Geförderte Projekte
2016
Technische Universität Brauschweig: Erarbeitung eines Rückfallebenenkonzepts für einen sicheren und leistungsfähigen Bahnbetrieb nach IT-Angriffen auf das System Bahn
Dr.-Ing. Birgit Milius, Prof. Dr.-Ing. Jörn Pachl, Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung
Doktorand: Po-Chi Huang M.Sc.
Für einen leistungsfähigen Eisenbahnbetrieb werden zunehmend IT-Systeme eingesetzt. Dies hat den Nachteil, dass sogenannte Hacker versuchen können, sich über Software Zugang zu den Systemen zu verschaffen und diese so zu manipulieren, dass Teile des Bahnsystems nicht oder nur beschränkt zur Verfügung stehen. Heutige Betriebsverfahren für den Störungsfall funktionieren bei IT-Angriffen nicht oder nur teilweise. Das Projekt wird ein in sich geschlossenes Regelwerk für die Rückfallebene nach Safety-Versagen und Security-Angriffen erarbeiten, welches in Abhängigkeit der vorliegenden Beeinträchtigungen einen maximal sicheren und leistungsfähigen Bahnbetrieb ermöglicht.
2015
RWTH - Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen: Analyse und Bewertung von Elektrifizierungskonzepten für den LKW‐Fernverkehr in Deutschland ‐ Vergleich von batteriegetriebenen, oberleitungsversorgten und brennstoffzellengetriebenen Fernverkehrs‐LKWs
Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer, Professur für Elektriochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik
Doktorand: Ivan Maarev, M.Sc.
Durch Vorgaben zum Erreichen der Klimaziele rückt derzeit auch die Elektrifizierung der schweren LKWs zum Gütertransport über weite Strecken stärker in den Fokus. In diesem Projekt sollen drei Elektrifizierungskonzepte betrachtet werden: Oberleitungsversorgten, batteriegetriebenen und brennstoffzellengetriebenen Fernverkehrs‐LKWs. Zur Untersuchung der technischen Machbarkeit sollen Systemmodelle der LKWs gebildet und die Komponenten in Abhängigkeit von Leistungs‐ und Energieanforderungen ausgelegt werden. Ferner sollen die Umweltauswirkungen und Lebenszykluskosten in jeweiligem Szenario untersucht werden.
2014
Brandenburg Technische Universität Cottbus-Senftenberg: Interaktion von neuen Technologien des kombinierten Güterverkehrs mit der Gestaltung und dem Betrieb von Bahnanlagen
Prof. Dr.-Ing. Hans-Christoph Thiel, Professur für Eisenbahnwesen.
Doktorand: Christian Menzel, M.Sc.
Zum Projektstart berichtet Christian Taubert, Reporter der Lausitzer Rundschau, in der Ausgabe vom 14. Februar 2015. Der Artikel ist auch online abrufbar. Alle Rechte liegen bei der LR Medienverlag und Druckerei GmbH, Cottbus, und Christian Taubert, welche uns freundlich Erlaubnis zur Abbildung erteilten.
Technische Universität Brauschweig „Zertifizierung der satellitenbasierten Ortung im Schienenverkehr“.
Prof. Dr.-Ing. Eckehard Schnieder, Institut für Verkehrssicherheit und Automatisierungstechnik.
Doktorand: Herr Dipl.-Ing. Hansjörg Manz.
In dem geförderten Projekt soll die wissenschaftliche Grundlage für die Zulassung einer mit dem europäischen Zugsicherungssystem ETCS konformen sicheren satellitenbasierten Ortungseinheit für den Schienenverkehr gelegt werden. Der wesentliche Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik ist die Selbstortung des Schienenfahrzeugs ohne streckenseitige Einrichtungen oder notwendige Aktivitäten des Fahrers. Eine besondere Herausforderung stellt sich durch die notwendige Integration von Komponenten von außerhalb des Schienenverkehrs und deren Zertifizierung. Um den Einsatz satellitenbasierter Ortungssysteme im Schienenverkehr und somit den Verzicht auf streckenseitige Einrichtungen zu ermöglichen, ist deren Zulassung und somit der Nachweis der Sicherheit, Präzision, Richtigkeit und Zuverlässigkeit der berechneten Positionsinformation notwendig. Entsprechend des normativen Rahmens, der Gesetze, Richtlinien und Normen umfasst, wird durch den Sicherheitsnachweis die Sicherheit im Schienenverkehr nachgewiesen.
