Gesundheit : Bahntechnik: Elektronische Spürnase leistet Millimeterarbeit an der Schiene

Gideon Heimann

Die Eisenbahnschiene trug ganz feine Querkerben auf der Innenseite der Lauffläche - bei einem Anzug spräche man von einem Fischgrätenmuster. In der Bahntechnik freilich ist eine solche Oberflächenbeschaffenheit gar nicht schick, sondern ein früher Hinweis auf Verschleiß, der - täte man nichts dagegen - teuer werden kann. Und im Extrem wäre nicht völlig auszuschließen, dass diese "Head-Checks" zu größeren Ausbrüchen und dann womöglich auch zu Unfällen führen könnten. Aber eine neue Methode der Früherkennung naht, und zwar in Gestalt einer Apparatur, die bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin-Steglitz für die Bahn entwickelt worden ist. Laborleiter Hans-Martin Thomas berichtet mit einigem Stolz, dass auch aus dem Ausland schon Nachfragen kommen.

Der von Thomas und seinen Mitarbeitern konstruierte Detektor arbeitet vom elektrotechnischen Prinzip her etwa so: Der Sensorkopf enthält eine Spule, durch die ein Wechselstrom fließt. Dieser sendet ("induziert") elektromagnetisch einen Strom in die Oberfläche der zu prüfenden Schiene. Ist dort ein Riss, dann reagiert weniger Material, der Stromfluss durch den Sensor wird kurzzeitig schwächer. Diese Änderung wird im Computer ausgewertet und angezeigt.

Nun sollen solche Messgeräte aber in Prüfzüge installiert werden, die mit 70 bis 100 km/h oder noch schneller über die Gleise flitzen. Rund gerechnet zwei Mal pro Jahr fährt die Bahn ihr Netz ab, insgesamt macht das 60 000 Kilometer. Und da herrschen keine Laborbedingungen, sondern unterschiedliche Temperaturen und Luftfeuchten - vom hochgewirbelten Dreck ganz abgesehen. Aber all das klappt schon, berichtet Thomas. Auf dem Monitor der Versuchseinrichtung im Labor zumindest waren deutliche Ausschläge erkennbar, obwohl der Materialfehler kaum einen halben Millimeter betrug.

Das neue Verfahren soll die bisherige Ultraschallprüfung ergänzen, die zwar das Material tiefer "durchleuchten", aber eben kleinste Anfangsschäden nicht ganz so präzise aufzeigen kann. Mit dem besseren "Blick" ist die Schiene noch zu retten, man kann sie schleifen - werden die Fehler zu groß, muss sie ausgewechselt werden.

Genau dies kennzeichnet insgesamt viel von der Arbeit, die bei der BAM geleistet wird: Es geht darum, zuverlässige Methoden zu entwickeln, mit denen schwere Schäden vermieden werden können, die hohe Kosten verursachen oder gar Menschenleben gefährden. Die hier gesammelten Erkenntnisse sollen einerseits zur Verbesserung technischer Regelwerke führen, andererseits aber auch der Industrie helfen, Fehler zu vermeiden. Die BAM hat davon eigentlich nur die Ehre, sie untersteht dem Bundeswirtschaftsministerium und muss eingenommene Gebühren an den Fiskus überweisen.

Und die Aufgaben der materialtechnischen und chemisch-technischen Bundesanstalt wachsen beständig, erläuterte BAM-Präsident Horst Czichos am Donnerstag bei der Vorstellung des 2000er Jahresberichtes. Wenn die Grundlagenforscher in den Nano-, also in den atomaren Bereich eindringen, dann wirkt sich das auch auf die Materialforschung aus. Denn aus dem Wissen sollen ja Produkte erwachsen, die ebenso sicher und zuverlässig arbeiten wie die bisherigen.

Die BAM stellt - unter anderem auch dafür - Referenzmaterialien zur Verfügung, an denen Unternehmen ihre chemischen und technischen Geräte kalibrieren können. Derzeit wird ein hier entwickeltes Nanomaterial mit genau definierten Poren bei weltweit mehr als 40 Laboratorien evaluiert.

Aber auch wenn es um das Material der Euro-Münzen geht, sind die Berliner Fachleute dabei. Denn da die Münzen von Verkaufsautomaten erkannt werden sollen, müssen sie präzise hergestellt worden sein. Da kommt es auf die Zusammensetzung der Legierung an - übrigens auch dann, wenn Münzen auf Fälschungen untersucht werden sollen. Die BAM-Muster werden für Vergleiche mit der Emissionsspektrometrie und der Röntgenfluoreszenzanalyse geeignet sein.

Bei der Bundesanstalt sind 1230 Mitarbeiter fest und 205 auf Zeitstellen beschäftigt. Darüber hinaus werden 110 Jugendliche ausgebildet. Und wer promovieren will, findet hier ebenfalls Unterstützung: 61 Doktoranden werden in den Einrichtungen Unter den Eichen in Steglitz sowie bei den BAM-Chemikern auf dem Wista-Gelände in Adlershof betreut.

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