Eisenbahnen vor gefährlichen Lichtbögen schützen
Kleine Blitze, grosse Wirkung
Wenn der Stromabnehmer eines Zuges über die Fahrleitung gleitet, passiert eigentlich ein kleines Wunder: Er muss die ganze Zeit zuverlässig Strom abnehmen, während der Zug mit hoher Geschwindigkeit vorbeirast. Doch manchmal löst sich der Kontakt für den Bruchteil einer Sekunde – zum Beispiel bei Unebenheiten, Regen oder Schnee. Genau in diesem Moment springt ein greller Lichtbogen über. Man kann ihn sich wie einen Mini-Blitz vorstellen: Die elektrische Energie sucht sich ihren Weg durch die Luft, erhitzt sie dabei auf mehrere tausend Grad und lässt sie hell aufleuchten. Für die Technik bedeutet dies eine enorme Belastung. Der Lichtbogen frisst sich in Metall und Kohle, nutzt die Fahrleitung ab und kann Funkstörungen verursachen.
Schutzlösung vor Lichtbogen-Schäden
Um die eigene Infrastruktur vor Lichtbogen-Schäden zu schützen, wendete sich die Rhätische Bahn (RhB) an das ESA Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik der OST – Ostschweizer Fachhochschule. Prof. Adrian Weitnauer entwickelte mit seinem Team ein elektronisches System namens ArcoGard™, welches die Entstehung von Lichtbögen frühzeitig erkennt. «ArcoGard™ meldet gefährliche Lichtbögen, die zum Fahrleitungsbruch führen. Das System kann auch problemlos an bestehenden Zügen nachgerüstet werden, denn die Erkennung erfolgt berührungslos und in sicherem Abstand von der elektrischen Installation im Zug», erklärt Weitnauer. Das System wurde während mehrmonatigen Feldtests an Triebzügen der RhB getestet und verfeinert.
«ArcoGard™ meldet gefährliche Lichtbögen, die zum Fahrleitungsbruch führen. Das System kann auch problemlos an bestehenden Zügen nachgerüstet werden, denn die Erkennung erfolgt berührungslos und in sicherem Abstand von der elektrischen Installation im Zug.»
Adrian Weitnauer, Professor am ESA Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik der OST und Entwickler von ArcoGard™
Von der Forschung in die Industrie
Die RhB ist vom entwickelten System der OST überzeugt und hat ArcoGard™ patentiert. Mit dem Schweizer Elektronikmacher Telma fand das Projektteam einen passenden Industriepartner. Wer die Präsentation des neu entwickelten Systems am Swissrail Mobility Day 2025 verpasst hat, bekommt am 21. Oktober 2025 eine weitere Chance: Telma stellt die Lösung dann an der Alpine Rail Conference in Wien vor. Ebenfalls diesen Herbst startet Telma mit der Produktion der Nullserie. Wenn alles nach Plan verläuft, kann ArcoGard™ bereits im nächsten Jahr kommerziell erworben werden.