Sicherheitssysteme für Schwerlastverkehr auf der Schiene

von Jürgen Groh - 2024-02-14

Der Güterverkehr auf der Schiene wächst weltweit – und mit ihm steigen die Anforderungen an Infrastruktur, Wartung und Sicherheitstechnik. Besonders im Schwerlastverkehr wirken enorme Kräfte auf Gleise, Weichen und Fahrzeuge.

Auf der InnoTrans in Berlin zeigt Progress Rail deshalb Systeme, die genau in diesem Bereich ansetzen: von Weichenantrieben über Gleisinspektion bis hin zu Heißläufer-Ortungsanlagen und Sensorik zur Unfallvermeidung. Das Unternehmen gehört seit 2006 zur Caterpillar-Gruppe und ist innerhalb des Konzerns auf Bahntechnik spezialisiert. Der Schwerpunkt liegt dabei vor allem auf sogenannten Heavy-Haul-Anwendungen – also Schwerlastverkehr mit besonders hohen Achslasten und langen Güterzügen, wie sie vor allem in den USA eingesetzt werden. Gerade diese extremen Belastungen verändern die Anforderungen an Gleisbau und Wartung erheblich. Während in Europa häufig gemischte Netze aus Personen- und Güterverkehr dominieren, entstehen im nordamerikanischen Schwerlastverkehr ganz andere Belastungsszenarien.

Progress Rail entwickelt Systeme für Weichen und Gleisinspektion

Am Messestand werden mehrere technische Systeme vorgestellt, die unterschiedliche Bereiche der Bahninfrastruktur abdecken. Dazu gehören Buffer Stops zum Auffangen von Zügen, Weichenantriebe für Hohlkastenschwellen sowie neue Systeme zur automatisierten Gleisinspektion. Besonders im Fokus steht dabei ein neues Track-Inspection-System. Dieses kontrolliert unter anderem die Spurweite, die Position von Befestigungen, den Zustand der Schienenoberfläche und die korrekte Lage einzelner Komponenten im Gleisbereich. Im Unterschied zu klassischen optischen Verfahren arbeitet das System laut Unternehmen mit Ultraschalltechnik. Dadurch soll eine höhere Genauigkeit bei der Zustandsanalyse erreicht werden.

Gerade bei stark belasteten Strecken spielt diese Präzision eine wichtige Rolle. Kleinste Veränderungen an Befestigungen oder Schienenprofilen können sich unter hohen Achslasten schnell zu sicherheitsrelevanten Schäden entwickeln. Wichtige Bestandteile der vorgestellten Systeme:

• Weichenantriebe für Schwerlaststrecken
• Track Inspection mit Ultraschalltechnologie
• Buffer Stops zum Auffangen von Fahrzeugen
• Schocksensoren zur Überwachung von Zugbewegungen
• Heißläufer-Ortungsanlagen mit Infrarotsensorik

Hinzu kommt ein weiteres Ziel: Die Wartungsintervalle sollen verlängert werden. Gerade in den USA müssen einzelne Schienenabschnitte unter extremen Belastungen teilweise bereits nach sechs Monaten ausgetauscht werden. Entsprechend groß ist der Druck, langlebigere Systeme und präzisere Überwachungstechnik einzusetzen.

Heavy Haul verändert die Anforderungen an Bahninfrastruktur

Besonders deutlich wird dieser Unterschied beim Thema Heavy Haul. Gemeint sind Güterzüge mit Achslasten von mehr als 35 Tonnen und extrem langen Zugverbänden mit teilweise über 100 Waggons. Solche Transporte stellen enorme Anforderungen an Schienen, Weichen und Unterbau. Die Belastungen unterscheiden sich deutlich von europäischen Netzen mit stärkerem Personenverkehr.

Progress Rail beschreibt die USA deshalb als wichtigsten Heimatmarkt. Dort gilt das Unternehmen im Heavy-Haul-Segment als Marktführer. Gleichzeitig expandiert der Konzern zunehmend nach Europa, Australien sowie perspektivisch nach Südostasien und in den Mittleren Osten. Interessant ist dabei die strategische Entwicklung in Europa. Nach der Übernahme eines britischen Weichenherstellers baut das Unternehmen seine Präsenz auf dem europäischen Markt weiter aus. Gerade Australien gilt ebenfalls als wichtiger Zielmarkt, weil dort ähnlich schwere Güterzüge im Rohstofftransport eingesetzt werden wie in Nordamerika.

Heißläufer-Ortungsanlagen sollen Entgleisungen verhindern

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf sicherheitskritischen Sensorsystemen. Besonders relevant sind dabei sogenannte Heißläufer-Ortungsanlagen. Diese Systeme überwachen die Temperaturen von Achslagern, Rädern und Bremsen während der Zugfahrt. Sensoren erfassen dabei Temperaturentwicklungen direkt an vorbeifahrenden Fahrzeugen. Das Grundprinzip ist vergleichsweise einfach: Schienenschalter erkennen zunächst die Achsen des Zuges und zählen diese durch. Anschließend messen Infrarotsensoren die Temperatur einzelner Komponenten.

Wird ein definierter Grenzwert überschritten, meldet das System exakt, an welcher Achse ein kritischer Zustand vorliegt. Die Information kann anschließend direkt an Fahrdienstleiter oder Leitstellen weitergegeben werden. Der Hintergrund ist ernst. Überhitzte Lager können brechen und im schlimmsten Fall zu Entgleisungen führen. Im Gespräch wird unter anderem auf den schweren Unfall von Viareggio in Italien verwiesen, bei dem ein technischer Defekt katastrophale Folgen hatte. Die vorgestellte Heißläufer-Ortungsanlage befindet sich laut Unternehmen bereits in der dritten Generation. Erste Systeme wurden demnach bereits Mitte der 1990er-Jahre eingesetzt.

Datenauswertung wird zum zentralen Zukunftsthema

Neben der reinen Sensorik rückt zunehmend die Datenanalyse in den Mittelpunkt. Genau dort sieht Progress Rail einen der wichtigsten Trends der kommenden Jahre. Kunden wollen Zustandsdaten nicht mehr nur lokal erfassen, sondern langfristig auswerten, vergleichen und für sogenannte Trendings nutzen. Ziel ist eine stärker vorausschauende Instandhaltung.

Damit entwickelt sich klassische Bahninfrastruktur zunehmend zu einem datengetriebenen System. Sensoren liefern kontinuierlich Informationen über Belastung, Temperatur, Verschleiß oder Materialzustand. Aus diesen Daten lassen sich Wartungszeitpunkte präziser planen und potenzielle Schäden früher erkennen. Gerade im Schwerlastverkehr könnte dieser Ansatz erhebliche wirtschaftliche Auswirkungen haben. Denn ungeplante Streckensperrungen oder Schäden an hoch belasteten Güterstrecken verursachen enorme Kosten. Die Präsentation auf der InnoTrans zeigt deshalb nicht nur neue Einzelprodukte, sondern einen grundsätzlichen Wandel im Bahnbereich: weg von rein mechanischer Infrastruktur, hin zu permanent überwachter, vernetzter und datenbasierter Gleistechnik.