Industrie & Forschung: TU Graz eröffnet neues Prüflabor für Eisenbahnen

Simulierter Echtbetrieb. Die TU Graz hat ein neues Eisenbahn-Prüflabor: Es testet die Belastbarkeit von Fahrwegsystemen wie Schienen, Unterbau & Co.

Mit dem Railway and Infrastructure Laboratory (RaIL) erweitert die TU Graz den Bereich der Eisenbahnforschung um ein neues Prüflabor. In diesem können laut Aussendung Eisenbahn-Fahrwegsysteme auf ihre Belastbarkeit und Haltbarkeit während des simulierten Realbetriebs geprüft werden – von Schiene und Schwelle über Schotter und Unterbau bis in den Untergrund. Das soll neue Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Verkehrsbelastungen und den verschiedenen Schichten des Gleisaufbaus ermöglichen.

Realisiert wurde die rund vier Millionen Euro teure Einrichtung aus Mitteln der TU Graz, der Forschungsförderungsgesellschaft FFG und mit finanzieller Unterstützung der voestalpine. Die technischen Prüfmaschinen stammen vom deutschen Unternehmen Form + Test.

Oberbausimulator, Aufspannfeld und Schotterbox

Das Herzstück des Labors ist ein fünf Meter langer, 3,5 Meter breiter und 1,8 Meter tiefer Oberbausimulator. Mit hydraulisch und elektronisch angesteuerten Prüfzylindern lassen sich dort statische und dynamische Belastungen nachbilden, denen Gleise ausgesetzt sind, wenn ein tonnenschwerer Zug über sie hinwegrollt.

Untersuchen kann man damit die dynamische Kraftübertragung im System von Schiene, Befestigung, Schotterbett, Unterbau im Gleisrost und bis zu acht Schwellen. Auch Bereiche wie Isolierstöße, Dehnfugen oder Brückenübergänge sowie die Auswirkungen von Stopfarbeiten im Schotter lassen sich untersuchen.

Für größere Systeme steht ein neun mal fünf Meter großes Aufspannfeld zur Verfügung (erweiterbar auf 14 mal fünf Meter), bei dem ebenfalls die Prüfzylinder zum Einsatz kommen. Dort können beispielsweise Weichenbereiche und Auszugsvorrichtungen, die temperaturbedingte Längenänderungen von Schienen ausgleichen, geprüft werden.

Eine Schotterbox ermöglicht die Untersuchung einzelner Komponenten, etwa Weichen-, Rahmen- oder Holzersatzschwellen, um das Verschleißverhalten des Schotters zu erforschen. Dies soll dabei helfen, elastische Elemente und Schwellen aufeinander abzustimmen und so den Verschleiß des Oberbaus zu minimieren.

Tests mit durchfeuchtetem Gleisbett

Ein Alleinstellungsmerkmal des RaIL ist die Möglichkeit, die Feuchtigkeitsbedingungen zu verändern. Dadurch lässt sich untersuchen, wie unterschiedliche Wassersättigungsgrade die Steifigkeit, Lastverteilung und das Langzeitverhalten des Ober- und Unterbaus beeinflussen. Damit können die Auswirkungen veränderter Umweltbedingungen auf die Dauerhaftigkeit von Eisenbahninfrastruktur erforscht werden.

„Die Eröffnung des Railway and Infrastructure Laboratory stellt einen wichtigen nächsten Schritt in der Zusammenarbeit zwischen der TU Graz und der österreichischen Bahn- und ihrer Zulieferindustrie im Rahmen des Research Clusters Railway Systems an der TU Graz dar“, so Franz Kainersdorfer, Vorstandsmitglied der voestalpine AG: „Der von der TU Graz gemeinsam mit den ÖBB, Siemens, voestalpine, Plasser & Theurer sowie dem Virtual Vehicle gebildete Forschungscluster ist in dieser Form weltweit einzigartig und wird durch das neue Labor wesentlich weiterentwickelt.“

„Unser Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse schneller in die Praxis zu bringen und damit einen Beitrag zu einer leistungsfähigen und klimaresilienten Bahn zu leisten“, so Ferdinand Pospischil, Leiter des Instituts für Eisenbahn-Infrastrukturdesign der TU Graz. Die Laborleitung übernimmt der stellvertretende Institutsleiter Julian Torggler.