Projektlaufzeit: 08/2019 - 12/2021

Um die Zuverlässigkeit und die Ressourcenschonung im Straßenbahnbetrieb zu erhöhen und um einen Beitrag für die Nutzung und Akzeptanz des schienengebundenen öffentlichen Nahverkehr zu leisten forschen Leipziger Wissenschaftlicher und regionale Unternehmen gemeinsam mit den Leipziger Verkehrsbetrieben - als assoziierter Partner - an der Schadensdetektion von Straßenbahnschienen.

Es ist Stand der Technik über zyklische und visuelle Untersuchungen und über Gleisbegehungen den Zustand von Straßenbahnschienen zu beurteilen. Je nach Schadensart werden Instandhaltungsmaßnahmen eingeleitet, die dem Fehler vorbeugend, bspw. durch präventives Schienenschleifen, entgegenwirken oder diesen korrektiv beseitigen. Allerdings liegt genau dabei das Interesse der Verkehrsbetriebe so wenig wie möglich Material vom Schienenkopf abzutragen. Das zu späte Erkennen oder das unentdeckte Wachstum von ausgeprägten Schienenfehlern, bspw. Riffel und Schienenbrüche, kann dann zur zeitweisen Sperrung eines Streckenabschnitts oder gar zur Entgleisung der Straßenbahn führen. Daher besteht das Projektziel darin den Schienenzustand ständig und online zu erfassen um vorbeugende und minimalinvasive Instandhaltungsmaßnahmen einleiten zu können. Die Potenziale solch eines Verfahrens liegen in der Kostenreduktion im Bereich der Instandhaltung von Schienen, indem bspw. das fortschreitende Wachstum von Riffeln unterbunden und so der Austausch von Schienen zeitlich deutlich später stattzufinden hat. Zudem können präventive Instandhaltungsmaßnahmen im Regelbetrieb stattfinden und erfordern keine Streckensperrungen, zur Freude der Fahrgäste.

Dazu soll Im Projekt ein Verfahren entwickelt werden, was unter modernsten IT-Sicherheitsaspekten cloudbasiert den Zustand der Schienen analysiert, visualisiert und dem Endnutzer zur Verfügung stellt. Auf der Basis von unterschiedlichen Messgrößen, bspw. wie Körperschall, Feuchtigkeit und Temperatur, wird der Schienenzustand erfasst. Durch die Fusion mit Mobilitätsdaten, basierend auf der Straßenbahngeschwindigkeit und der -position, können Schienenmeter-wiederholgenaue Zustandsdaten gesammelt werden.

Die Hauptaufgabe der HTWK liegt im Bereich der Messdatenanalyse - was die Messdatenklassifikation zur Erkennung von bspw. Riffeln und Brüchen beinhaltet - und der labor- und simulationstechnischen Untersuchungen. Ein besonderes Augenmerk besteht in der Körperschall-basierten Detektion der Schienenfehler. Aufgrund des Rad-Schiene-Kontaktes pflanzen sich die Unregelmäßigkeiten der Fahrbahn in Form von Schall bzw. Schwingungen im Drehgestellrahmen fort und werden durch einen Körperschallsensor erfasst.

Zur Durchführung von Messfahrten sind die Leipziger Verkehrsbetriebe (LVB) assoziierter Partner im vom BUND geförderten Forschungsprojekt tätig. Dank der Unterstützung der LVB, welche das Fahrzeug, die Infrastruktur und ihre Expertise zur Verfügung stellen, wird im Projekt die Leipziger Linie 11 regelmäßig vermessen. Diese Linie ist von besonderer Bedeutung, denn sie verläuft unmittelbar vor den Toren der HTWK Leipzig entlang, was die Forschung am Campus um ein Vieles lebendiger erscheinen lässt.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert.

Leipziger Verkehrsbetriebe (LVB) GmbH (assoziativer Partner)
SDS Schwingungsdiagnose Service GmbH (Zwenkau)
BitCtrl Systems GmbH