Zustandsüberwachung Schieneninfrastruktur

Durch die Schieneninfrastruktur wird maßgeblich die Leistungsfähigkeit des Systems Bahn bestimmt. Für Verkehrsbetriebe wird durch einen fehlerfreien Zustand der Infrastruktur ein sicher und ökonomischer Betrieb ermöglicht. Fahrgäste profitieren dabei zusätzlich von einem erhöhten Komfort.

Durch eine kontinuierliche Zustandsüberwachung der Schieneninfrastruktur soll sichergestellt werden, dass diese eine Verfügbarkeit von nahezu 100% aufweist. Bislang wird die Instandhaltung jedoch in festen Intervallen durchgeführt, ohne dass der tatsächliche Infrastrukturzustand bekannt ist. Wenn Messungen des Schienenzustands durchgeführt werden, geschieht dies zumeist in regelmäßigen Abständen durch Messzüge und zum Teil noch durch Gleisläufer, welche eine visuelle Inspektion der Infrastruktur vornehmen.

Um eine kontinuierliche Zustandsüberwachung der Schieneninfrastruktur durchzuführen, ist die Karlsruher Messstraßenbahn mit einem GPS-Aufnehmer und Beschleunigungssensoren am vorderen und hinteren Drehgestell ausgerüstet. Dadurch wird während des täglichen Betriebs ein durchgängiges Abbild der Schieneninfrastruktur ermittelt, wodurch frühzeitig auf Schäden reagiert werden kann und Degenerationsmodelle der Infrastruktur erstellt werden können, um langfristig Schäden prädiktiv voraussagen zu können.

Die Abbildung zeigt eine beispielhafte Messung der Schieneninfrastruktur vor und nach Instandhaltungsmaßnahmen in der Rüppurer Straße in Karlsruhe. Dargestellt sind die gemessenen Beschleunigungen an den Drehgestellen sowie die Kurzzeit-Fourier-Transformation des Beschleunigungssignals. Klar erkennbar sind, sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich, die wesentlich geringeren Beschleunigungen an den Drehgestellen nach den Instandhaltungsmaßnahmen sowie das neue Gleisviereck zwischen Kronenplatz und Rüppurer Tor.

Abbildung 1: Messungen der Schieneninfrastruktur vor und nach Instandhaltungsmaßnahmen auf der Rüppurer Straße in Karlsruhe