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Im Rasen-, Beton-, oder Asphaltgleis – das Rail Comfort System erfüllt alle Anforderungen. Bilder: alle Dätwyler

Im Bereich der kontinuierlichen Schienenlagerung sind vielfältige und sehr hohe Anforderungen zu erfüllen. Gesetzliche Bestimmungen und komplexe Konstruktionsprozesse stecken einen engen Rahmen. Eine ideale Schienenlagerung wird durch mehrere Faktoren bestimmt:

  • das Reduzieren von Erschütterungen und Vibrationen, wie zum Beispiel Körperschall,
  • höchste Streustromisolation,
  • einfaches Handling bei der Montage,
  • längere Verfügbarkeit der Gleisanlagen.

 

Insbesondere in dicht besiedelten Wohngebieten ist ein dauerhaftes Reduzieren von Erschütterungen und Vi­brationen unerlässlich. Hierfür werden Elastomerkomponenten in Schienenfußprofilen genutzt, die Schwingungen und Schall auf ein Minimum reduzieren sollen. Zusätzlich kommt es darauf an, Streustrom soweit wie möglich einzugrenzen und zu isolieren. Streustrom, also aus den Lücken zwischen den Schienenisolierungen ins Erdreich austretender Strom, kann für Schienenkonstruktionen ein nicht zu unterschätzendes Risiko sein. Gelangt dieser in andere Installationen aus Metall, kann dies langfristig zu Korrosionen führen.
Der Schweizer Industriezulieferer Dätwyler stellt hier mit seinem Schienenlagerungssystem „Rail Comfort System“ (RCS) eine hocheffektive Lösung bereit, die diesen Herausforderungen begegnet und in alle herkömmlichen Gleiskonstruktionen eingesetzt werden kann. Sowohl im Beton- als auch im Rasen- oder Asphaltgleis können die jeweils spezifischen Anforderungen erfüllt werden. Eine kontinuierlich elastische Lagerung der Schienen wird unter anderem durch eine DIN-geprüfte elektrische Isolation (DIN EN 50122-2) und wasserbeständige technische Eigenschaften vervollständigt. Durch die einfache Kombination von unterschiedlichen Komponenten ist es möglich, das RCS jeweils auf die gewünschte Schieneneinsenkung und die daraus resultierende, benötigte Dämmung anzupassen.

 

Individuelle Schienenlänge und den Profilen angepasste Kautschuk­mischungen

In der Regel werden zur Isolation der Schienenlagerungssysteme viele kurze Teile verwendet. Herkömmliche Systeme benötigen bis zu 25 Teile pro Schiene. Dies erhöht allerdings die Menge an Streustrom: Je mehr Teile zur Isolation genutzt werden, desto mehr Fugen entstehen, aus denen Streustrom austreten kann. Der in Deutschland gesetzlich vorgeschriebene maximale elektrische Leitwert von 2,5 S/km konnte mithilfe des Bauteils auf am Gleis gemessene0,5 S/km reduziert werden. Das liegt auch daran, dass auf einer Länge von 18 Metern Schienen lediglich drei Teile für die Isolation benötigt werden – eine deutliche Verbesserung.
Die Lagerungsprofile bestehen aus zwei verschiedenen Kautschukmischungen, die jeweils ihren spezifischen Anforderungen angepasst sind. Für die Basisprofile wird eine Mischung aus Naturkautschuk und Butadienkautschuk verwendet, damit sie den hohen dynamischen Anforderungen standhalten. Die Seitenprofile hingegen müssen vor allem gute mechanische Eigenschaften aufweisen und werden daher aus Styrol-Butadien-Kunststoff gefertigt.

 

Smart Maintenance beim Schienenlagerungssystem

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Eine schematische Ansicht der Schwelle – eingebaut in Asphalt

Das Schienenlagerungssystem geht einen weiteren Schritt Richtung Smart Maintenance und trägt der zunehmenden Digitalisierung im Bereich der Verkehrsinfrastruktur Rechnung. Datenbasierte Instandhaltungsprozesse ermöglichen ein Plus an Effizienz und Qualität und vereinfachen zudem die Dokumentationsprozesse, die für eine lückenlose Nachvollziehbarkeit und damit größtmögliche Sicherheit unerlässlich sind.
Die Profile sorgen für eine deutlich höhere Sicherheit und neue Möglichkeiten, die Instandhaltung der Schienensysteme zu überwachen und aufrechtzuerhalten. In den Profilen des Rail Comfort Systems sind sensorische Fasern eingearbeitet, welche über piezoelektrische Eigenschaften verfügen. Im Gegensatz zu bisherigen Sensoren in diesem Bereich können die Piezofasern integral den Körperschall über eine sehr lange Strecke aufnehmen. Dieser Schall kann durch eine nachgelagerte Elektronik ausgewertet werden, beispielsweise auf einer Online-Plattform. Wirken Masse und Geschwindigkeit eines Fahrzeugs entsprechend auf die Fasern ein, verraten sie damit viel über den Zustand des Zuges. Zukünftig sollen aus Korrelationsmessungen Modelle gebildet werden, die eine frühzeitige Erkennung von Verschleiß und Schäden schon während einer Überfahrt ermöglichen.

Die Zustandserkennung von Rad, Achsen und Zug, die daraus entsteht, bildet die Grundlage für Smart Maintenance des Rad-Schiene-Systems, also die kontinuierliche datenbasierte Auswertung und Handlungsmöglichkeit in Bezug auf Verschleiß und Schäden. Dies ist nicht nur aus Sicherheitsgründen und für einen reibungslosen Verkehrsfluss von Vorteil, sondern ist auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten zukunftsweisend.
Das Schienenlagerungssystem ist flexibel und kann an gestellte Anforderungen individuell angepasst werden. Damit müssen sich Anwender nicht mehr notgedrungen an die Vorgaben des Herstellers halten, sondern erhalten ein passendes System zu ihren jeweiligen Projektanforderungen. Die Kombinationsmöglichkeiten sind hier nahezu endlos – gerade in der Entwicklung neuer urbaner Infrastruktursysteme ist dies von erheblichem Vorteil. So können extrudierte Profile beispielsweise in gewünschter Länge geliefert und damit individuell auf unterschiedlichste Projekt- und Bauvorgaben zugeschnitten werden. In der Vergangenheit musste hier in der Regel auf Formteile aus Regenerat zurückgegriffen werden, die auf 1,5 Meter Länge begrenzt sind.

 

Diversifiziertes Produktportfolio und hohe Fertigungstiefe

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Schematische Ansicht des Profils und seiner einzelnen Bestandteile

Mit seinem langjährigen Wissen im Bereich Extrusion und der hohen Fertigungstiefe schafft es Dätwyler, seine Elastomermischungen und Dichtungslösungen immer weiter zu optimieren. Ob es sich dabei um medizintechnisches Equipment, Profile für den Gleisoberbau oder Einspritzpumpensysteme für Autos handelt. Der vielfältige Einsatz der Elastomere und Elastomermischungen zeigt außerdem, welche Bedeutung diese Werkstoffe in der Industrie einnehmen und macht deutlich, welche Innovationen durch ihren Einsatz ermöglicht werden. Dafür setzt das Unternehmen auf kontinuierliche Forschung und Entwicklung. Mit dem Schienenlagerungssystem und der Integration von Piezofasern als Sensoren hat der Anbieter eine fortschrittliche Lösung an den Markt gebracht, die zu einer erhöhten Sicherheit im Schienenverkehr beiträgt.

Über den Autor

Matthias Orth

Vice President Civil
Engineering und Site Director
bei Dätwyler Sealing Technologies Deutschland