Prof. Frank Lademann (rechts) und der Wissenschaftliche Mitarbeiter Mirza Memic besprechen die neuesten Messergebnisse.Zu den verschleißanfälligsten Komponenten im Bahnbetrieb gehören die Räder. Wie sich die Abnutzung reduzieren lässt und so zum Beispiel Wartungsintervalle und Nutzungsdauer verlängert werden können, untersucht die Technische Hochschule Mittelhessen in einem gemeinsamen Projekt mit der Hessischen Landesbahn. Projektleiter an der THM sind die Professoren Dr. Frank Lademann vom Fachbereich Bauwesen und Dr. Jörg Pfister vom Fachbereich Mathematik, Naturwissenschaften und Datenverarbeitung. Der Europäische Fonds für regionale Entwicklung fördert das Vorhaben mit einer halben Million Euro.

Neben Verschleißquellen am Fahrzeug wie zum Beispiel das Radprofil oder eine nicht optimale Schmierung wollen die Kooperationspartner das Abnutzungspotential analysieren, das der Fahrstrecke zuzurechnen ist. Das können zum Beispiel das Schienenprofil, Weichen oder Kreuzungen, enge oder überhöhte Kurven oder lokale Spurerweiterungen der Gleise sein.
Um herauszufinden, welche Faktoren tatsächlich einen signifikanten Einfluss besitzen, sollen Fahrverläufe eines Testfahrzeuges permanent überwacht und in Abhängigkeit von der Streckenbeschaffenheit analysiert werden. Messdaten geben Aufschluss über den Streckenzustand, erfassen die Bewegung des Fahrzeugs und die exakte Position, an der Erschütterungen auftreten. Unter realen Betriebsbedingungen wird auch der Einfluss unterschiedlicher Radprofile auf den Verschleiß untersucht.

In Friedberg fährt die Hessische Landesbahn bis auf den Campus - fast. Dabei werden Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit zweier verschiedener Messsysteme verglichen. Einmal kommt eine hochwertige Messeinheit mit unterschiedlichen Sensoren zum Einsatz. Als Alternative wird ein handelsübliches Smartphone getestet. Dessen Vorteile liegen in den Kosten und der Unabhängigkeit vom Fahrzeughersteller, die es in verschiedenen Zügen einsetzbar macht.

Das Projekt hat zum Ziel, den Verschleiß von Eisenbahnrädern durch die bessere Abstimmung zwischen Rad und Schiene deutlich zu reduzieren. Zentral ist dabei die Identifizierung der optimalen Radprofile für den jeweiligen Streckenverlauf. Dadurch ließe sich – so die Erwartung – die Laufzeit der Räder um mehr als 100.000 Kilometer steigern. Das entspricht etwa 25 Prozent. Damit reduziert sich der Wartungsaufwand. Eine verschleißarme Fahrt führt außerdem zu geringeren Energieverlusten durch Reibung, spart dadurch Treibstoff und reduziert so den CO2-Ausstoß.

Ein weiterer Effekt besteht in der Verringerung des Einsatzes von Schmierfetten. Die Räder der Triebfahrzeuge werden regelmäßig automatisch während der Fahrt geschmiert, ohne dass die Streckenbeschaffenheit beachtet wird. Berücksichtigte man Einflussgrößen wie Vibrationen, Geschwindigkeit, Fliehkräfte, könnte der Schmiermitteleinsatz um 20 bis 30 Prozent vermindert werden. Bei einer Gesamtfahrleistung der Hessischen Landesbahn von 25 Millionen Kilometern pro Jahr ließen sich so 25 Tonnen Schmiermittel einsparen.