TU Graz : Bahnnetz Österreich: Bald weniger Ausfälle dank verdoppelter Lebensdauer?

Ohne Isolierstöße wäre der Zugverkehr im Bahnnetz Österreich deutlich unsicherer. 

Die seitlich an Schienen montierten Bauteile erfassen, wann Züge einen Gleisabschnitt betreten und verlassen. Sie senden entsprechende Signale an die Gleisfrei-Meldeanlage. Doch auf stark befahrenen Strecken sind diese Komponenten schnell abgenutzt. ForscherInnen der TU Graz haben nun eine Lösung erarbeitet.

Die Bauteile teilen das Schienennetz in elektrisch isolierte Befahrungsabschnitte. Erst wenn ein Teilstück frei ist, kann der nächste Zug einfahren. In Österreich sind derzeit etwa 33.000 dieser Elemente installiert. Üblicherweise ordnen BahntechnikerInnen die kunststoffummantelten Stahllaschen im Abstand von ein bis drei Kilometern an. Auch am Anfang und Ende von Weichen finden sich solche Komponenten.

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Die Lebensdauer liegt aktuell zwischen acht und zwölf Jahren, auf besonders beanspruchten Strecken jedoch nur bei ein bis zwei Jahren. 

„Auf viel befahrenen Strecken verschleißen manche Isolierstöße sehr schnell, jede Zugachse beansprucht sie aufs Neue", sagt Stefan Marschnig vom Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft der TU Graz. 

Die regelmäßige Wartung und der Austausch verursachen erheblichen Aufwand.

ExpertInnen der Institute für Eisenbahnwesen sowie Eisenbahn-Infrastrukturdesign arbeiteten gemeinsam mit den ÖBB und Martin Schienentechnik an einer Verbesserung. Das Team schuf einen Prototyp mit optimiertem Material und neuer Geometrie. Dieser soll eine doppelt so lange Lebensdauer erreichen.

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„Mit dem Research Cluster Railway Systems haben wir an der TU Graz Expertinnen und Experten aus allen relevanten Bereichen vereint", sagt Ferdinand Pospischil vom Institut für Eisenbahnwesen. 

Das Team betrachtete das komplette System – von der Belastung durch Schienenfahrzeuge bis zur Kraftübertragung in den Untergrund.

Zunächst identifizierten die ForscherInnen mit Gleismesswägen Schwachstellen im Eisenbahnnetz. An beschädigten Isolierstößen führten sie Messungen durch, um Kräfte und Wechselwirkungen zwischen Zug, Gleis und Untergrund zu erfassen. Aus diesen Daten entwickelten sie einen digitalen Zwilling – eine virtuelle Kopie des Gesamtsystems, mit der sie Prototypen entwerfen und testen konnten.

Die Prototypen mussten sich im praktischen Einsatz bewähren. Erste Streckentests zeigten erfolgversprechende Ergebnisse. Das verbesserte Material und die neue Geometrie erzeugen geringere Spannungen. Die auftretenden Kräfte verteilen sich besser, wodurch das gesamte System stabiler wird.

Die Grazer ExpertInnen erwarten, dass sich die Lebensdauer der Isolierstöße im Vergleich zu bisherigen „zumindest verdoppeln" sollte. Das würde geringere Wartungskosten, weniger Verspätungen und ein zuverlässigeres Schienennetz bedeuten. 

„Unsere Weiterentwicklung sollte, den aktuellen Forschungsergebnissen folgend, deutlich länger halten und anderen Streckenkomponenten weniger stark zusetzen. Gleichzeitig haben wir darauf geachtet, dass der Isolierstoß zu verträglichen Kosten produziert werden kann", so Marschnig.

Die Innovation verspricht weniger Ausfälle und Schäden im Bahnnetz Österreich. Für alle, die sich auf die Bahn verlassen, könnte das einen spürbaren Unterschied machen.

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