Intelligente Wartung der Klimaanlage mit Sensorik

Intelligente Wartung der Klimaanlage mit Sensorik

Bei den neuen ICE‘s wurden die Klimaanlagen nachgebessert. Diese Neuerungen wirken sich jedoch offenbar nicht wie gewünscht aus. Demnach ist die folgende Fragestellung sehr interessant: Was hat sich bei älteren Baureihen getan?


Nach wie vor findet der interessierte Leser Pressemeldungen wie die folgende:

Trotz besserer Klimaanlagen – Zugausfälle bei der Bahn am Hitzewochenende

Die Bahn hat bei den ICE-Klimaanlagen nachgebessert. Trotzdem wird es bei extremer Hitze manchmal zu warm (1).”

Wo liegt das Problem?

Instandhaltungsexperten nennen unter anderem drei Ausfallschwerpunkte von Bahn-Klimaanlagen:

Ausfall des zentralen Lüfters

Eine der häufigsten Störungen an Klimaanlagen von Personenzugwagen ist der Ausfall des zentralen Lüfters. Durch Eindringen von Fremdkörpern oder starker Verschmutzung werden die Lüfterflügel beschädigt und es tritt eine Unwucht auf, die zur Beschädigung des Lüfterlagers führt. Dies kann bis zu Zerstörung des kompletten Lüfterkäfigs führen. Die vorhandene Elektronik registriert dies erst beim Ausfall und nicht den schleichenden Verlauf der Störung. Durch den nachträglichen Einbau des VELA-Lüfter-Sensors werden Vibrationen erkannt und eine Wartung des Aggregats kann eingeleitet werden.

Ausfall des Kompressors

Ein weiteres häufiges Problem an Klimaanlagen von Personenzügen ist der Ausfall des Kompressors, genauer der Kühlmittelpumpe. Bei längerer Volllast der Anlage kommt es gelegentlich zur Überhitzung und anschließend zum „Festfressen“ der Pumpe Die vorhandene Elektronik registriert dies erst beim Ausfall und nicht den schleichenden Verlauf der Störung. Durch den nachträglichen Einbau des VELA-Pumpen-Sensors werden ungewöhnliche Temperaturveränderungen erkannt und durch eine spezielle Heuristik berechnet. Eine Wartung des Aggregats kann vor Schadenseintritt eingeleitet werden.

Verschmutzung der Filtermatten

Eine stetig wiederkehrende Störung an Klimaanlagen ist die starke Verschmutzung der Filtermatten. Da eine nichtgleichbleibende Luftver- schmutzung gegeben ist, gibt es keinen vernünftigen statistischen Wert in Bezug auf Verschmutzungs- grad der Filter und der Luftverschmutzung. So setzen sich die Filtermatten unbemerkt zu und die Klimaanlage verliert an Leistung oder fällt gänzlich aus. Der VELA-Filter-Sensor misst den Luftdruck vor und hinter dem Filter und meldet den Verschmutzungsgrad der Filteranlage. Eine Wartung kann vor Schadenseintritt eingeleitet werden.

Die Lösung!

Durch den nachträglichen Einbau von Sensoren an den genannten Störstellen und einer entsprechenden Software zur Auswertung der gemessenen Daten, werden schleichende Abweichungen vom Normwert erkannt. Dabei ist nicht nur die Anzeige des Ist-Zustandes möglich, sondern ebenso die wahrscheinlich verbleibende Zeit bis zum Störfall. Eine datenbasierte und rechtzeitige Wartung ist dadurch möglich!

  • Die VELA-Sensoren greifen nicht in die Bordelektronik des Fahrzeuges ein. Es werden nur wenige mW für den Betrieb der Sensoren benötigt.
  • Die Übertragung der Daten erfolgt innerhalb des Fahrzeuges mittels ELMA-Funk (http://sensor-funk.de/) an einen im Fahrzeug verbauten Datensammler, der die Verbindung zu einem zentralen Server herstellt.
  • Die Sensoren der 3. Generation nutzen zur Datenübertragung NarrowBand IoT und benötigen keinen Datensammler mehr.

Weitere Informationen erhalten Sie bei:

Herrn Steffen Pohler • nubix Software-Design GmbH • Wiener Straße 80b • 01219 Dresden • Fon +49 351 4793813 • Steffen.Pohler@nubix.de • https://www.nubix.de/


Quellen

(1) 1. Juli 2019; Tagesspiegel; Jonas Bickelmann; Zugausfälle bei der Bahn am Hitzewochenende; https://www.tagesspiegel.de/berlin/trotz-besserer-klimaanlagen-zugausfaelle-bei-der-bahn-am-hitzewochenende/24513208.html

(Titelbild) Hinweis-Aufkleber auf defekte Klimaanlage in einem ICE 3 der Deutschen Bahn; 16.03.2014; Autor: Ordercrazy (Thomas Springer); Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:ICE_3_defekte_Klimaanlage.jpg; Lizenz: Creative Commons CC0 1.0

 

 

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