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Karlsruhe Warum Bahnen quietschen: Das wollen KVV und KIT mit einer High-Tech-Straßenbahn herausfinden

Sie sieht aus wie eine ganz normale Karlsruher Straßenbahn, doch in ihrem Inneren steckt eine Menge cleverer High-Tech: Wer in die Straßenbahn mit der Nummer 348 steigt, befindet sich mitten in einem Forschungsprojekt. An allen Ecken und Enden ist der Zug mit Messinstrumenten ausgestattet, um den Karlsruher Bahnverkehr sicherer und komfortabler zu machen. Unter anderem soll er dabei die Frage beantworten: Warum quietschen eigentlich die Schienen?

Straßenbahnen gibt es in Karlsruhe viele - ältere wie neuere Modelle - doch keine ist so modern wie die mit der Nummer 348: die "Mess-Straßenbahn". Von außen ist sie fast nicht von den anderen Bahnen zu unterscheiden, doch von innen umso mehr, denn: In ihr steckt eine Menge High-Tech. Nun ist sie seit rund einem Monat auf den Karlsruher Schienen unterwegs.

Vollgestopft mit modernster Technik

Dabei befördert sie aber nicht einfach nur die Fahrgäste - die Bahn sammelt auf ihren Fahrten Daten über Daten. Dafür ist sie sowohl im Innenraum, auf dem Dach als auch am Unterboden mit Messinstrumenten ausgestattet.

Mess-Straßenbahn
Fährt mit allerlei Messtechnik durch Karlsruhe: Die Mess-Straßenbahn. | Bild: AVG

Die Daten sollen helfen, das Bahnfahren in Zukunft komfortabler, sicherer und energieeffizienter zu gestalten. Es ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der Albtal-Verkehrs-Gesellschaft (AVG) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Bahn fährt im täglichen Fahrgastbetrieb

Die Praxis, mit Messfahrzeugen das Streckennetz abzufahren und zu untersuchen, ist allerdings nicht neu: Andere Messzüge untersuchen die Gleise bereits auf etwaige Schäden. Diesen Bahnen gegenüber hat der neue High-Tech-Zug aber eine Besonderheit: Er wird im laufenden Fahrgastbetrieb eingesetzt. "Dadurch bekommen wir nicht nur die Veränderungen an der Strecke mit, sondern können darüber hinaus die tatsächliche Belastung durch das Fahrzeug erfassen", sagt Philip Otto, Leiter des Projektes am Institut für Fahrzeugsystemtechnik am KIT. 

Mess-Straßenbahn
Joachim Hettel, Projektbeauftragter bei den Verkehrsbetrieben Karlsruhe, zeigt die Technik im Fahrzeuginneren. | Bild: AVG

Das heißt: Wer in Karlsruhe regelmäßig Bahn fährt, sitzt also früher oder später wohl auch mal in der Mess-Straßenbahn. "Die Straßenbahn fährt auf keiner festen Strecke, sie wird rundum geschickt und ist mal hier und mal dort in Karlsruhe unterwegs", so Sarah Fricke von der AVG im Gespräch mit ka-news.de.

Warum quietschen Bahnen überhaupt?

Ein Problem, dass die Bahn auf ihren Fahrten untersucht: Das lästige Quietschen der Wagen, denn: Fahren die Züge auf geraden Strecken meist relativ geräuschlos, ist das Quietsch-Geräusch umso wahrscheinlicher, je enger eine Kurve ist. Es entsteht, wenn der Spurkranz des Rades - eine Erhöhung, die die Bahn in der Spur hält - an den Schienenkopf anläuft. "Ganz vermeiden kann man das Quietschen nicht, es lässt sich aber beispielsweise durch eine selektive Spurkranzschmierung reduzieren", sagt Otto.

Mikrofone und GPS-Daten verraten, wo es quietscht

Wie lässt sich nun herausfinden, wo es auf den Karlsruher Schienen besonders laut quietscht? Ganz einfach: Mit Mikrofonen. "Die Messmikrofone befinden sich im Bereich des vorderen und hinteren Drehgestells. Auf dem Fahrzeug befindet sich ein Datenrekorder, der die Messwerte erfasst und über das LTE-Netz zu uns ins Institut überträgt", sagt der Projektleiter auf Nachfrage von ka-news.de.

Bahnschienen
An welcher Stelle quietsche die Bahn, wenn sie über die Schienen rollt? (Symbolbild) | Bild: Melissa Betsch

Zeitgleich mit dem Quietschen wird über GPS-Daten die Position der Bahn erfasst. "So können wir die für unsere Auswertung interessanten Stellen im Netz ganz leicht finden", weiß Otto. Auch die Geschwindigkeit der Bahn wird für die spätere Analyse aufgezeichnet.

Bahnen sollen zukünftig auch leiser rollen

Doch nicht nur das Quietschen sorgt bei fahrenden Bahnen für einen störenden Lärmpegel. Ebenso sollen mit den gesammelten Daten der Mess-Straßenbahn zukünftig laute Rollgeräusche reduziert werden. Sie entstehen durch den Verschleiß an den Radlaufflächen, die beispielsweise durch Notbremsungen oder Unebenheiten auf den Schienen entstehen.  

