Technologie: Projekte

DigiTwin – Digitaler Zwilling für die wagentechnische Untersuchung

DigiTwin-Projekt – Digitaler Zwilling zur Unterstützung der wagentechnischen Untersuchung
RailWatch

[RailWatch] Im Mai 2021 startete RailWatch zusammen mit dem Eisenbahnverkehrsunternehmen Metrans Rail (Deutschland) das Projekt „DigiTwin“. Es geht um die Entwicklung eines innovativen Messsystems, das den digitalen Zwilling eines Güterwagens in der Vorbeifahrt erstellen kann. Dieser digitale Zwilling hilft, die Zugabfertigung und Instandhaltung von Güterwagen zu verbessern. Das BMVI fördert das Vorhaben im Rahmen des Bundesprogramms „Zukunft Schienengüterverkehr“ mit rund 3,5 Millionen Euro.

Bislang sorgen geringe Automatisierung und Digitalisierung im Schienengüterverkehr dafür, dass Zugabfertigung und technische Kontrolle ohne digitale Unterstützung ablaufen. Die Zukunft soll anders aussehen. Das hat sich ein neues Erprobungsprojekt von RailWatch und der HHLA-Tochtergesellschaft Metrans vorgenommen. Die technischen Zustände eines kompletten Güterwagens sollen automatisiert erfasst, ausgewertet und digitalisiert werden – und zwar während er an der dafür eingesetzten Kameratechnik vorbeifährt. Von dem Erprobungsprojekt profitieren nicht nur Eisenbahnverkehrsunternehmen, sondern auch Güterwagenhalter. Sie können bestimmte Daten für die Verschleißanalyse und ihre vorausschauende Instandhaltung nutzen.

„Wir freuen uns gemeinsam mit unserem Verbundpartner Metrans Rail (Deutschland) dieses Projekt umzusetzen, um so den Schienengüterverkehr effizienter und wettbewerbsfähiger gegenüber dem LKW zu machen“, so Michael Breuer geschäftsführender Gesellschafter von RailWatch. Bisher gebe es kein vergleichbares System, welches die ganzheitliche Erfassung der technischen Zustände von Güterwagen in dem Umfang digital darstellen kann und eine Beurteilung nach AVV (Allgemeine Vertrag für die Verwendung von Güterwagen) ermöglicht.

Für das auf zwei Jahre angesetzte Erprobungsprojekt DigiTwin, das im Rahmen des vom BMVI finanzierten Bundesprogramms „Zukunft Schienengüterverkehr“ mit rund 3,5 Millionen Euro gefördert wird, wird RailWatch das Team auf 60 Mitarbeiter erweitern. Mit einer Mannschaft aus IT-, Sensor- und Eisenbahnspezialisten wird das Messsystem überwiegend von RailWatch selbst entwickelt. Dabei kommen Kamera-, Belichtungstechnik, Laser- und Radsensoren sowie thermische und akustische Sensorik zum Einsatz. Sie erfassen die nach AVV relevanten Bereiche wie Radprofile, Flachstellen, Wärmeentwicklung, Unterflur- und Seitenansichten, die Beladung sowie das Lichtraumprofil.

Pro Zugdurchfahrt werden mehrere zehntausend Bilder und eine riesige Menge an Sensordaten gesammelt, um die verschiedensten Zustände erkennen zu können. Neben dem Messsystem wird eine Software auf Basis künstlicher Intelligenz entwickelt, die voll automatisch alle relevanten Bereiche erfasst, auswertet und jeden einzelnen Wagen, der durch die Station gefahren ist, als „digitalen Zwilling“ abbildet. Für die schnelle Datenübermittlung und Verarbeitung in der Cloud wird bereits 5G genutzt. Die fortschrittliche Technik unterstützt die Übertragung der großen Mengen an notwendigen Daten.

„Wir sind unterwegs in Richtung digitale Zukunft. Das Erprobungsprojekt ermöglicht uns den digitalen Wandel im Schienengüterverkehr zu unterstützen und in die neue Stufe der Industrie 4.0 zu heben. Digitalisierte Prozesse lassen Arbeitsabläufe einfacher, exakter und kostengünstiger werden“, sagt Tobias Frede, CTO von RailWatch und Projektleiter DigiTwin.

Die bei Metrans durchgeführten Feldtests erbringen den Nachweis über die Einbindung der automatischen wagentechnischen Untersuchung im Sicherheitsmanagementsystem der Eisenbahnverkehrsunternehmen. Die Tests bewerten zudem die erfassten Daten nach technischen Regelwerken und Verordnungen.

„RailWatch hat das erforderliche Knowhow aus Eisenbahnwissen, Technik und IT, um dieses innovative Projekt erfolgreich umzusetzen. Wir freuen uns auf die ersten stationären Testfelder und die Erprobung und Validierung der Ergebnisse“, sagt Holger Westphal, Eisenbahnbetriebsleiter der Metrans.


Die Metrans Rail (Deutschland) ist als Eisenbahnverkehrsunternehmen zur Erbringung von Eisenbahnverkehrsleistungen ein 100%iges Tochterunternehmen der tschechischen Metrans a.s. Die Intermodalgesellschaft Metrans gehört zum europäischen Logistikunternehmen der Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA).

RailWatch ist ein 2015 gegründetes Datenunternehmen mit Sitz in Bonn. Um den Schienengüterverkehr effizienter, kostengünstiger und sicherer zu machen, stellt das Unternehmen an Bahngleisen eigene Messstationen auf, die Züge während der Vorbeifahrt scannen. Mittels hochsensibler Sensoren und KI-Verfahren werden technische Zustände von Güterwagen erfasst, dokumentiert und Kunden über ein Webportal benutzerfreundlich dargestellt.