Eisenbahntechnik: Bald passen mehr Züge auf die Schiene
Von jedem Abschnitt eines Schienensystems lässt sich ein elektromagnetischer Fingerabdruck nehmen, der genauso charakteristisch ist wie der eines Menschen. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Bosch-Tochter ITK Engineering nutzen ihn, um die Position von Zügen metergenau zu bestimmen.
Diese Information dient dazu, die Zugfolge zu verdichten. Züge können in geringerem Abstand fahren, so dass sich die Transportkapazität deutlich erhöht.
Herzstück des Systems ist eine Kombination aus Sender und Sensor (Magnetic Railway Onboard Sensor/Maros), der unterhalb des Fahrzeugs, meist Lok beziehungsweise Triebwagen, befestigt wird. Der Sender erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das von ferromagnetischen Stoffen wie Schienen und Befestigungsmaterial beeinflusst wird.
Der Sensor misst, wie stark sich dadurch das elektromagnetische Feld ändert. "Diese Änderung ist für jeden Streckenabschnitt typisch, so dass sich die Position der Züge exakt bestimmen lässt" , sagte Tobias Hofbaur, Programmmanager Bahntechnik bei ITK Engineering.
Heutige Positionsbestimmungen sind ungenau
Heute weltweit genutzte Lösungen, um die Position von Zügen zu bestimmen, haben sämtlich Defizite, die der Maros-Sensor umgeht. Im Gleis verbaute Informationsträger (Balisen) sind zuverlässig, aber teuer. Kamerasysteme haben den Nachteil, dass sie bei Nacht oder Schneefall nur eingeschränkt funktionieren.
GPS-Signale stoßen in Tunnels, Gebirgstälern oder Häuserschluchten an ihre Grenzen. Außerdem lässt sich durch sie nicht sicher erkennen, welches von mehreren nebeneinanderliegenden Gleisen befahren wird. "Aber eben diese genaue Lokalisierung ist für den Eisenbahnbetrieb zwingend notwendig und lässt sich über Maros erreichen" , sagte Martin Lauer vom Institut für Mess- und Regelungstechnik (MRT) des KIT.
Weltweit einsetzbar
"Die Lokalisierung ist somit exakter denn je, kostengünstiger als andere Technologien und weltweit auf allen Stahlschienen einsetzbar" , ergänzte Hofbaur. "Ein flächendeckender Einsatz des Maros verspricht eine um 35 Prozent bessere Auslastung von Schienennetzen." Außerdem sollen Verspätungen seltener werden.
Maros hat seine Eignung bei Tests auf unterschiedlichen Streckenabschnitten in Österreich bereits bewiesen. Anfang 2025 soll das System für Bahngesellschaften in aller Welt verfügbar sein.
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