Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, wie neue Technologien unsere Reisen mit der Bahn revolutionieren könnten? Insbesondere das Internet der Dinge (IoT) hat das Potenzial, unsere Reisen nachhaltiger und angenehmer zu machen, ob durch einen geringeren Energieverbrauch oder im Sinne eines besseren Fahrgasterlebnisses. In diesem Artikel stellen wir fünf innovative IoT-Anwendungen vor, die die Nachhaltigkeit und Effizienz des Zugreisens erheblich verbessern können. Ganz gleich, ob Sie Stammgast bei der Bahn sind oder sich einfach nur für das Potenzial des IoT interessieren: Erfahren Sie, wie die digitale Schiene unsere Mobilität verändern wird. 

1.     IoT ermöglicht Echtzeit-Überwachung der Eisenbahninfrastruktur

Die IoT-Technologie revolutioniert die Eisenbahnindustrie und ermöglicht die Überwachung der Eisenbahninfrastruktur in Echtzeit. Durch den Einsatz von Sensoren und anderen intelligenten Geräten erfassen Bahnbetreiber Daten direkt am Ort des Geschehens. Die Analyse dieser Daten lässt Entscheidungen und Reaktionen nahezu in Echtzeit zu. Durch die Rechenleistung mit geringer Latenz werden Lösungen wie die Erkennung von Hindernissen im Bahnverkehr, eine dynamische digitale Beschilderung oder die Überwachung des Fahrgastflusses möglich.

IoT-Anwendungen versetzen Bahnbetreiber außerdem in die Lage, den Wert bestehender Systeme zu maximieren, indem sie die Informationstechnologie (IT) mit der Betriebstechnologie (operational technology/OT) integrieren und Daten über das gesamte Bahnsystem hinweg sammeln und analysieren. Diese neuen Informationen helfen bei der Rationalisierung von Geschäftsprozessen, liefern Input für innovative Lösungen und Dienstleistungen und reduzieren Ausfallzeiten.

2.     Prädiktive Analytik als Grundlage für die digitale Schiene 

Die prädikative oder auch vorausschauende Analytik spielt eine entscheidende Rolle bei der proaktiven Instandhaltung von Zugsystemen. Die Echtzeitdaten der Sensoren werden anhand von Algorithmen und Prognosemodellen analysiert und erkennen so potenzielle Probleme, bevor sie auftreten. Zum Beispiel können Sie eine Vorhersage treffen, wann eine Zugkomponente ausfallen könnte oder wann bestimmte Teile ausgetauscht werden müssen. Das Ergebnis: Eine proaktive Wartung anstelle von reaktiven Notreparaturen. 

Durch den Einsatz von Predictive Analytics können Bahnbetreiber unerwartete Ausfälle vermeiden und die Wartungskosten senken, indem sie Wartungsarbeiten nur dann durchführen, wenn sie erforderlich sind. Dadurch wird das gesamte Zugsystem besser planbar, was wiederum zu weniger Verspätungen und Zugausfällen führt.  Eine gute und wichtige Investition in die Kundenzufriedenheit!

Auf den Nutzen eines datenbasierten Ansatzes bei der Digital Maintenance gehen wir in unserem Artikel „Digitale Instandhaltung von Bahninfrastrukturen: Der Schlüssel zur Effizienz des Zugbetriebs“ genauer ein. 

Canada Pacific Railways (CP) setzt schon seit einigen Jahren auf die prädikative Analytik. Mit Erfolg: Der patentierte Algorithmus von CP hat eine 95-prozentigen Verringerung der Ausfälle während des planmäßigen Betriebs erzielt. Die Züge fahren deutlich schneller und sicherer.

Auch in Japan wird die Technologie bereits erfolgreich eingesetzt.

3.     Verbesserte Fahrgastsicherheit durch IoT-Sensoren

Öffentliche Verkehrsmittel, insbesondere der Schienenverkehr, sind für Millionen von Menschen jeden Tag ein wichtiges Verkehrsmittel im Berufsverkehr. Die Gewährleistung ihrer Sicherheit hat für Bahnbetreiber weltweit oberste Priorität. Sie kann durch eine IoT-gestützte Gleisüberwachung, das so genannte Track Condition Monitoring (TCM) verbessert werden.

