Zugfahrten in den Bergen sind ein Erlebnis – und für die Bahnbetreiber eine technische Herausforderung.
Bahnen mit gemischtem Adhäsions- und Zahnradbetrieb müssen ihr Tempo stark drosseln, um in den Zahnstangenabschnitt einzufahren. Ein Zeitverlust, den die Betreiber gerne einsparen würden.
Doch die bestehenden Systeme konnten seit Jahrzehnten nicht abgelöst werden. Sie sind bewährt und verlässlich, erfordern jedoch einen hohen Instandhaltungsaufwand.
Vielversprechende Lösungen
Am Freitag, 31. Mai 2024 präsentieren angehende Maschineningenieurinnen und -ingenieure der OST – Ostschweizer Fachhochschule in Rapperswil-Jona vielversprechende Lösungen, die sie während zwei Semestern entwickelt haben. Für vier Konzepte werden Patentanmeldungen geprüft.
Fahrzeit einsparen
Zeit ist auch bei Bergbahnen Geld, deshalb wird seit Langem nach einer besseren Lösung gesucht. «Wenn wir das Tempo der Einfahrt von heute 10 km/h nur schon auf 20 km/h erhöhen könnten, würden wir zum Beispiel auf der Strecke Visp-Zermatt der Matterhorn Gotthard Bahn fünf Minuten Fahrzeit einsparen», rechnet Patrick Braess, Technischer Direktor bei TrackNet, vor.
TrackNet ist der Schweizer Branchenführer in der Lieferung und Wartung von Eisenbahn-Oberbaumaterial. «Würden wir für einen Fahrzeitgewinn von fünf Minuten die Linienführung im topographisch anspruchsvollen Gelände anpassen, kämen wir rasch auf Investitionen im bis zu dreistelligen Millionenbereich», sagt Braess. TrackNet / Tensol Rail sucht eine günstigere und einfachere Lösung.
Mit dieser Aufgabe wendete sich Patrick Braess an die OST und den Studiengang Maschinentechnik | Innovation: Die Studierenden sollten ein System entwickeln, dass es erlaubt, mit höherer Geschwindigkeit auf die Zahnstange zu fahren und damit die Fahrtzeit verkürzt.
Zehn Teams tüftelten
Zehn Teams von Studierenden haben sich dem Problem angenommen. Im Rahmen des sogenannten «Entwicklungsprojekts», das Highlight des Studiengangs im dritten und vierten Semester, haben die Studierenden Ideen evaluiert, Konzepte erarbeitet, Prototypen gebaut und ausgiebige Tests und Messungen durchgeführt.
«Es war eine äusserst anspruchsvolle Aufgabe und die Kräfte, die da wirken, sind enorm. Das muss man zuerst einmal verinnerlichen», sagt Studiengangleiter Hanspeter Keel. Die grösste Herausforderung liegt darin, Kopftreffer abzufedern und die Synchronisation von Zahnrad und Zahnstange zu unterstützen.
Präsentation Systeme & Prototypen
Am Freitag, 31. Mai 2024, präsentieren die Studierenden ihre Resultate dem Auftraggeber TrackNet. An der OST in Rapperswil werden sie ihre Konzepte vorstellen und Fragen der Expertinnen und Experten beantworten. Anschliessend können Besucherinnen und Besucher die Systeme und Prototypen bei einer Ausstellung kennenlernen.