Weniger Ausfälle, verbesserte Pünktlichkeit: Die Deutsche Bahn soll zuverlässiger werden. Das ist das Versprechen, das der Konzern mit dem Megaprojekt „Digitale Schiene Deutschland“ gegeben hat. Über die kommenden Jahre will er dazu einen zweistelligen Milliardenbetrag investieren. Geld, das dringend nötig scheint: Mit zuletzt 79 Prozent pünktlichen Zügen hinkt die Bahn international den meisten anderen Bahnen in Industrieländern weit hinterher; in Japan und China zum Beispiel sind mehr als 99 Prozent aller Züge pünktlich. Auch in den meisten westeuropäischen Ländern, wie der Schweiz und den Niederlanden, sind mehr Züge pünktlich. „Die Bahn pfeift leider materialmäßig auf dem letzten Loch“, sagt Karl-Peter Naumann, Ehrenvorsitzender des Fahrgastverbandes Pro Bahn.
Das Münchner Start-up Konux soll der Bahn nun helfen, endlich gegenzusteuern. In einem ersten Schritt sollen die Strecken und Fahrzeuge zunächst besser überwacht werden, um sie rechtzeitig vor Ausfällen zu warten und so Schäden gar nicht erst entstehen zu lassen. Bis 2020 sollen 30.000 Weichen mit einer Weichenantriebsdiagnose ausgestattet und an die digitale Diagnose- und Analyseplattform für Anlagen (DIANA) angeschlossen sein.
Mittels Künstlicher Intelligenz (KI) versuchen die Münchner dann, anhand bestimmter Muster wie Vibrationen oder Geräuschen erhöhten Verschleiß an Weichen, Gleisen oder auch den Rädern und Achsen von Zügen zu erkennen, lange bevor ein Schaden eintritt. Konux stattet zum Beispiel die schwedische Bahn bereits mit seinen Sensoren aus.
„Ein bahnspezifisches Problem ist ja, dass Ausfälle immer gleich sehr hohe Kosten und meist auch Standzeiten und Verspätungen bedeuten“, erklärt Konux-Technikvorstand Andreas Kunze. Konux stattet in einem Projekt für die Deutsche Bahn vorerst 100 Weichen mit Sensoren aus, die mit mehr als 160 Kilometern pro Stunde überfahren werden. Zunächst gehe es darum, so genannte Hohllagen im Schotter zu erkennen: So bezeichnet die Bahn Lücken im Schotter unter Weichenschwellen. Senkt sich die Schwelle unter der Last des darüber fahrenden Zuges zu stark, muss Schotter nachgefüllt werden. „Konkret: Wann muss ein Mensch raus, um eine Schwelle zu stopfen? Wann muss man vielleicht sogar eine Stopfmaschine rausschicken?“, erklärt Kunze.
Bisher versucht die Bahn, solche Fragen mit statistischen Modellen zu lösen. „Im Zweifel schickt man zwei Mal im Jahr jemanden raus, der die Stecke zu Fuß abläuft und bei Bedarf Schotter bestellt; treten aber zwischen den fixen Serviceintervallen Schäden auf, werden sie im Zweifel zu spät erkannt und die Weichen und Schienen verschleißen stärker als nötig.“
Aus Millionen von Zugüberfahrten pro Jahr soll die KI lernen: Dass die Gleise ein paar Millimeter einsinken, wenn ein tonnenschwerer Zug darüber rollt, ist normal. Aber: ab welcher Einsinktiefe wird es für eine Weiche oder eine Schwelle gefährlich? Welche Geräusch- und Vibrationsmuster wirken sich stark auf den Verschleiß der Weichen aus? Und welche Rolle spielen externe Faktoren wie Temperatur, Starkregen, welche das Tempo und Gewicht der Züge?
„Unser KI-System erkennt Muster und Kombinationen in diesen Daten“, sagt Kunze. Immerhin zehn Prozent aller Störungen im Schienennetz könnten durch DIANA und die KI von Konux künftig vermieden werden, hofft die Bahn.
