„Condition Based Monitoring“ im Rolling Stock

Die Instandhaltung von Schienenfahrzeugen soll effektiver, zeitsparender und kostengünstiger werden – all das verspricht „Condition Based Monitoring“. Wie Bahnbetreiber die Zustandsüberwachung ihrer Fahrzeuge auf der Schiene realisieren können, zeigt die Westfälische Lokomotiv-Fabrik Reuschling GmbH & Co. KG.

Die Fahrweise einer Lok im Betrieb ist entscheidend dafür, wie schnell Bauteile verschleißen oder Betriebsstoffe altern. Daher ist es sinnvoll, den Zustand von Schienenfahrzeugen permanent zu überwachen. Dieser Vorgang wird auch „Condition Based Monitoring“ genannt. „Wenn wir die Belastungen kennen, können wir die Fahrzeuge dynamisch warten. Dafür brauchen wir aber Daten“, erklärt Udo Pinders, Geschäftsführer bei Reuschling. Die Westfälische Lokomotiv-Fabrik ist europaweit bekannt als kompetenter und zuverlässiger Partner bei der Instandsetzung und Modernisierung von Schienenfahrzeugen jeglicher Art.

Für einen effektiven Service und eine zustandsorientierte Wartung setzt das Unternehmen aus Hattingen auf ein modulares System mit Cloud-Anbindung. Dabei bildet Automatisierungstechnik von WAGO die Schnittstelle zu einem webbasierten System für das Flottenmanagement auf der Schiene – dem J.I.M-Portal. Es steht für „Jobbased Intelligent Monitoring“. Das bedeutet: Statt nur auf die Betriebszeiten zu achten, ermöglicht das „Condition Based Monitoring“, Verschleißteile und Betriebsstoffe erst dann zu wechseln, wenn es wirklich notwendig wird.

Bahnbetreiber bekommen mit der kontinuierlichen Zustandsüberwachung ein ECM-konformes Werkzeug an die Hand, ihre schienengebundene Logistik ereignisgesteuert zu optimieren. Wird eine Lokomotive beispielsweise durch zu viele schwere Wagons dauerhaft überlastet, kommt es aufgrund zu hoher negativer Beschleunigungen beim Anschieben unweigerlich auf der Langstrecke zu mechanischen Schäden. Die Analyse gibt an dieser Stelle also wertvolle Hinweise, dieses Überlastverhalten überhaupt zu erkennen – um dann richtig zu reagieren. In einem anderen Fall kann der umgehend per Mobilfunk an eine Leitwarte übertragene Alarm eines Beschleunigungssensors Indiz für einen Unfall sein.

Das XTR-System von WAGO verwendet Reuschling – parallel zur Sicherheitssteuerung der Lok – zum Einsammeln der Signale sowie zur Vorverarbeitung mit entsprechenden Algorithmen. Das „Condition Based Monitoring“ im Schienenfahrzeug fordert nach Auskunft des IT-Experten Michael Lingen eine hohe Rechenleistung. Allein die verwendeten Beschleunigungssensoren bringen es pro Sekunde auf 600 interne Messungen in allen drei Achsen. „Davon lesen wir 200 Messwerte pro Sekunde ein“, führt Michael Lingen aus. Die Verarbeitung sei mit dem in der Automation weit verbreiteten CODESYS nicht mehr möglich – weshalb sein IT-Systemhaus die WAGO XTR-Steuerung mit Linux^® betreibe. Übertragen werden die vom I/O-System gebündelten und vorverarbeiteten Daten per LTE – versehen mit exakten Zeitstempeln und GPS-Koordinaten. Erkannte Ereignishäufigkeiten sind damit auch örtlich zuzuordnen. Von dieser Navigationshilfe profitiert nicht nur die Streckeninstandhaltung, sondern auch das Leasinggeschäft. Der Hintergrund: Temporär vermietete Loks sind auf dem Gelände großer Verteilzentren und Rangierbahnhöfe besser zu lokalisieren.