Vorausschauende Instandhaltung für die Bahn

Kundenumfrage und Interesse auf der InnoTrans deuten auf ein neues Kapitel in der digitalen Eisenbahninfrastruktur hin

Eine Messung gibt Aufschluss über die derzeitige Leistungsfähigkeit einer Strecke. Eine Prognose kann Infrastrukturbetreibern dabei helfen, zu entscheiden, was morgen zu tun ist. Die Verknüpfung dieser beiden Aspekte ist eine entscheidende Entwicklung in der Schieneninfrastruktur: Die Integration von physischen Anlagen, Inspektionsdaten, technischem Fachwissen, exzellentem Service und digitaler Intelligenz, um durch einen ganzheitlichen, vorausschauenden Ansatz eine zukunftssichere Infrastruktur aufzubauen.

Carsten Sichler

Corporate Head of Marketing Communication

Auf der InnoTrans stand diese Entwicklung im Mittelpunkt des Ausstellungsbereichs von Vossloh. Dabei wurden digitale Lösungen als verbindendes Element zwischen Komponenten, Systemen und Diensten in verschiedenen Anwendungsbereichen vorgestellt. Das große Interesse der Besucher deutete darauf hin, dass digitale Tools und Dienste zunehmend ausgereift sind und für alltägliche operative Entscheidungen an Bedeutung gewinnen.

Die Ergebnisse der kürzlich von Vossloh durchgeführten Kundenumfrage bestätigen diesen Eindruck. Die Ergebnisse geben einen ersten Eindruck von den Bedürfnissen der Kunden: bessere Einblicke in den Zustand der Anlagen, weniger manuellen Aufwand und praktische Unterstützung bei der Wartungsplanung, bevor Probleme den Betrieb beeinträchtigen.

Pierre-Henri:
"Wir erleben gerade einen Wendepunkt und sehen nun konkrete Maßnahmen: Kunden veröffentlichen zunehmend umfangreiche Ausschreibungen, die von der Erkennung bis zur tatsächlichen Lösung von Problemen reichen, aber es gibt auch Anfragen, bei denen Kunden digitale Lösungen als Haupttreiber für die Steigerung ihrer Effizienz in jeder Phase des Produktlebenszyklus betrachten."

Echte Herausforderungen, klare Prioritäten

Für Infrastrukturbetreiber geht die Digitalisierung eng mit ganz konkreten Herausforderungen einher. In der Umfrage nannten 60 % der Befragten die alternde Infrastruktur als größte Herausforderung, gefolgt von Instandhaltungsrückstau mit 51 % und Personalmangel mit 50 %.

Angesichts dieser Herausforderungen wird es immer wichtiger zu erkennen, wo Maßnahmen am dringendsten erforderlich sind und wo die verfügbaren Ressourcen den größten Nutzen bringen können.

Die Prioritäten der Kunden sind klar: Mehr als 90 % der Befragten halten fortschrittliche Prüftechnologien für wichtig, während fast 90 % den Wert detaillierter, automatisierter Prüfdaten betonen. Die größte Nachfrage nach spezifischen Lösungen besteht im Bereich der automatisierten Fehlererkennung und -klassifizierung, die von 61 % genannt wurde, sowie bei der Echtzeit-Zustandsüberwachung von Gleis- und Weichenanlagen, die von 53 % genannt wurde.

Die Botschaft lautet nicht einfach „mehr Daten sammeln“, sondern es gilt vielmehr, Daten in Entscheidungen umzusetzen, die dazu beitragen, einen zuverlässigen Bahnbetrieb aufrechtzuerhalten.

Close-up of a rail and fastening with red laser lines for track measurement in the context of Vossloh connect.

Prognose: Der nächste Schritt jenseits der reinen Überwachung

Monitoring liefert die Antwort auf eine wesentliche Frage: Was geschieht mit einer Anlage? Die Prognose geht noch weiter: Wie könnte sich der Zustand weiterentwickeln, und wann könnten Maßnahmen erforderlich werden?

Das ist ein wichtiger Unterschied. Das Erkennen ungewöhnlicher Schwingungen oder einer Veränderung der Gleisgeometrie liefert wertvolle Informationen über den aktuellen Zustand. Die Beobachtung dieser Veränderungen im Lauf der Zeit und ihre Auswertung unter Berücksichtigung der Betriebsbedingungen und der Wartungshistorie kann die Grundlage für die Vorhersage von Verschleißerscheinungen oder die Erkennung eines sich abzeichnenden Ausfallrisikos bilden. Die Forschung zur vorausschauenden Instandhaltung im Eisenbahnbereich beschreibt zwei zentrale Ziele: die Vorhersage von Ausfällen und die Abschätzung der verbleibenden Nutzungsdauer von Anlagen. Sie zeigt auch, wie wichtig es ist, Prognosen mit der Inspektions- und Wartungsplanung zu verknüpfen, anstatt Analysen als Selbstzweck zu betrachten.