Symbolbilder Bahn in Karlsruhe
Bild: Thomas Riedel

Neben unerwünschten Geräuschen wollen KIT und AVG mithilfe der cleveren Straßenbahn auch anderen Faktoren auf die Spur kommen: Von Beschleunigungssensoren über die Sonneneinstrahlung bis zur Luftfeuchtigkeit: Es gibt fast nichts, was die Mess-Straßenbahn nicht misst. Sogar der CO2-Gehalt der Luft im Inneren des Fahrzeugs wird erfasst - denn je höher die CO2-Konzentration, desto mehr Menschen sind gerade in der Bahn. Auch die Klimatisierung der Bahnen könnte mithilfe der Daten verbessert werden

Bis die Verbesserungen kommen, dauert es noch 

Doch so zukunftsweisend die Arbeit des neuen Mess-Zuges klingt: Vorerst werden die Daten erst einmal nur erhoben und ausgewertet. "Bis es soweit ist, dass die Ergebnisse für die Fahrgäste spürbar werden, ist schwer zu sagen", sagt Philip Otto gegenüber ka-news.de. "Die Auswirkungen werden wohl erst in den folgenden Fahrzeug-Generationen bemerkbar sein."

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Kommentare (29)
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  •   runeb68
    (1 Beiträge)

    30.06.2019 02:13 Uhr
    In Heidelberg hat mal jemand die Gleise gefettet
    Irgendwann hat man diesen erwischt und das Fett entfernt weil es die Bahn gefärde...

    Ich habe mir gedacht was für'n Quatsch, wenn die Schienen nur seitlich gefettet werden stört es nicht die Bremswirkung.
    Ich glaube das war in der RNZ, rein aus meiner Erinnerung beschrieben.

    Mancherorts soll es sogar Schmierfahzeuge geben...
    Im Folgenden sind einige Maßnahmen aufgelistet (frisch gegoogelt):
    http://klimaschutz-grosser-ochsenkopf.de/2019/02/21/stoerender-laerm-in-einem-betriebshof%EF%BB%BF/
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  •   pothographie
    (3 Beiträge)

    27.06.2019 17:09 Uhr
    Das Beste wäre
    eine Einzelradaufhängung.
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  •   andip
    (9693 Beiträge)

    28.06.2019 08:28 Uhr
    Oder aber
    ein Differential.
    Funktioniert in jedem Auto.
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  •   pothographie
    (3 Beiträge)

    27.06.2019 17:06 Uhr
    Wenn zwei Räder auf einer Starrachse montiert sind,
    dann können sie sich nur mit der gleichen Geschwindigkeit drehen und dabei den gleichen Weg zurücklegen. Bei Geradeausfahrt kein Problem, denn linker und rechter Schienenstrang sind ja gleichlang. Bei Kurvenfahrt hingegen haben die Räder unterschiedliche Weglängen (der Weg auf dem inneren Schienenstrang ist kürzer als auf dem äußeren). Da die Räder ja durch die Achse starr gekoppelt sind, können sie nicht beide ihren Kurvenweg abrollen, sondern es kommt auf einem oder beiden Rädern zu einem Gleitschlupf, der lästiges Quietschen verursacht (zusätzlich zu Abrieb auf Radkränzen und Schienen) - bei Starrachsen nicht zu vermeiden. Abhilfe gegen das Quietschen wird mit mäßigem Erfolg durch Bewässern versucht. Besser geht das mit einer Neigemechanik, der in Kurven der Fahrzeugkasten in Richtung Kurvenäußeres neigt und durch die Verschiebung des Schwerpunkts die inneren Räder entlastet. Das ist so in den Karlsruher Bahnen auch implementiert, allerdings konstruktiv sehr aufwändig.
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  •   schmidmi
    (1641 Beiträge)

    27.06.2019 15:09 Uhr
    Ob wohl die Sensoren
    auch das Geheimnis der knarzenden Sitze lüften können? grinsen
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  •   Prof.Baerlapp
    (667 Beiträge)

    27.06.2019 16:49 Uhr
    Dafür
    könnte man einen eigenen Lehrstuhl am KIT einrichten! grinsen
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  •   Iglaubsnet
    (158 Beiträge)

    27.06.2019 18:48 Uhr
    Das
    hängt sicher auch mit dem Klimawandel zusammen.
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  •   Skudder
    (403 Beiträge)

    27.06.2019 15:07 Uhr
    Bei einer Stadtführung
    wurde gesagt, dass bei der Linie 3 so im Bereich der Kunstakademie (glaube ich), die dort im Grasbett fährt, die Schienen bewässert werden, um das Quietschen zu verringern.
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  •   Chris.Lok75
    (694 Beiträge)

    27.06.2019 15:30 Uhr
    ?
    Am Europaplatz bekommt man auch nasse Füßchen wenn man nicht aufpaßt.
    Aber weniger Gequitsche ?
    Keine Ahnung traurig
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  •   schmidmi
    (1641 Beiträge)

    27.06.2019 15:10 Uhr
    Stimmt
    wenn man dort mit dem Hund in die Wiese geht, bekommt man nasse Füße grinsen
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