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14. November 2018

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Roboter warten kritische Infrastrukturen

Roboter warten kritische Infrastrukturen© FH St. Pölten Mark Hammer

Das Schulprojekt „Railcheck“ der PTS Mistelbach gewinnt den NOe-Wissenschaftspreis. Gemeinsam mit der FH St. Pölten entwicklen Schüler einen Roboter, der Brüche in Bahnschienen frühzeitig erkennt und zukünftig zur generellen Wartung von Verkehrsinfrastrukturen eingesetzt werden kann.

Im Rahmen der in der niederösterreichischen FTI-Strategie verankerten Programmlinie „Science Fair“ entwickeln Schulen gemeinsam mit Forschungseinrichtungen angewandte und praxisrelevante Innovationen. 2017 entwarfen Schüler des Fachbereichs SMART Techtronics der Polytechnischen Schule Mistelbach in Zusammenarbeit mit Forschern des Departments Bahntechnologie und Mobilität der FH St. Pölten einen Roboter, der mittels Infrarot Schienenbrüche in einem frühen Stadium erkennt.

Hohe Belastungen und Materialermüdung  
„Schienen können durch hohe Belastung, Materialermüdung und Witterungseinflüsse brechen. Es ist wichtig, Brüche früh ausfindig zu machen und zu reparieren. Das ist ein essentieller Sicherheitsvorteil und Zeitvorsprung, um mögliche Zugsunglücke zu verhindern“, sagt Hirut Grossberger, Forscherin am Carl Ritter von Ghega Institut für integrierte Mobilitätsforschung der FH St. Pölten. Grossberger hat das Schul-Projekt gemeinsam mit Student und Junior Researcher Martin Kalteis begleitet.
Im Ergebnis ist nun ein voll funktionsfähiger Detektionsroboter entstanden, der Ansätze von Brüchen mittels Infrarot erkennt. Der Roboter sendet ein Infrarotsignal, das an der Schiene reflektiert und mittels Infrarotempfänger ausgewertet wird. Dann erfolgt die Übertragung der Daten auf eine App und darüber passiert auch die Steuerung. Zum Auffinden der Brüche haben die Schüler auch Lichtschranken und Ultraschall getestet, diese hätten sich aber nicht als praxistauglich erwiesen.

Kooperation von Forschung und Schule
"Die größten Herausforderungen bei der Entwicklung des Roboters waren, den Prototyp so zu gestalten, dass der laufende Zugverkehr nicht behindert wird und der Roboter Hindernisse wie Bahnübergänge und Weichen überfahren kann. Die Schüler haben dafür ein spezielles Fahrgestell entwickelt“, erklärt Klemens Hofer, Fachlehrer der PTS Mistelbach.
Die FH St. Pölten hat die Projektgruppe mit bautechnisch-wissenschaftlichem Wissen zu Schienenbrüchen unterstützt und die Umsetzbarkeit des Prototyps überprüft. „Den Schülern ist eine hohe und beeindruckende Qualität in der technischen Ausarbeitung und der Darstellung der Projektergebnisse gelungen“, betont Hirut Grossberger. Ein Vorläuferprojekt der PTS Mistelbach wurde im Jahr 2017 bereits beim Leopoldpreis der Niederösterreichischen Nachrichten (NÖN) ausgezeichnet.

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red/czaak, Economy Ausgabe Webartikel, 18.10.2018