Die Kunden sehen in dieser Richtung ein beträchtliches Potenzial: 65 % der Befragten nennen die vorausschauende Instandhaltung mithilfe von KI und maschinellem Lernen als eine der Technologien, die in den kommenden Jahren voraussichtlich den größten Einfluss auf die Bahnbranche haben werden. Für Infrastrukturbetreiber ist der potenzielle Nutzen praktischer Art: mehr Zeit für die Vorbereitung von Maßnahmen, eine bessere Priorisierung von Instandhaltungsarbeiten und weniger Entscheidungen, die unter dem Druck einer unerwarteten Störung getroffen werden müssen.

TrackStability: Die Vereinigung der physischen mit der digitalen Welt

Die Weltpremiere der TrackStability-Software von Vossloh fand auf der InnoTrans großen Anklang. In der Präsentation wurde deutlich, dass es für Fortschritte im Bereich der Prognosen zunehmend darauf ankommt, Hardware, Daten, Dienste und externe Informationen miteinander zu verknüpfen.

Sensoren und Prüftechnologien liefern Messdaten. Wissen über Komponenten und Gleissysteme hilft dabei, diese zu erklären. Wartungsprotokolle enthalten die Historie früherer Maßnahmen, und externe Informationen können zusätzliche Hintergründe liefern.

Ein Beispiel dafür ist das Wetter. Temperatur, Niederschlag und andere Umweltbedingungen können dazu beitragen, Veränderungen im Verhalten von Anlagen zu erklären. Operative Daten, z. B. zu Verkehr und Auslastung, eröffnen eine weitere Dimension. Anbieter von Eisenbahnanalysen beschreiben bereits Ansätze, bei denen streckenseitige und fahrzeugseitige Messungen mit Wartungsaufzeichnungen und Umweltdaten kombiniert werden, um vorausschauende Erkenntnisse zu gewinnen.

Ausschlaggebend ist dabei die Kombination. Eine Messung gewinnt an Aussagekraft, wenn ihr Kontext verstanden wird; eine Prognose lässt sich besser umsetzen, wenn sie mit technischem Urteilsvermögen und der Fähigkeit zur Durchführung von Wartungsarbeiten verknüpft ist.

Die „Smart Turnout“-Lösung von Vossloh veranschaulicht diesen Zusammenhang in der Praxis. Durch die Überwachung von Vibrationen und Verschiebungen können Anwender den Verschleiß verfolgen, Maßnahmen planen und überprüfen, ob durch die Wartung der Sollzustand wiederhergestellt wurde.

Ein Mann mit einem Tablet neben einem Bahngleis

Vertrauen ist Teil der Technologie

Die Umfrage macht zudem deutlich, dass technische Fähigkeiten allein nicht ausschlaggebend für die Akzeptanz sind.

Für 88 % der Befragten sind nachweisbare Referenzen wichtig, für 86 % die nahtlose Integration in bestehende Systeme. Skalierbarkeit, Cybersicherheit und Datenhoheit sind ebenfalls wichtige Kaufkriterien. Besonders wichtig ist die Frage der Dateneigentumsrechte: Rund 88 % halten klare Eigentumsverhältnisse für unerlässlich, während 86 % unabhängig von der Beziehung zum Anbieter einen langfristigen Zugriff auf ihre Daten erwarten.

Für prädiktive Lösungen sind diese Erwartungen von entscheidender Bedeutung. Kunden müssen nicht nur Vertrauen in den Umgang mit ihren Daten haben, sondern auch in die Art, wie Prognosen erstellt und genutzt werden. Forschungsergebnisse zeigen, dass Erklärbarkeit, Datenqualität und eine operativ aussagekräftige Bewertung, einschließlich Vorwarnzeit und Fehlalarmen, wichtige Herausforderungen für die vorausschauende Instandhaltung im Bahnwesen darstellen.

Es liegt auf der Hand, dass es bei der Diskussion über digitale Lösungen in der Eisenbahninfrastruktur nicht darum geht, dass „Software Hardware oder Fachwissen ersetzt“. Im nächsten Schritt geht es darum, wie man die Zusammenarbeit dieser Komponenten verbessern kann: von der Überprüfung der Anlagen über die Erfassung ihres Zustands bis hin zur Vorhersage ihres Bedarfs – und wie man diese Erkenntnisse in rechtzeitige Maßnahmen umsetzt.

Quellen: