Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Unerwarteter Komponentenverschleiß führt bei Schienenfahrzeugen zu enorm hohen Kosten und einem steigenden Unfallrisiko. Am 3.6.1998 ereignete sich in Eschede ein schweres Zugunglück, bei dem 101 Menschen ums Leben kamen. Aufgrund von Materialermüdung brach ein Radreifen des ICE-Zuges. Heute werden deutlich häufiger vorbeugende Radsatzanalysen durchgeführt, was mit beträchtlichen Instandhaltungskosten verbunden ist. Fortschritte in der Mikrosystemtechnik ermöglichen nun ein weitaus weniger aufwendiges Kontrollverfahren. Mittels robuster, wartungsfreier Funksensoren kann die Instandhaltung zustandsbasiert durchgeführt werden.
Neben dem Aspekt der lückenlosen Zustandsüberprüfung soll gleichzeitig aufgezeigt werden, dass Sensornetzwerke, basierend auf Funksensor-Mikrosystemen mit Energy Harvesting, in vielen Industrieanwendungen eine kostengünstige und zuverlässige Alternative darstellen. Für die zustandsbasierte Instandhaltung werden Schwingungsanalysen zur Zustandsanalyse und zur Fehlererkennung von Antrieben durchgeführt.
Darüber hinaus wird bei den beteiligten Forschungsinstituten eine auf energieautarke Mikrosysteme abgestimmte Entwurfs- und Auslegungsmethodik entwickelt. Mit der Verdichtung der Mess- und Analysedaten aus dem Sensornetzwerk in einer sogenannten Maintenance-Cloud wird ein rollenspezifischer Zugriff auf die Ergebnisse der Verschleißermittlung von Fahrzeugkomponenten ermöglicht. Die Partner des Verbundvorhabens MoSe haben sich zur Aufgabe gemacht, ein Sensornetzwerk für die zustandsbasierte Instandhaltung zu entwickeln. Die Hebelwirkung, die sich aus der Verfügbarkeit derartiger Systeme ergibt, reicht über das MoSe-Forschungsprojekt hinaus in viele Anwendungsbereiche hinein.
