„Smart Maintenance“ – Die zukünftige intelligente Instandhaltung von Klimaanlagen in Schienenfahrzeugen (and beyond)

Das Forschungsprojekt SMACS zur intelligenten Instandhaltung von Klimaanlagen in Schienenfahrzeugen wird von VIRTUAL VEHICLE durchgeführt. Im öffentlichen Schienenverkehr verursachen ungeplante Ausfälle von Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen hohe Kosten und mindern die Verfügbarkeit der Zuggarnituren. Um dies zu ändern, entwickelt das Projekt bedarfsorientierte und vorausschauende Wartungsstrategien. Durch den Einsatz von Digital Twins und künstlicher Intelligenz sollen Systemanomalien, wie etwa ein schleichender Kältemittelverlust, frühzeitig erkannt werden. Dies ermöglicht eine prädiktive Diagnose, die Ausfälle verhindert und den Komfort der Fahrgäste durch einen durchgehend effizienten Anlagenbetrieb sichert.

Das Innovative an SMACS liegt in der Verknüpfung von Condition-based und Predictive Maintenance mit digitalen Assistenten für die Wartungsplanung. Diese Methoden basieren auf umfangreichen Datensätzen aus Laborversuchen und dem realen Passagierbetrieb. Ein Expertensystem unterstützt das Wartungspersonal bei der anwendungsorientierten Bewertung der Daten. Ökologisch trägt das Projekt zur Ressourcenschonung bei, indem Hauptkomponenten wie Verdichter oder Lüfter nur bei tatsächlichem Bedarf ausgetauscht werden. Die Verlängerung der Wartungsintervalle senkt zudem die Instandhaltungs- und Lagerkosten erheblich und reduziert den Materialverbrauch im laufenden Betrieb.

Mit Stand Mai 2026 ist das Projekt fast abgeschlossen. Die erreichte Technologiebereitschaftsstufe entspricht einem Laboraufbau mit Proof-of-Concept. Die entwickelten Algorithmen konnten definierte Mängel sehr gut detektieren und prognostizieren. Am Projekt waren neben VIRTUAL VEHICLE auch Siemens Mobility, Liebherr und die Technische Universität Graz beteiligt. Für die Skalierung sieht das Vorhaben ein hohes Potenzial in der Bahnindustrie sowie im Technologietransfer zu anderen Kälte- und Wärmepumpenanlagen. Ein Nachfolgeprojekt wurde im Rahmen des FFG-Calls Rail4Climate eingereicht, um die Ergebnisse für den Serieneinsatz weiterzuentwickeln.

Diese Zusammenfassung ist teilweise KI-modifiziert.

Partner

Liebherr-Transportation Systems GmbH & Co KG: Industrie-Projektpartner – HLK-Systemlieferant
Siemens Mobility Austria GmbH: Industrie-Projektpartner – Fahrzeughersteller
Institut für Wärmetechnik (IWT), Technische Universität Graz: wissenschaftl. Projektpartner