An der TU Graz ist ein dieser Art einzigartiges neues Labor für die Prüfung von Gleissystemen in Betrieb gegangen. Vier Millionen Euro wurden investiert, die Entwicklungszyklen sollen sich dadurch reduzieren.
Im Untergeschoss fährt das Hydraulikaggregat hoch – und setzt im darüberliegenden Labor vier Zylinder in Gang. Schnell stellt sich eine vertraute Geräuschkulisse ein. „Tam-tam, Tam-tam“. Im Gesicht von Ferdinand Pospischil macht sich ein Lächeln breit. Der Professor am Institut für Eisenbahn-Infrastrukturdesign an der TU Graz ist in seinem Element. Gemeinsam mit TU-Rektor Horst Bischof und Franz Kainersdorfer, Vorstand der Voestalpine, hat er am TU-Areal Inffeld in der Grazer Inffeldgasse gerade einen Prüfstand in Betrieb genommen, „der zumindest in Europa in dieser Form einzigartig ist“, wie betont wird. Auf einer Länge von gut 14 Metern erstreckt sich eine Laborinfrastruktur, die der gesamten Bahntechnologie-Forschung in Österreich einen massiven zusätzlichen Schub verleihen soll.
Bischof schwärmt von einer „wirklich mächtigen, ja herausragenden Forschungsinfrastruktur, die den gesamten Mobilitätsstandort weiterbringen wird“. Unter kontrollierten und realitätsnahen Bedingungen wird im neuen Railway and Infrastructure Laboratory (RaIL) in einer Hightech-Umgebung u. a. an Antworten auf zentrale Fragen rund um Belastbarkeit, Verschleiß und Haltbarkeit geforscht. Über Bahngleise, Schwellen, den Schotter und den Untergrund donnern jahrzehntelang tonnenschwere Züge – bei Wind und Wetter, bei Höchsttemperaturen und heftigen Niederschlägen. Das Zusammenspiel zwischen Radsätzen, Schienen und dem Untergrund spielt eine Schlüsselrolle – und wird hier in Graz auf Herz und Nieren getestet. Bisher, berichtet Kainersdorfer aus der Praxis, seien derartige Forschungen vor allem Ergebnisse von Simulationen, Berechnungen und Messungen im realen Bahnbetrieb. Das ist langwierig und teuer.
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Julian Torggler, stellvertretender Leiter des Instituts für Eisenbahn-Infrastrukturdesign der TU Graz und Laborleiter des Railway and Infrastructure Laboratory und Ferdinand Pospischil, Leiter des Instituts für Eisenbahn-Infrastrukturdesign der TU © TU/Helmut Lunghammer
Im neuen Labor, das streicht Bischof hervor, könne „dank zahlreicher Raffinessen“ extrem schnell geprüft werden, ob und wie sich das Gesamtsystem dadurch verändert. Es gehe also nicht um den Test einzelner Komponenten, sondern immer um das Gesamtsystem – und das während eines simulierten Realbetriebs. „Unser Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse schneller in die Praxis zu bringen und damit einen Beitrag zu einer leistungsfähigen und klimaresilienten Bahn zu leisten“, sagt Pospischil. Das vom stellvertretenden Institutsleiter Julian Torggler geführte Labor hat gut vier Millionen Euro gekostet, finanziert durch Mittel der TU, der Forschungsförderungsgesellschaft FFG sowie der Voestalpine. Das Labor ermögliche es, das „Gesamtsystem Schiene sowie einzelne Entwicklungen, etwa für Weichenkomponenten oder Befestigungssysteme zu testen, bevor eine aufwendige Prüfung im laufenden Bahnbetrieb erfolgt“, wird betont. So können Entwicklungszyklen verkürzt und Grundlagen für leistungsfähigere und langlebigere Fahrwegsysteme geschaffen werden. „Das unterstützt uns ganz wesentlich in unserer Produkt- und Systementwicklung“, betont Kainersdorfer. Die Voestalpine entwickelt und fertigt u. a. Schienen und Weichen sowie Sensor- und Softwaresysteme. „Dieser Prüfstand wird die Entwicklungszeit stark verkürzen und damit höhere Innovationszyklen möglich machen.“
„Absolute Besonderheit, ein Alleinstellungsmerkmal“
Ein Herzstück sind die hydraulisch und elektronisch angesteuerten Prüfzylinder, über die sich jene statischen und dynamischen Belastungen nachbilden lassen, 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.“
Besonders stolz zeigt sich Pospischil auch über die „Grube“, die am Eröffnungstag zu Demonstrationszwecken extra geöffnet wurde, „eine absolute Besonderheit, ein Alleinstellungsmerkmal“. Dort lassen sich u. a. die Auswirkungen von Wassersättigung auf die Steifigkeit, Lastverteilung und das Langzeitverhalten des Ober- und Unterbaus experimentell untersuchen. Also zum Beispiel auch die Folgen von Starkregenereignissen.
Laut Bischof zähle die TU Graz „europaweit zu den Top-3-Universitäten im Bereich der Eisenbahnforschung“. Bahntechnologien made in Austria sind zudem ein enormer Wirtschaftsfaktor im Land. So sei bereits 2021 von der TU, der Voestalpine, Siemens Mobility (mit Drehgestell-Weltkompetenzzentrum in Graz), den ÖBB dem Kompetenzzentrum „Virtual Vehicle“ ein eigener Forschungscluster (Research Cluster Railway Systems, RCRS) auf Schiene gebracht worden, „in dem die Partner ihre Eisenbahn-Kompetenzen bündeln“.