Autor:innen:
Jürgen Reinhardt | DB Netz AG | Frankfurt am Main | DE
Anika Dey | DB Systemtechnik GmbH | Brandenburg a. d. Havel | DE
Jochen Kurz | DB Systemtechnik GmbH | Brandenburg a. d. Havel | DE
Lukas Lauck | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP | Saarbrücken | DE
Cyril Zimmer | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP | Saarbrücken | DE
Klaus Szielasko | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP | Saarbrücken | DE
Aufgrund des Rad-Schiene-Kontakts entwickeln sich durch Kaltverfestigung und Rollkontaktermüdung verschiedenste Schienenfehler auf der Schienenoberfläche. Eine schon seit Jahren angestrebte Strategie, ist die frühzeitige Erkennung von Schienenoberflächenschädigungen, um durch präventive Instandhaltung die Ausbildung und das Wachstum von Schienenfehlern zu vermeiden.
Die bisher auf dem DB-Streckennetz verwendeten ZfP-Verfahren für die Schieneninspektion eignen sich dafür kaum. Die schon seit Jahrzehnten verwendete Ultraschallprüftechnik wird für die Detektion und Bewertung von innen liegenden Schienenfehlern verwendet. Die Wirbelstromprüftechnik, welche seit Anfang 2000 bei der DB AG zum Einsatz kommt, wird für die Detektion und Bewertung von HeadCheck-Rissen angewendet. Der Einsatz der automatisierten Streuflussprüfung mit dem RSCM wird für die Bewertung von Oberflächenfehlern bis zu 5 mm Tiefe, wie z.B. Squats genutzt. Alle drei Prüfverfahren bewerten den Zustand der Schiene erst in einer Tiefe, in der die Schienenfehler schon zu groß für eine präventive Instandhaltung sind.
Ein Ansatz für die frühzeitige Vermeidung von Schienenfehlern vor ihrem eigentlichen Wachstum ist die Detektion von weißen Schichten auf der Schiene. Wenn es möglich ist, die Bereiche mit weißen Schichten rechtzeitig zu detektieren, könnte die präventive Instandhaltung an diesen Streckenbereichen gezielt eingesetzt werden und einer Entwicklung der Schienenfehler wird vorgebeugt.
Die Machbarkeit der Detektion weiß anätzender Schichten mittels mikromagnetischer Prüftechniken befindet sich derzeit in der Erprobung. Da im Sinne der präventiven Instandhaltung von Schienen, sowohl die Ausprägung als auch die laterale Verteilung der weißen Schichten von Interesse sind, werden zwei mikromagnetische Prüfansätze erprobt, welche ein ortsauflösendes und bildgebendes Prüfen der Schienenoberfläche erlauben. Hierzu kommt einerseits das 3MA-Prüfverfahren (Mikromagnetische Multiparameter- Mikrostruktur- und Spannungs-Analyse) auf Basis der 3MA-X8-Gerätetechnik, als auch eine hinsichtlich Geschwindigkeit und Ortsauflösung vorteilhafte mikromagnetische Sensorvariante in Frage.
Der Vortrag erklärt die Problematik der weißen Schichten, welche Lösungsansätze die 3MA-Prüftechnik für den zukünftigen Einsatz bieten kann und was erste Machbarkeitsuntersuchungen der letzten Monate gezeigt haben.