2013
Universität Rostock „Festlegung von Inspektionsstrategien für Radsatzwellen mittels bruchmechanischer Methoden“.
Prof. Dr.-Ing. Manuela Sander, Lehrstuhl für Strukturmechanik.
Doktoranden: Robert Hannemann und Paul Söllig, M.Sc.
In der bisherigen Praxis wurden Inspektionsintervalle von Radsatzwellen sehr häufig auf der Basis von empirischen Erkenntnissen oder Erfahrungswerten festgelegt, wobei nicht selten eine grundlegende theoretische Absicherung fehlt. Vor dem Hintergrund der Ereignisse der letzten Jahre werden deshalb theoretisch fundierte Berechnungsmethoden für einen sicheren Betrieb gefordert. Dazu fehlen jedoch einerseits experimentelle Untersuchungen und andererseits theoretische Kenntnisse über das Ermüdungsrisswachstum in Radsatzwellen. Durch die Vielfältigkeit der Problemstellung lassen sich die Arbeitspakete hervorragend in zwei Themenstellungen unterteilen, die beide sowohl wissenschaftlich sehr anspruchsvoll als auch theoretisch, numerisch und experimentell fundiert sind. Ziel des Projekts sind die Definition von Inspektionszeiträumen und darauf aufbauenden Inspektionsintervallen und -strategien.
Technische Universität München „Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur dynamischen Beanspruchung von Schienenbefestigungen bei hochfrequenten Anregungen“.
Prof. Dr-.Ing. Stephan Freudenstein, Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau.
Doktorand: Herr Maximilian Steger M.Sc.
Die Problematik der Bildung von Unebenheiten auf dem Fahrspiegel von Eisenbahnschienen ist annähernd so alt, wie der Schienenverkehr selbst. Obwohl seit den ersten Forschungsvorhaben mehr als 100 Jahre vergangen sind und die Forschung weltweit in diesem Bereich seitdem ständig vorangetrieben wurde, bleiben einige Aspekte dieses Problems weiterhin ungelöst. Die Schädigung von Komponenten des Eisenbahnoberbaus, die sich bei Überfahren von Schienenunebenheiten und der damit verbundenen hochfrequenten Anregung des Oberbaus ergibt, soll theoretisch und experimentell untersucht werden. Ferner sollen mögliche Lösungsansätze geliefert werden, auf welche Weise eine Anpassung einzelner Schienenbefestigungs-komponenten stattfinden muss, um die Schädigung zu minimieren.
2012
Technische Universität Berlin „Untersuchungen zu der Integrationsfähigkeit innereuropäischer Schienengüterverkehrsangebote in globale Luftfrachtnetzwerke [...]“.
Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Siegmann, Institut für Land- und Seeverkehr.
Doktorand: Dipl.-Ing. Lars Wiegelmann
Während im Hinblick auf eine intermodale Verknüpfung zwischen Schienenpersonen- und Passagierluftverkehr in den vergangenen Jahrzehnten zahlreiche Umsetzungsszenarien sowohl auf Ebene der regionalen Airport-Anbindung als auch bezüglich bodenseitiger Vor und Nachläufe über größere Distanzen wissenschaftliche Berücksichtigung fanden, sind entsprechende verkehrsträgerübergreifende Kooperationen oder Substitutionsbeziehungen für Frachttransportdienstleistungen bisher lediglich in begrenzterem Maße untersucht worden. Es kann konstatiert werden, dass insbesondere die Erstellung von sich mit luftseitigen Verlagerungspotenzialen auseinandersetzenden Studien mittlerweile um mehr als ein Jahrzehnt zurückliegt. Darin hinsichtlich einer Realisierbarkeit jeweils betrachteter Angebotskonzepte oftmals getätigte Verweise auf die bevorstehende Transportmarktentwicklung bis zum Jahre 2010 und darüber hinaus verdeutlichen den Bedarf nach einer aktuelle Aufkommensanalyse, welche Aufschluss über gegenwärtig tatsächlich zu erzielende Auslastungsgrade schneller Güterzüge auf ausgewählten Relationen gewähren kann. Ferner standen im Rahmen der einschlägigen Untersuchungen bisher zumeist technische Umsetzungsaspekte im Vordergrund, während Wirtschaftlichkeitsanalysen lediglich ansatzweise Erwähnung fanden. Das Forschungsprojekt soll (auch) in diesem Zusammenhang eine dringend gebotene, eingehende Faktenbewertung vornehmen.
