Mithilfe eines Sensors lässt sich die genaue Position eines Zuges bestimmen und so der Schienenverkehr effizienter machen. (Bild: Bosch Zünder/Jan Potente)
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und ITK Engineering haben einen Sensor entwickelt, der mithilfe eines magnetischen Fingerabdrucks die Position von Zügen genau ermittelt. So können Züge in kürzeren zeitlichen Abständen einen Gleisabschnitt passieren und die Kapazität pro Gleiskilometer steigt. Die Funktionsweise des Magnetic Railway Onboard Sensor (Maros) ist simpel: Auch ein Bahngleis aus Metall hat eine Art Fingerabdruck, der an jeder Stelle ein ganz individuelles Profil aufweist. Der Maros kann diesen Fingerabdruck genau erkennen, sodass sich Züge weltweit gleisgenau und kontinuierlich lokalisieren lassen.
Vorteile gegenüber GPS oder Kamera
Dazu erzeugt der an der Fahrzeugunterseite befestigte Sensor ein elektromagnetisches Feld, das von den ferromagnetischen Stoffen wie den Schienen oder dem Befestigungsmaterial der Schienen beeinflusst wird. Der Sensor misst, wie stark sich das elektromagnetische Feld verändert. So lässt sich jedem Streckenabschnitt ein exakter elektromagnetischer Fingerabdruck zuteilen. Um die individuelle Ortssignatur einer exakten geographischen Position zuordnen zu können, braucht es ein Software Backend inklusive intelligenter Algorithmen. So muss jede Bahnstrecke mindestens einmal abgefahren und vermessen werden, um dann diese Daten mit Kartenmaterial der Zugstrecke übereinanderlegen zu können. Dann ist jeder folgende Zug genau lokalisierbar.
Animation von ITK Engineering zum Magnetic Railway Onboard Sensor (Maros)
Züge gleisgenau lokalisieren
Dabei umgeht der Maros-Sensor die Defizite derzeit genutzter Lösungen. Im Gleis verbaute Informationsträger (Balisen) sind zuverlässig, aber teuer. Kamerasysteme funktionieren bei Nacht oder Schneefall nur eingeschränkt und GPS-Signale stoßen in Tunnels, Gebirgstälern oder Häuserschluchten an ihre Grenzen. Außerdem lassen sie nicht sicher erkennen, welches von mehreren nebeneinanderliegenden Gleisen befahren wird. Die Lokalisierung ist also genauer und günstiger als andere Technologien und dabei weltweit auf allen Stahlschienen einsetzbar. Ein flächendeckender Einsatz des Maros soll eine um 35 Prozent bessere Auslastung von Schienennetzen ermöglichen.
Testfahrten auf unterschiedlichen Streckenabschnitten in Österreich haben stattgefunden und belegen, dass der Sensor funktioniert. Bis Anfang 2025 soll der Sensor auf den Markt kommen. Auf der Fachmesse InnoTrans vom 20. bis 23. September in Berlin präsentieren die Forschenden ihre Ergebnisse.
