Bahntechnologie: Auf dem Weg zum „gläsernen Zug“

Praktisch jeder Teil eines Zuges und der Infrastruktur kann überwacht werden. Virtual Reality (VR), Künstliche Intelligenz (KI), Infrarot und Akustik machen das möglich. Zwei Sachen haben Franz Kainersdorfer, Vorstand der Metal Engineering Division des Technologiekonzerns voestalpine, bei der diesjährigen internationalen Fachmesse für Verkehrstechnik in Berlin, der Innotrans, überrascht: Wie sehr Sensorik und Digitalisierung in der Bahntechnologie Einzug genommen haben und welche Rolle Additive Manufacturing, also 3-D-Druck, in diesem Bereich mittlerweile spielt. „Man kann sagen, dass sich die Digitalisierung und die Bahn gefunden haben“, sagt Kainersdorfer. Immer mehr Unternehmen seien in diesem Bereich tätig, wie die Messe gezeigt habe.

Komponenten

Und der 3-D-Druck helfe inzwischen, wichtige Komponenten optimal zu gestalten. Etwa das Herzstück einer Weiche – jene Stelle, wo in der Schiene ein kleines Loch für den Spurkranz bleiben muss, damit der Zug je nach Stellung der Weiche in die eine oder die andere Richtung fahren kann. Auch Designlösungen zur Befestigung der Schiene an der Schwelle werden durch 3-D-Druck verbessert. Um im schärfer werdenden Wettbewerb mithalten zu können, hat die voestalpine ihre Bereiche Schiene und Weiche im neuen Bereich Railway Systems zusammengefasst. „Der Bedarf des Kunden geht in Richtung Systemangebot. Man muss als Gesamtanbieter auftreten“, sagt Kainersdorfer.

Ein neuer Trend ist, mittels Sensoren den Zustand der Komponenten zu erfassen und mit Algorithmen und Software dem Kunden die Infos auf den Bildschirm zu liefern. „Damit erkennt er den Zustand der Strecke und weiß genau, wann, wo und was instandzusetzen ist“, so Kainersdorfer. Das spart Kosten, denn statt zyklischer Instandsetzung kann diese nun punktgenau erfolgen, was zum Beispiel Verschleiß spart, der bei unnötigem Schleifen einer Schiene entstehen würde.

Weichen, Schienen, Schwellen, Befestigungen, Antriebe der Zungenvorrichtungen – jener Schienenteil der Weiche, der sich bewegt -, aber auch Weichenposition und Abnutzungsgrad können überwacht werden. „Bis zu 40 Sensoren kann eine Weiche haben“, sagt Kainersdorfer. Die Lebensdauer von Weichen kann dadurch um das Zwei- bis Dreifache erhöht werden. Außerdem wird die Weiche durch die Überwachung sicherer. Auch mit rollenden Zügen beschäftigt sich die voestalpine.

Mittels so genannter „Check-points“ werden Lokomotiven und Waggons kontrolliert, etwa mit Lichtraumüberwachung, die erkennt, ob Teile bei den Fahrzeugen heruntergeklappt sind und mit dem Gegenverkehr kollidieren könnten. „Wir überprüfen auch das Achsgewicht und ob ein Rad unrund ist“, erzählt Kainersdorfer. Mittels Infrarot- und Akustik lässt sich genau feststellen, wann zum Beispiel eine Achse heiß läuft.

Personalumbau

Die Digitalisierung bringt in der Industrie allerdings ein Problem mit sich: Arbeitsplätze für weniger Qualifizierte verschwinden, jene für höher Qualifizierte werden mehr. Allerdings finden die Unternehmen schon seit längerem kaum noch geeignete Fachkräfte. Ein Umstand, der auch die voestalpine betrifft. „Das ist vor allem ein Thema bei Spezialisten, wie zum Beispiel Programmierer von Künstlicher Intelligenz“, so Kainersdorfer. In vielen Bereichen sei man aber abgedeckt, zum Beispiel durch Maschinenbau-HTL-Abgänger.

Der Bereich Railway Systems im Konzern beschäftigt insgesamt 7000 Mitarbeiter, allein in Österreich sind es 1800. Davon sind 150 Forscher, die Zahl soll steigen. „Mit den ÖBB und den Wiener Linien haben wir zwei kongeniale Partner, um gemeinsam neue Komponenten und Systeme zu testen“, sagt Kainersdorfer. Mit vielen so entstandenen Produkten habe die voestalpine weltweit reüssieren können. „Außerdem arbeiten wir viel mit österreichischen Universitäten zusammen.“ Zu den wichtigsten zählen die Montanuniversität Leoben, die TU Graz und die Doppler-Labors der Universität in Linz. Diese würden wichtige Beitrage auf der Grundlagenseite und Inputs für Produktentwicklung liefern. „Die werden sehr professionell geführt, dafür sind wir sehr dankbar.“

Hinweis: Der KURIER war auf Einladung von Bombardier auf der Innotrans in Berlin.