von der Art des Verkehrstraegers. Mit Hilfe von TransDis® koennen Disponenten schnell und uebersichtlich die Positionen ihrer Fahrzeuge verfolgen sowie Sendungsdaten und Fahrzeugstationen abrufen. Ein weiteres Ortungsziel verfolgt eine Neuentwicklung des Fraunhofer-Instituts fuer Physikalische Messtechnik IPM. Die hohe Fahrgeschwindigkeit der Zuege und die starke Auslastung der Strecken erfordert heute eine permanente und schnelle Instandhaltung. Mit der Mastenerkennung, die be-ruehrungslos, schnell, bei Tempo 250 und wetterunabhaengig arbeitet, werden Defekte praezise lokalisiert - auch in Tunnels. Die genaue Ortsangabe erlaubt den Instandhaltungstrupps einen effizienten Personaleinsatz. Die Pruefung der Oberleitung, der Lage des Fahrdrahts, meistert eine andere Geraeteentwicklung des Fraunhofer IPM inzwischen weltweit. Auch dieses Laser-Messgeraet erfuellt seine Aufgabe im ICE-Tempo, ebenso wie die Weichen- und Stosserkennung. Langsame Messwagen behindern so nicht mehr den zuegigen Verkehr auf Hochgeschwindigkeitsstrecken. Montiert auf dem Dach eines Messwagens misst das Geraet beruehrungslos, ob der Fahrdraht noch in der richtigen Position ist und stellt so sicher, dass die Oberleitung sich beispielsweise nicht im Stromabnehmerbuegel des fahrenden Zuges verhaken kann. So leisten diese beiden Systeme, die die Instandhaltung effizienter und schneller machen, einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit.

Ansprechpartnerin:
Fraunhofer-Initiative Schienenverkehrstechnik
Ulrike Droeschel, Fraunhofer Institut für Zerstoerungsfreie Pruefverfahren IZFP
Universitaet, Gebaeude 37, D-66123 Saarbruecken
Telefon 06 81/93 02-39 98, Telefax 06 81/93 02-59 34
email: droeschel@izfp.fhg.de