Referenzprojekt vollautomatische Gleisinspektion

Vollautomatische Gleisinspektion

Intelligentes System zur Wartung und Instandhaltung des Schienennetzes

 

Die NEXTRAIL GmbH entwickelte im Rahmen eines ZIM-Kooperationsprojekts mit dem Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM ein intelligentes System zur automatischen Erkennung, Inventarisierung und Kartierung der Bahngleis-Peripherie.

Die digitalen Objektdaten dienen der Wartung und Instandhaltung der Bahnstrecken und bilden die Basis für die weitere Digitalisierung der Bahn-Infrastruktur.

 

Entwicklungsarbeiten der Firma NEXTRAIL GmbH

Um die Sicherheit im Bahnverkehr bestmöglich zu gewährleisten, müssen alleine in Deutschland Bahngleise und die Gleis-Peripherie auf einer Länge über 60.000 km regelmäßig im Abstand von 3 bis 12 Monaten inspiziert werden. Bislang erfolgte dies manuell durch Gleisbegehungen bzw. Filmen der Gleise und anschließende visuelle Auswertung der gefilmten Informationen. Zusätzlich inspizieren Messzüge das Schienennetz auf den Hauptgleisen abhängig von Gleiszustand und -auslastung in unregelmäßigen Abständen, vor allem mittels Ultraschall- bzw. Wirbelstromprüfung.

Künftig kann auf diese zeitaufwendige Vorgehensweise mit oft ungenauen Ergebnissen verzichtet werden. Die Kooperationspartner NEXTRAIL und das Fraunhofer IPM entwickelten ein robustes, optisches 3D-Messsystem, welches erstmals eine vollautomatische Erkennung und Klassifizierung von Objekten in der Gleis-Peripherie sowie die Inspektion von Bahngleisen ermöglicht. Die robuste Mess-Sensorik bestehend auf einem Laserscanner und mehreren Hochleistungskameras kann Stöße, Temperaturschwankungen und Störsignale adaptiv kompensieren. Somit ist erstmals ein Einsatz im normalen Zugbetrieb bis zu einer Geschwindigkeit von 80 km/h möglich – mit einer räumlichen Auflösung von 10 cm und einer Präzision von wenigen Millimetern.

Intelligente Algorithmen verarbeiten die Messdaten und ermöglichen eine individualisierbare Datenausgabe sämtlicher Infrastrukturdaten sowie die Erzeugung komplexer 3D-Modelle. Die Inspektion des Schienennetzes kann deutlich effizienter und kostensparender durchgeführt werden, Schäden und Unfälle im Bahnverkehr können reduziert werden. Die Messergebnisse bilden zudem die Datengrundlage für die weitere Digitalisierung der Bahn-Infrastruktur. Somit leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag für den aus Umwelt- und Klimaschutzaspekten notwendigen Wechsel von der Straße auf die Schiene.

 

Beitrag des Förderprojektes zur Unternehmensentwicklung

Seit Beginn der Markteinführung 2021 konnten mit dem neuartigen System bereits über 1000 km Bahnstrecke inspiziert werden – ohne Beeinträchtigungen im Bahn-Regelbetrieb.

Neben der Stärkung der globalen Marktposition der NEXTRAIL GmbH konnten in Summe bislang drei neue Arbeitsplätze geschaffen werden.

 

Leistungen der Förderberater von PFIF zur Realisierung des Förderprojektes

PFIF begleitete das Kooperationsprojekt von der ersten Idee an. Bedingt durch die Corona-Krise ergaben sich zeitliche Verzögerungen im Projektablauf. PFIF unterstützte bei der Beantragung einer kostenneutralen Laufzeitverlängerung des Projektes. Durch weitere neun Monate Entwicklungszeit konnte das Innovationsprojekt erfolgreich abgeschlossen werden.

Herr Benedikt Wenzel, Fachbereichsleiter Data Management bei der NEXTRAIL GmbH, beschreibt die Leistung der Förderexperten bei PFIF wie folgt:

„Die zielgerichtete Unterstützung durch PFIF erlaubte uns eine effiziente Antragsgestaltung und Projektabwicklung und somit eine Fokussierung auf die inhaltliche Entwicklung.“

 

Erhaltene Auszeichnungen

Das innovative Kooperationsprojekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) als ZIM-Erfolgsbeispiel ausgewählt.

 

NEXTRAIL GmbH

 

Fraunhofer IPM

 

Das Projekt wurde auf technischer Seite von Dr. Paul Freyberg, auf kaufmännischer Seite von Jenny Skrzypietz betreut.