Das Thema Monitoring an Schienenfahrzeugen ist sehr umfassend. Daher fokussiert dieser Beitrag die Situation im Schienengüterverkehr.
Immer wiederkehrende Aufgabenstellungen an Güterwagen sind:
▪ Überwachung des Verschleißes im normalen Betrieb um den optimalen Zeitpunkt der Wartung zu erkennen
▪ Erprobung von Fahrzeugen und Komponenten insbesondere unter dem Aspekt der Erfassung von Betriebslasten und -bedingungen
▪ Analyse von Schadensfällen, Ursachenfindung und Überprüfung der gesetzten Maßnahmen auf Wirksamkeit
Ausgangssituation
Im Regelfall verfügen Güterwagen über kein Bordnetz und somit ist keine Möglichkeit der Energieversorgung vorhanden. Bisher in Verwendung stehende Messsysteme erfordern zumeist die Betreuung durch Messtechniker. Für Messungen an Güterwagen wurden und werden daher oft spezielle Messwagen im Zugverband mitgeführt. Diese Messwagen ermöglichen die Energieversorgung und erlauben die Begleitung durch Personal. Bei zahlreichen Spezialaufgaben wie der fahrtechnischen Prüfung von Fahrzeugen ist diese Vorgehensweise notwendig und wird auch in Zukunft seine Berechtigung haben. Allerdings gibt es viele andere Aufgabenstellungen, bei denen ein Monitoring im normalen Betrieb erfolgen soll und daher jede Veränderung im Zugverband unerwünscht ist. Abgesehen hiervon ist das Aus- und Einreihen zusätzlicher Fahrzeuge meist auch mit einem hohen organisatorischem und finanziellen Aufwand verbunden. Es ist daher der Bedarf nach Mess- und Monitoring Systemen gegeben, die aufgrund von Platzbedarf und Robustheit problemlos in einem Güterwagen installiert und autonom betrieben werden können.
Neuerungen
In den letzten Jahren hat es zahlreiche Neu- und Weiterentwicklungen gegeben, die andersartige Lösungen für Monitoring Aufgaben an Güterwagen ermöglichen. Ein elektrisches Bordnetz zur Energieversorgung auf Güterwagen kann mit in Serie gefertigten Komponenten aufgebaut werden. Die Energieerzeugung erfolgt mittels Radnabengenerator, für die Speicherung der Energie kann auf Akkumulatoren aus dem Nutzfahrzeugbereich zurückgegriffen werden. Erprobte Elektronik zum Lademanagement ist am Markt verfügbar. Für die Unterbringung all dieser Komponenten kann auf an Güterwagen angepasste Container und Schaltschränke zurückgegriffen werden. Zulassungen für die dauerhafte Installation auf Güterwagen liegen für diese Komponenten vor, wodurch der administrative Aufwand erheblich vereinfacht wird. Die Entwicklung von Messverstärkern, Datenloggern sowie der zugehörigen Software hat einen Standard erreicht, der einen stabilen Remote Betrieb über das Internet zulässt und dies mit handhabbarer Komplexität und vertretbarem Aufwand. Mittlerweile steht ein nahezu flächendeckend verfügbares leistungsfähiges Mobilfunknetz
zu Verfügung. Dies ermöglicht den remote Zugriff auf die Messgeräte als auch die Übertragung größerer Datenmengen, zumeist sogar in Echtzeit.
Beispiele und Anwendung
Obige Neu- und Weiterentwicklungen ermöglichen die Realisierung von autonomen Messungen an Güterwagen, bzw. ein Monitoring im normalen Betriebseinsatz. Da ausschließlich handelsübliche Komponenten eingesetzt werden, wird eine hohe Zuverlässigkeit des Systems bei angemessenen Kosten erreicht. Im Weiteren behandelt dieser Beitrag die konkrete Umsetzung sowie die Ergebnisse verschiedener Projekte.