Verbesserung der Sécurité im Eisenbahnverkehr durch Feuchtemessung

Kosteneffektive Wege zum Schutz sicherheitskritischer Druckluftsysteme

Druckluft ist eine wichtige Energiequelle für den Bahn- und Zugbetrieb. Sie steuert Brems-, Tür-, Stromabnehmer- und Luftfederungssysteme sowie eine Vielzahl von Hilfsgeräten, von Drucklufthörnern bis zu Klimaanlagen.  

Bei Bahnanwendungen werden viele Arten von Luftkompressoren eingesetzt, von denen einige ölfrei sind. Dazu gehören Scroll-, Schrauben- und Kolbenkompressoren, die alle die gleichen Kriterien erfüllen müssen: Sicherheit, Zuverlässigkeit, geringes Gewicht, kleiner Platzbedarf und minimaler Wartungsbedarf. Diese Faktoren gelten auch für andere wichtige Komponenten des Druckluftsystems, wie Trockner und Geräte zur Luftaufbereitung und Druckregelung. 

Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Druckluftsystemen für Bahnanwendungen ist die Aufrechterhaltung der Qualität der Druckluftzufuhr zu den nachgeschalteten Geräten - insbesondere wenn diese sicherheitskritisch ist. 

Entfernen von Verunreinigungen in der Druckluft

Die Luft in der Atmosphäre ist voller Verunreinigungen: Staub, Pollen, Bakterien, verdampftes Öl und Feuchtigkeit. Die Konzentration der einzelnen Verunreinigungen kann je nach Betriebsumgebung variieren und ist unter normalen Bedingungen relativ harmlos. Durch den Verdichtungsprozess steigt die Konzentration jedoch drastisch an. So kann die Öldampfkonzentration in der Umgebungsluft typischerweise etwa 0,1 mg/m3 betragen; bei einer Verdichtung auf 10 bar steigt sie auf 1,0 mg/m3.  

Das gleiche Problem gilt für Wasserdampf in der Luft. Dies hängt natürlich stark von den klimatischen Bedingungen in der Region ab, in der die Eisenbahn betrieben wird. In der Regel enthält jedoch ein Kubikmeter Luft bei 35 °C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit etwa 23 Gramm Wasser in Form von Dampf. Erhöht man den Druck auf 7 bar, verachtfacht sich die Dampfkonzentration; jeder Kubikmeter Druckluft enthält dann 184 Gramm Wasserdampf.   

Durch den Verdichtungsprozess erhöht sich die Temperatur der Luft. Wenn die Luft dann stromabwärts durch Rohrleitungen oder andere Geräte strömt, kühlt sie ab.  Dadurch verringert sich die Fähigkeit der Luft, die gleiche Menge Wasser zu speichern, und der Dampf kondensiert als Flüssigkeit aus.   

Wenn das Druckluftsystem sicher und effizient funktionieren soll, müssen diese Verunreinigungen durch eine Kombination aus Filtration und - bei Feuchtigkeit - Drucklufttrocknern entfernt werden. Gelingt dies nicht, kommt es zur Bildung von Kondenswasser in den Rohrleitungen, was zu Korrosion, Eisbildung, Verschlechterung der Schmieröle und im schlimmsten Fall zum Ausfall kritischer Schienenbrems-, Türöffnungs- oder Federungssysteme führen kann. 

Drucklufttrocknung beim Transport

Drucklufttrocknungsanlagen für den Einsatz an Bord von Zügen entfernen Wasserdampf in der Regel mit Hilfe von Membranen, speziellen Absorptionsmedien oder Druckschwingungsadsorptionstechnologien. In jedem Fall ist es wichtig, Taupunktsensoren zu installieren. Diese sollten zumindest am Ausgang des Trockners angebracht werden, um die Qualität der trockenen Luft und damit auch die Effizienz des Trockners selbst zu überwachen. Weitere Sensoren können dem Trockner nachgeschaltet werden, um z. B. die Integrität der Brems- oder Türöffnungs- und -schließmechanismen zu schützen. 

Wie Taupunktsensoren die Sicherheit maximieren, die Kosten senken und die Effizienz steigern

Einer der wichtigsten Vorteile der Installation aktiver Taupunktsensoren ist die Möglichkeit, die Wartungsintervalle und Betriebskosten von Druckluftanlagen zu reduzieren. Unsere Produktpalette ist die einzige, die über eine Bahnzulassung (EN50155 und 50121-3-2) für Feuchte- und Taupunktsensoren und -transmitter verfügt. Diese leichten, kompakten und robusten Geräte, die auf bewährten Technologien basieren, sind einfach zu installieren und zu warten und bieten dennoch eine hervorragende Genauigkeit und Wiederholbarkeit. 

Aktive Sensoren ermöglichen den Wechsel zwischen einem traditionellen zeitbasierten Wartungsprogramm - bei dem beispielsweise Trockner unabhängig von ihrem Betriebszustand in regelmäßigen Abständen gewartet werden - und einer vorbeugenden Wartungsstrategie. Die Nutzung von Echtzeit-Betriebsdaten zur frühzeitigen Erkennung von Anlagenverschleiß oder Fehlern ermöglicht es den Wartungsteams, die Veränderungsrate zu beurteilen und Arbeitspläne für den günstigsten Zeitpunkt zu planen. Dies spielt eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, das rollende Material so lange wie möglich in Betrieb zu halten, ohne die Sicherheit der Fahrgäste zu beeinträchtigen. 

Unser Online-Transmitter SF82-Rail hat einen Messbereich von -60...+60 °C Taupunkt, eine Genauigkeit von ±2,0 °C Taupunkt und verfügt über anpassbare Alarmausgänge, einen Standard-M12-Stecker und ein robustes Gehäuse aus 316er Edelstahl (IP66). Der Messumformer verfügt über eine EN50121 EMC/RFI-Zulassung sowie eine Schock- und Vibrationszertifizierung gemäß IEC16373. 

Für punktuelle Feuchtemessungen ist das MDM50 ein einfach zu bedienendes, leichtes, tragbares und schnell reagierendes Hygrometer. Unser Angebot im Bereich Sicherheit und Effizienz im Schienenverkehr umfasst eine Auswahl an stationären Feuchte- und Temperaturmesssonden für den Einsatz in Bahnhofs- und Tunnelklimaanlagen sowie intelligente Füllstandsschalter für Wassertanks. 

Um mehr zu erfahren, besuchen Sie unsere Bahnindustrie.

Mit fast 50 Jahren Erfahrung in der Entwicklung innovativer Präzisionssensoren sind wir die Anwendungsexperten für Taupunkt- und Feuchtemessungen für alle Bahnanwendungen. Wenn Sie Ihre Anforderungen mit uns besprechen möchten, nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf.