Eine verbesserte Gleisinspektion erhöht die Sicherheit
Die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) wird in der Bautechnik weitgehend zur Inspektion von Bauteilen und zum Erkennen von Mängeln eingesetzt, bevor sich ein möglicherweise katastrophaler Schaden ereignet. Im Eisenbahnsektor werden regelmäßig Schienenprüfungen im Gleis durchgeführt, für die vor allem Ultraschalltechnik eingesetzt wird. Die konventionelle Ultraschalltechnik ist auf einen ständigen Kontakt zum Gleiskörper angewiesen, wodurch die Inspektion recht zeitintensiv wird. Zudem hängt die Erkennung von Schäden stark vom ständigen Kontakt zwischen Prüfsensor und Schienenoberfläche ab, welcher darüber hinaus empfindlich auf den Zustand der Schienenoberfläche, auf die Gleisgeometrie oder Fehler darin und selbstverständlich auf Lärm oder Vibrationen des Verfahrens selbst reagiert. Obwohl mit dieser Methode relativ erfolgreich viele Arten von Rissen und Schäden erkannt werden konnten, haben ihre Einschränkungen dazu geführt, dass Schienen, welche die Inspektion bestanden hatten, anschließend brachen und Entgleisungen verursachten. Um die Ultraschalltechnik NDT und damit auch die Sicherheit der europäischen Eisenbahnsysteme zu verbessern, initiierten Forscher das Projekt "Non-contact ultrasonic system for rail track inspection" (U-RAIL). Das Ziel lautete, ein NDT-Ultraschallverfahren zu entwickeln, das keinen Kontakt zwischen Prüfsensor und Schienenoberfläche erfordert und somit schneller und besser Schäden erkennen kann. Das U-RAIL-System bestand aus einem Pulslaser und einem luftgekoppelten (statt wassergekoppeltem) Schallkopf. Wissenschaftler entwickelten eine Software, die das Lasersystem steuert und Schäden anhand der empfangenen Signale beschreibt sowie eine benutzerfreundliche Bedienoberfläche. Nachdem das U-RAIL-System auf ein umgebautes Schienenfahrzeug montiert wurde, testeten die Forscher es intensiv an ausgewählten Fehlerstellen. U-RAIL konnte mehr als 80 % eines Schienenabschnitts inspizieren und dabei Risse feststellen, die mit konventionellen Verfahren nicht erkannt worden wären. Eine kommerzielle Anwendung des U-RAIL-Systems könnte zu bedeutenden Einsparungen an Zeit, Arbeitsaufwand und Kosten führen und dabei die Sicherheit deutlich erhöhen.