Universität Duisburg-Essen, Campus Essen „E-Logistics für regionale Güterverteilerverkehre zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des Kombinierten Verkehrs (ELOKOV)“.
Univ.-Prof. Dr. Stephan Zelewski, Institut für Produktion und Industrielles Informationsmanagement.
Doktorandin: Dipl.-Kffr. Perihan Cinibulak
Kombinierter Verkehr mit Einsatz von relativ umweltfreundlichen Güterzügen oder Binnenschiffen im Hauptlauf sowie von wesentlich flexibleren Lkw im Vor- und Nachlauf für die regionalen Güterverteilerverkehre gilt weithin als das leistungsfähigste Verkehrskonzept zur Realisierung von „Green Logistics“; er leidet allerdings u.a. darunter, dass die ökologischen Vorteile von Gütertransporten per Eisenbahn oder Schiff durch die Umweltbelastungen von Lkw mit Dieselantrieb im Vor- und Nachlauf erheblich beeinträchtigt werden. Der Einsatz von Elektro-Lkw für regionale Güterverteilerverkehre wird in der Regel als „zu teuer“ abgelehnt. Dieses Vorurteil (?), wesentliches Hemmnis gegenüber Investitionen in EMobilität, beruht auf einer einseitigen Kostenfokussierung. Um dieses Investitionshemmnis zu überwinden, wird ein Konzept für eine Erweiterte Wirtschaftlichkeits-analyse des Einsatzes von Elektro-Lkw im gewerblichen Güterverkehr entwickelt, das weithin übersehene Nutzenaspekte in den Mittelpunkt einer ganzheitlichen betriebswirtschaftlichen Betrachtungsweise rückt.
2011
Technische Universität Braunschweig „Lebenszykluskosten-basierte Instandhaltung von Gleisen im Bereich von Schienenbahnen nach BOStrab“.
Prof. Dr-.Ing. Thomas Siefer, Institut für Verkehrswesen, Eisenbahnbau und -betrieb der Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften.
(BOStrab = Verordnung über den Bau und Betrieb der Straßenbahnen). In diesem Forschungsprojekt sollen anhand realer Zustandsdaten urbaner Schienennetze wirtschaftliche Instandhaltungsstrategien unter Berücksichtigung der Lebenszykluskosten des Fahrwegs entwickelt werden. Dabei sind die vorliegenden Erfahrungen aus den Vollbahnsystemen zu berücksichtigen. Für die Forschungsarbeit sollen reale Streckendaten sowie die Betriebsbelastung erfasst und ausgewertet sowie Zusammenhänge in algorithmischer Form abgeleitet werden. Die Forschungsarbeit soll wertvolle Erkenntnisse über die Gesetzmäßigkeiten des Verschleißes und der Lebenszykluskostenim BOStrab-Bereich liefern.
Technische Universität München „Einfluss der Oberbauelastizität auf die Fahrweg-Fahrzeug Interaktion und das Setzungsverhalten des Gleisrostes im Schotterbett (Gleislagebeständigkeit)“.
Prof. Dr-.Ing. Stephan Freudenstein, Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau.
Die Gleislageänderung ist abhängig vom Ausgangszustand sowie den einwirkenden Fahrzeugkräften, die wiederum durch die Gleislage, die Geschwindigkeit sowie dem dynamischen Verhalten des Fahrzeugs, als komplexes System schwingfähiger Massen, beeinflusst werden. Eingegriffen werden kann gleisseitig mit einer angepassten Oberbauelastizität (z.B. definiert in der Schienenbefestigung). Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit wird eine Optimierung im genannten Spannungsfeld untersucht.
RWTH - Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen