Bahntechnik TU Graz weiht neuartigen Eisenbahnprüfstand ein

Anbieter zum Thema

Metrofunk Kabel-Union GmbH

Die Technische Universität Graz hat ihren Bahnforschungsbereich mit einem Prüflabor ergänzt, in dem sich das gesamte Gleissystem unter realitätsnahen Bedingungen erproben lässt. Das neue Railway and Infrastructure Laboratory hat nun seinen Betrieb aufgenommen.

Temperaturschwankungen und Hitze – der Sommer 2026 hatte es in sich. Die Hitze setzte auch den Bahngleisen zu, die mit Blow-ups zu kämpfen hatten. Auch Kälte und Materialermüdung oder mechanische Last und Verschleiß durch Züge wirken sich negativ auf Bahngleise. Doch wie belastbar ist ein Gleis genau, wenn Züge jahrzehntelang darüberfahren? Und wie verändert sich sein Verhalten, wenn sich die Bedingungen im Untergrund verändern? Antworten auf solche Fragen lassen sich an der Technischen Universität Graz zukünftig unter kontrollierten, realitätsnahen Bedingungen untersuchen. Mit dem neuen Railway and Infrastructure Laboratory, kurz RaIL, am Institut für Eisenbahn-Infrastrukturdesign nimmt eine Laborinfrastruktur für die Eisenbahnforschung ihren Betrieb auf. Im RaIL lassen sich vollständige Eisenbahn-Fahrwegsysteme auf ihre Belastbarkeit und Haltbarkeit während des simulierten Realbetriebs untersuchen – von Schiene und Schwelle über Schotter und Unterbau bis in den Untergrund. Das ermöglicht neue Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Verkehrsbelastungen und den verschiedenen Schichten des Gleisaufbaus.

Entwicklungszyklen erheblich verkürzen

Bisher ergaben sich neuen Lösungen für den Eisenbahnfahrweg vor allem im Zusammenspiel von analytischen Berechnungen, numerischen Simulationen und Messungen im realen Betrieb. Das Labor ermöglicht es nun, die Schiene als Gesamtsystem sowie einzelne Entwicklungen für etwa Weichenkomponenten oder Befestigungssysteme zu testen, bevor eine Prüfung im laufenden Bahnbetrieb erfolgt. Das kann Entwicklungszyklen verkürzen, Kosten minimieren und die Grundlage für leistungsfähigere und langlebigere Fahrwegsysteme schaffen. Das RaIL ermöglicht darüber hinaus normgerechte Prüfungen des Eisenbahnoberbaus sowie Versuche in der Produktentwicklung und für die Zulassung.

Welche Prüfvorgänge?

Das Herzstück des Labors ist ein fünf Meter langer, 3,5 Meter breiter und 1,8 Meter tiefer Oberbausimulator. Mit hydraulisch und elektronisch angesteuerten Prüfzylindern lassen sich dort statische und dynamische Belastungen nachbilden, denen Gleise ausgesetzt sind, wenn ein tonnenschwerer Zug über sie hinwegrollt. Damit kann man die dynamische Kraftübertragung im System von Schiene, Befestigung, Schotterbett, Unterbau im Gleisrost und bis zu acht Schwellen untersuchen. Auch kritische Bereiche wie Isolierstöße, Dehnfugen oder Brückenübergänge sowie die Auswirkungen von Stopfarbeiten im Schotter lassen sich prüfen.

Für größere Systeme steht ein neun mal fünf Meter großes Aufspannfeld zur Verfügung, bei dem ebenfalls die Prüfzylinder zum Einsatz kommen. Dieses ist erweiterbar auf 14 mal fünf Meter. Dort können beispielsweise Weichenbereiche und Auszugsvorrichtungen, die temperaturbedingte Längenänderungen von Schienen ausgleichen, normgerecht geprüft werden. Eine flexible Schotterbox ermöglicht die Untersuchung einzelner Komponenten, etwa Weichen-, Rahmen- oder Holzersatzschwellen, um das fundamentale Verschleißverhalten des Schotters unter spezifischen Frequenzen und Lasten zu erforschen. Das hilft dabei, elastische Elemente und Schwellen optimal aufeinander abzustimmen und so den Verschleiß des Oberbaus zu minimieren.

Tests mit durchfeuchtetem Gleisbett

Ein Alleinstellungsmerkmal des RaIL ist nach Aussagen der TU Graz die Möglichkeit, die Feuchtigkeitsbedingungen gezielt zu verändern. Dadurch lässt sich experimentell untersuchen, wie unterschiedliche Wassersättigungsgrade die Steifigkeit, Lastverteilung und das Langzeitverhalten des Ober- und Unterbaus beeinflussen. So können die Auswirkungen veränderter Umweltbedingungen auf die Dauerhaftigkeit von Eisenbahninfrastruktur erforscht werden.

Die Bahn klimaresilient gestalten

„Mit dem RaIL wollen wir das Eisenbahn-Fahrwegsystem als Ganzes besser verstehen. Gleichzeitig schaffen wir eine Infrastruktur, mit der neue Komponenten unter reproduzierbaren Bedingungen entwickelt und geprüft werden können und Studierende direkt am realen System lernen. Unser Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse schneller in die Praxis zu bringen und damit einen Beitrag zu einer leistungsfähigen und klimaresilienten Bahn zu leisten“, erklärt Ferdinand Pospischil, Leiter des Instituts für Eisenbahn-Infrastrukturdesign der TU Graz.

„Die Eröffnung des Railway and Infrastructure Laboratory am Institut für Eisenbahn-Infrastrukturdesign stellt einen wichtigen nächsten Schritt in der Zusammenarbeit zwischen der TU Graz und der österreichischen Bahn- und ihrer Zulieferindustrie im Rahmen des Research Clusters Railway Systems an der TU Graz dar“, ergänzt Franz Kainersdorfer, Vorstandsmitglied von Voestalpine. „Der von der TU Graz gemeinsam mit den ÖBB, Siemens, Voestalpine, Plasser & Theurer sowie dem Virtual Vehicle gebildete Forschungscluster ist in dieser Form weltweit einzigartig und wird durch das neue Labor wesentlich weiterentwickelt und unterstreicht sowohl die Leistungsfähigkeit der österreichischen universitären Forschung als auch jene der österreichischen Bahn- und ihrer Zulieferindustrie.“

De rund vier Millionen Euro teure Einrichtung wurde aus Mitteln der TU Graz, der Forschungsförderungsgesellschaft FFG und mit finanzieller Unterstützung Voestalpine umgesetzt. Die technischen Prüfmaschinen stammen vom deutschen Unternehmen Form + Test. Die Laborleitung übernimmt der stellvertretende Institutsleiter Julian Torggler. (se)

Bahntechnik

Vossloh will Lidar-Spezialisten Cordel übernehmen

Luftfahrt

Neuer Prüfstand für intelligente Steuerflächen von Flugzeugflügeln

(ID:50943486)