Messstraßenbahn nimmt Betrieb auf

Foto: AVG/Michael Krauth

KARLSRUHE. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben die Albtal-Verkehrs-Gesellschaft (AVG) und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ein Stadtbahnfahrzeug mit Messtechnik ausgerüstet. Dieses soll Daten etwa zu Umwelteinflüssen, zur Nutzungsweise oder zum Schienenzustand generieren. Ziel ist es, den Schienennahverkehr mit Verfahren des Maschinellen Lernens im Hinblick auf Sicherheit, Energieeffizienz und Komfort zu optimieren.

Ein Forschungsprojekt der Albtal-Verkehrs-Gesellschaft in Kooperation mit dem Teilinstitut Bahnsystemtechnik des Instituts für Fahrzeugsystemtechnik (FAST) am KIT zeigt, dass Messzüge mehr leisten können, als nur Gleise auf bestehende Schäden zu untersuchen: „Wir haben ein Stadtbahnfahrzeug mit der neusten Messtechnik ausgerüstet“, sagt Professor Peter Gratzfeld vom FAST. „Diese Messstraßenbahn wird nun für unser Projekt Daten produzieren, die wir mit aktuellen IT-Methoden wie Maschinellem Lernen auswerten. Unser Ziel ist es, Sicherheit, Energieeffizienz und Komfort des Schienennahverkehrs zu verbessern und den Verschleiß zu minimieren.“

Für die AVG ergebe sich aus dem Kooperationsprojekt ein echter Mehrwert, sagt der technische Geschäftsführer der AVG Ascan Egerer: „Mithilfe der installierten Sensoren erhalten wir eine Vielzahl an wertvollen Informationen dazu, wie sich unser Fahrzeug im täglichen Einsatz verhält und welchen äußeren Einflüssen es kontinuierlich ausgesetzt ist. Je mehr wir über das Fahrzeug erfahren, desto besser können wir künftig Optimierungen an unseren Straßenbahnen, aber auch an der Infrastruktur und am Betrieb vornehmen.“ Die Karlsruher Messstraßenbahn wird ab sofort im regulären Fahrgastbetrieb eingesetzt.

Sicherheit und Energieeffizienz stehen im Fokus

Um Schäden an der Infrastruktur zukünftig schon früher als mit konventionellen Methoden zu erkennen, wurden Beschleunigungssensoren an den Drehgestellen der Messstraßenbahn angebracht. Diese wollen die Forscher im Zusammenspiel mit GPS-Daten nutzen, um verlässliche Vorhersagen für die Abnutzung der Gleisanlagen zu erstellen.

Auch die Energieeffizienz könnte dank der Messstraßenbahn verbessert werden: Zwar wird bereits heute die Bremsenergie von Straßenbahnen ins Oberleitungsnetz zurückgespeist, dies trägt aber nur zur Energieeinsparung bei, wenn eine andere Bahn in der Nähe beim Beschleunigen diese Energie nutzen kann.

Gerade in Randbezirken mit weniger gut ausgebautem Netz gehen daher bis zu 30 Prozent der Bremsenergie als Wärme verloren. Anhand ständiger Beobachtung von Parametern wie der Oberleitungsspannung, dem Energieverbrauch des Fahrzeugs sowie der Verlustleistung an den Bremswiderständen soll überprüft werden, an welchen Stellen sich potenziell stationäre Speicher zur Aufnahme der Bremsenergie eignen würden.

Starke Beschleunigung kann für den Fahrgast unangenehm sein

Ein weiterer wichtiger Ansatzpunkt für die Optimierung des Schienennahverkehrs ist der Fahrgastkomfort. So wurden etwa auch im Fahrgastraum Beschleunigungssensoren verbaut. Eine zu starke Beschleunigung kann vor allem bei der Kurvenausfahrt als unangenehm wahrgenommen werden und mit den Daten dieser Sensoren könnten zukünftig Fahrertrainings konzipiert werden. Für Anwohner wiederum stellt das häufig in Kurven mit geringen Radien auftretende Schienenquietschen eine Lärmbelastung dar. Mit Messmikrofonen im Zusammenspiel mit GPS-Daten, Geschwindigkeit und anderen äußeren Gegebenheiten soll analysiert werden, warum und wo das Quietschen besonders häufig auftritt.