Sicherere und effizientere Prüftechnik für Bahnübergänge

Die grobkörnige Struktur von Kreuzungen mit hohem Mangangehalt erzeugt eine beträchtliche Streuung des Strahls, was zu einer geringen Empfindlichkeit und Fehlalarmen führt. Sogenannte Herzstücke haben entscheidende Bedeutung für die Schienenverkehrssicherheit, da sie die Stelle sind, an welcher die Eisenbahnwagen ihre Richtung ändern. Aus genau diesem Grund sind sie auch der Punkt, der häufig intensiven Aufprallstößen durch Schienenfahrzeuge ausgesetzt ist.

Ein frühzeitiges Erkennen von Materialermüdung und Rissen hat entscheidende Bedeutung für die Sicherheit der Fahrgäste und die Rentabilität der Wartungsbetreiber. Das von der EU geförderte Projekt SAFTINSPECT (Ultrasonic synthetic aperture focusing technique for inspection of railway crossings (frogs)) hatte die Aufgabe, eine finanziell erschwingliche und zuverlässige Ultraschallprüflösung für Abschnitte von Schienenkreuzungspunkten aus Manganhartstahl zu entwickeln, die bei den europäischen Eisenbahnen zum Einsatz kommen.

Den Projektpartnern gelang die Konzipierung, Entwicklung und Fertigung eines vollständig automatisierten Ultraschallprüfsystems, das Schwachstellen an Kreuzungen und Herzstücken mit hohem Mangangehalt prüft. Die Technologie besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten: einem 4-Achsen-Scanner, dem Tastkopfhalterungs- und Irrigationssystem, dem Ultraschallwandler, dem Ultraschallimpulsgeber und -empfänger, dem Desktop-PC, der Scanner-Steuerungssoftware und der Software für das Verfahren mit synthetischer Aperturfokussierung.

Das System wurde im Labor und vor Ort bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt unter Einsatz von Komponenten getestet und validiert, die echte Rissfehler aufwiesen. Das System konnte Risse unter der Oberfläche im kritischen Spitzenbereich der Kreuzungen mit Erfolg erkennen und deren Größe bestimmen. Es funktionierte gleichermaßen gut unter widrigen Witterungsbedingungen. Elektrische Störungen durch Hochspannungsleitungen zeigten keine negativen Auswirkungen.

Die volumetrische In-Line-Prüftechnologie von SAFTINSPECT für Kreuzungsherzstücke im Eisenbahnsektor wird Kosten und Gesundheitsrisiken für Eisenbahnbetreiber und Wartungsvertragspartner beträchtlich reduzieren. Dabei handelt es sich um eine längst überfällige Technologie, die zweifellos sowohl von der Industrie als auch von den Verbrauchern begrüßt werden wird. Das SAFTINSPECT Konsortium sucht jetzt nach Gleisbetreibern, um Zugang zu den Gleisen zu bieten und eine komplette Qualifizierung der Technologie für eine große Anzahl von Kreuzungen zu bieten sowie Finanzierungsmöglichkeiten für die Kommerzialisierung des Systems.