Dieser Artikel wurde ursprünglich in Thinkers & Makers veröffentlicht, einem Magazin von Akkodis, das die klügsten Köpfe und innovativsten Projekte vorstellt, die die Zukunft von Technologie und Ingenieurwesen gestalten.

Ein österreichischer Bahnbetreiber hat 18 hochmoderne Servicejet-Züge bestellt, die mit 40 m3 Wasser und zwei Arten von Feuerlöschausrüstung ausgestattet sind, um sein Streckennetz zu schützen, das auch Teile der Schweiz umfasst.

Diese Züge im Wert von 230 Millionen Euro erreichen eine Geschwindigkeit von 160 km/h und können 324 Menschen evakuieren. Sie sind für den Einsatz in anspruchsvollen Tunnelbedingungen konzipiert und verfügen über Wärmebildkameras und Schutzbelüftung. Der erste Zug soll 2024 in Betrieb genommen werden. Akkodis entwickelt ein hochmodernes Steuerungssystem, das es den Feuerwehrleuten an Bord ermöglicht, Hoch- und Niederdruck-Wasserwerfer in enger Zusammenarbeit mit dem Ausrüstungshersteller zu bedienen.

Akkodis wechselt vom Automobil- zum Eisenbahnsektor

"Hauptsächlich arbeiten wir im Automobilsektor, daher war der Wechsel zur Bahn eine Premiere für uns", sagt Teamleiter Marc Meise. Er und sein Team von 10 Entwicklern im Akkodis-Büro in Linz holten sich Unterstützung von Kollegen aus ganz Österreich, um ihr Know-how zu erweitern und das perfekte Team für das Projekt zusammenzustellen.

"Es war sowohl spannend als auch herausfordernd, in dieser Dimension zu arbeiten, insbesondere ein Steuerungssystem zu entwerfen, das den strengen Anforderungen des stark regulierten Bahnsektors entspricht", erklärt Meise.

Von Benutzeroberfläche zur Brandbekämpfung

Die Feuerwehrleute an Bord steuern die Wasser- und Schaumlöscher über zwei Bildschirme, die mit einem Pumpenmodul verbunden sind, das sich in der Mitte des Zuges unter großen Tanks mit verschiedenen Löschmitteln befindet.

Die Befehle der Feuerwehrleute werden durch komplexe Elektronik im Modul ausgeführt, wobei eine Reihe von Sensoren, Aktoren, Pumpen und Ventilen aktiviert wird. Diese steuern Elemente wie Druck, Mischung der Löschmittel und Befüllung – alles programmiert vom Team um Meise.

Grenzen mit Standardmodulen ausreizen

Ausgangspunkt waren standardisierte elektronische Steuerungsmodule für den Bahnsektor, die jedoch bis an ihre Grenzen ausgereizt wurden, sagt Meise.

"Durch die Wahl dieser Module hatten wir die Gewissheit, dass die gesamte Technik alle erforderlichen Zertifizierungen für den Bahneinsatz erfüllt", erklärt er. "Wir haben die Module spezifiziert, die wir für die Lösung zur Brandbekämpfung benötigten, und dann die Steuerungssoftware entwickelt, die diese Module steuert. Unsere Software übersetzt die Befehle der Feuerwehrleute – zum Beispiel die Wahl eines bestimmten Wasser-Schaum-Gemisches – von einem Klick auf dem Bildschirm in eine durch das Pumpenmodul ausgeführte Aktion."

Die Module werden selten in einer so komplexen Steuerungsumgebung eingesetzt, doch durch sorgfältiges Design und Planung konnte das Akkodis-Team alle Anforderungen erfüllen.

Praxisnahe Tests und Echtzeitanpassungen

Zwei in Wien ansässige Akkodis-Berater, Samuel Giger und Clemens Környefalvy, verantwortlich für Embedded-Hardware bzw. -Software, waren maßgeblich an diesem Erfolg beteiligt. Sie führten umfangreiche Forschungen zu den hydraulischen Eigenschaften der Pumpen (Ventile, Pumpen, Sensoren und Aktoren) durch, um sicherzustellen, dass sie mit den von Selectron bereitgestellten SPS-Modulen gesteuert werden konnten.

Eine besondere Herausforderung war die Anpassung von Modulen, die für einfache Aufgaben wie die Steuerung von Türen oder Klimaanlagen ausgelegt sind, an ein komplexes Steuerungssystem. Die Experten programmierten und testeten die Steuerungssoftware direkt vor Ort beim Hersteller, unmittelbar am Pumpenmodul. Dabei nutzten sie einen 110-kW-Traktionsmotor, um Wasser und Schaum zu bewegen und die Integration der Hard- und Softwarekomponenten zu optimieren.

Herausforderungen für die Bahnsicherheit meistern

Das Projekt war sowohl herausfordernd als auch lohnend, sagt Meise. Durch die Verwendung von Standardkomponenten konnten viele Hindernisse beseitigt werden, da die Module bereits bahnzertifiziert und in der Branche weit verbreitet sind.

Laut Projektvereinbarung sollte Akkodis die Steuerungssysteme für die ersten beiden Pumpenmodule entwickeln und die Montage der restlichen 16 Module dann an den Hersteller der Feuerlöscheinrichtungen übergeben. Diese Übergabe erforderte eine detaillierte Dokumentation sowie umfassende Schulungen für das dortige Personal.

Neue Perspektiven für Akkodis

Der Wechsel vom Automobil- zum Bahnsektor war anfangs eine steile Lernkurve, doch das Team fühlt sich nun sicher und bereit für weitere Entwicklungsprojekte im Bahnsektor – ein Bereich mit großem Potenzial.

"Die Bahn ist ein riesiger Markt, aber wenn man genauer hinschaut, gibt es nicht viele Unternehmen, die sich in diesem Bereich auskennen. Mit dem Spezialwissen, das unser Team hier in Linz in der Integration von standardisierten elektronischen Steuerungsmodulen gesammelt hat, fühlen wir uns bereit für weitere komplexe Softwaresteuerungsprojekte."