IoT-Sensoren an den Gleisen oder Weichen messen wichtige Parameter wie Temperatur, Belastung und Vibration. Abweichungen von der Norm sind ein Alarmsignal dafür, dass potenzielle Defekte drohen. Die Folge können schwere Unfälle, beispielsweise Entgleisungen sein. Sobald Anomalien auftreten, kann ein Wartungsteams losgeschickt werden, um mögliche Schäden zu identifizieren und zu beheben, bevor sie ein Sicherheitsrisiko für die Fahrgäste darstellen. 

Die Echtzeitüberwachung der Gleise und Weichen dient auch der Erkennung von Anomalien, die durch Umweltfaktoren wie extreme Wetterereignisse verursacht werden. Bahnbetreiber können umgehend ihre Fahrpläne anpassen oder Züge umleiten und minimieren dadurch Gefahren.

Die britische Network Rail hat solche Anwendungen in ihrem digitalen Transformationsprogramm „Intelligent Infrastructure“ bereits verankert. Und auch für die Deutsche Bahn ist der Einsatz von IoT kein Neuland mehr.

Auch wenn hier die Fahrgastsicherheit im Vordergrund steht: Der Einsatz von IoT-Sensoren an Gleisen und Weichen sorgt auch für eine verbesserte Effizienz und dadurch für Kosteneinsparungen für die Bahnbetreiber. Da weniger manuelle Inspektionen erforderlich sind, können Wartungsarbeiten schneller und effizienter durchgeführt werden.

4.     Digitale Schiene sorgt für verbesserten Komfort

Das Raumklima spielt auf Zugfahrten eine wichtige Rolle für den Komfort. Spätestens, seit die Fenster – wie in den meisten Zügen – nicht mehr zu öffnen sind, sorgt eine zentrale Regelung im Sommer wie im Winter für die richtige Temperatur. Auch hier besteht Verbesserungsbedarf: Eine IoT-basierte Klimasteuerung kann die perfekte Temperatur und Luftfeuchtigkeit für die Fahrgäste sicherstellen und so deren Gesamterlebnis verbessern. Das gleiche gilt für Beleuchtungssysteme, sowohl im Zug als auch an den Bahnhöfen. IoT kann darüber hinaus auch zur Überwachung der Luftqualität und zur Alarmierung bei zu hohen Feinstaubwerten eingesetzt werden, um so die Gesundheit der Fahrgäste zu schützen.Ein weiterer Punkt ist die Überwachung der Fahrgastdichte und das Verfolgen ihrer Ströme. Überfüllte Züge und Bahnsteige sind für Passagiere häufig sehr unangenehm, denn sie fühlen sich bedrängt und latent unsicher. Abgesehen davon führen Menschentrauben beim Aus- und Einsteigen zu Zugverspätungen. Mithilfe von Datenanalysen können solche Ansammlungen schnell aufgelöst werden, indem die Passagiere auf Displays die Auslastung sehen und ausweichen können – oder sogar durch eine intelligente Führung direkt zu anderen Türen geleitet werden. Auch die Suche nach einem freien Sitzplatz wird durch ein solches Fahrgastleitsystem erleichtert.

5.     Optimierung des Energieverbrauchs dank IoT

Dieser Punkt hat mit der Verbesserung des Bahnfahrens weniger zu tun als mit dem Aspekt der Nachhaltigkeit. Auch, wenn die Bahn das umweltfreundlichste Massenverkehrsmittel ist, müssen auch Bahnbetreiber weiterhin auf Energieoptimierung setzen.

IoT-Anwendungen bieten sich auch für diesen Fall an. Die Sensoren werden schon heute dafür eingesetzt,  um den Energieverbrauch zu überwachen und Möglichkeiten zur Senkung zu ermitteln. Sie können beispielsweise den Luftwiderstand überwachen, der durch Anpassungen der Zugkonstruktion oder der Geschwindigkeit verringert werden kann. Durch die Überwachung der Gleisbedingungen werden Bereiche identifiziert, in denen die Züge langsamer fahren sollten, um den Energieverbrauch zu senken. Die Optimierung des Energieverbrauchs führt dazu, dass Züge ihren CO2-Fußabdruck verringern und somit einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Mobilität leisten. 

Fazit:

Wenn wir über die Zukunft der Mobilität sprechen, führt kein Weg an der digitalen Schiene vorbei. Insgesamt trägt die Digitalisierung der Schiene dazu bei, den Bahnverkehr intelligenter, vernetzter, effizienter, sicherer und komfortabler zu gestalten. Die IoT-Technologie hat das Potenzial, die Branche zu revolutionieren.

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