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 gewonnenen digitalen Objektdaten dienen der Wartung und Instandhaltung von Bahnstrecken und bilden gleichzeitig die Basis für die weitere Digitalisierung der Bahn-Infrastruktur.
Dank der durch PFIF begleiteten Förderung im Rahmen des ZIM-Programms konnte die NEXTRAIL GmbH gemeinsam mit dem Fraunhofer IPM ein wegweisendes Innovationsprojekt realisieren, das neue Maßstäbe für die Digitalisierung der Bahn-Infrastruktur setzt.
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Zur Gewährleistung der Sicherheit im Bahnverkehr müssen allein in Deutschland mehr als 60.000 km Gleise und Gleis-Peripherie regelmäßig im Abstand von drei bis zwölf Monaten inspiziert werden.
Bislang erfolgten diese Inspektionen überwiegend manuell durch Gleisbegehungen oder durch Filmaufnahmen mit anschließender visueller Auswertung.
Ergänzend kamen Messzüge zum Einsatz, die abhängig vom Gleiszustand und der Auslastung in unregelmäßigen Abständen Ultraschall- oder Wirbelstromprüfungen durchführten.
Diese Vorgehensweise ist zeitaufwendig, personalintensiv und liefert häufig ungenaue Ergebnisse – ein klarer Ansatzpunkt für technologische Innovation.
Die Projektpartner NEXTRAIL und Fraunhofer IPM entwickelten ein robustes, optisches 3D-Messsystem, das erstmals eine vollautomatische Erkennung und Klassifizierung von Objekten in der Gleis-Peripherie sowie die Inspektion von Bahngleisen ermöglicht.
Die Mess-Sensorik besteht aus einem Laserscanner und mehreren Hochleistungskameras, die Stöße, Temperaturschwankungen und Störsignale adaptiv kompensieren können.
Somit ist der Einsatz des Systems im normalen Zugbetrieb bis zu einer Geschwindigkeit von 80 km/h möglich – bei einer räumlichen Auflösung von 10 cm und einer Messpräzision von wenigen Millimetern.
Intelligente Algorithmen verarbeiten die Daten, erzeugen komplexe 3D-Modelle und liefern eine individualisierbare Datenausgabe sämtlicher Infrastrukturdaten.
ZIM-Kooperationsprojekt
33 Monate
190.000 €
Mit dem neuen System kann die Inspektion des Schienennetzes deutlich effizienter und kostensparender durchgeführt werden.
Schäden und Ausfälle im Bahnverkehr lassen sich reduzieren, gleichzeitig wird die Grundlage für die Digitalisierung der Bahn-Infrastruktur geschaffen.
Das entwickelte System ermöglicht eine durchgängige, automatisierte Erfassung und Analyse von Gleis- und Umfeldstrukturen – ein wichtiger Schritt zur Modernisierung des Bahnsektors und zur Förderung des klimafreundlichen Verkehrs auf der Schiene.
Seit der Markteinführung im Jahr 2021 konnten mit dem neuartigen System bereits zahlreiche Bahnstrecken erfolgreich inspiziert werden – ohne Beeinträchtigungen des laufenden Zugbetriebs.
Die NEXTRAIL GmbH konnte ihre Marktposition weiter stärken und neue Arbeitsplätze schaffen.
Das Projekt unterstreicht die Innovationskraft mittelständischer Unternehmen in der Bahntechnik und die Bedeutung von Forschung und Entwicklung für die Digitalisierung kritischer Infrastrukturen.
PFIF begleitete das Kooperationsprojekt von der ersten Idee an.
Aufgrund der Corona-Krise kam es zu zeitlichen Verzögerungen, bei deren Bewältigung PFIF durch die Beantragung einer kostenneutralen Laufzeitverlängerung unterstützte.
Dank dieser Begleitung konnte das Projekt um neun Monate verlängert und erfolgreich abgeschlossen werden.
