SMACS - Intelligente Wartung von HVAC-Systemen im Schienenverkehr

Umweltfreundliche Personenmobilität im System Bahn ist ein Schlüssel zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen u.a. des Pariser Klimaabkommens. Um die Attraktivität des öffentlichen Personen(nah)verkehrs für Fahrgäste weiter auszubauen sind Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Kosten und Komfort zentrale Aspekte, nicht zuletzt vom Heizungs-, Lüftungs-, Klimasystem (HVAC-System). Für einen störungsfreien, energieeffizienten, hygienischen und sicheren Betrieb des HVAC-Systems ist Instandhaltung erforderlich. Heute werden dabei Komponenten präventiv, unabhängig vom tatsächlichen Verschleiß und meist deutlich vor dem tatsächlichen Lebensdauerende getauscht. Dies resultiert in erheblichen Kosten (Material, Arbeitszeit) und Umweltauswirkungen (Abfall, Ressourcenbedarf für Neukomponenten, Energiebedarf). Als Lösung hat das F&E-Projekt SMACS das Ziel, Innovationen zu intelligenter Instandhaltung von HVACSystemen in Schienenfahrzeugen voranzutreiben. Fokusfelder dabei sind bedarfsorientierte, zustandsabhängige Instandhaltungsstrategien sowie effiziente digital vernetzte Instandhaltungsprozesse und Tools. Als neue Instandhaltungsstrategien werden in SMACS Condition-based Maintenance und Predictive Maintenance, unter Einsatz von Digital Twins und neuer Methoden aus Machine Learning und Künstlicher Intelligenz entwickelt. Bedarfsabhängige Wartung von z.B. Verdichtern, Lüftern und Luftfiltern sowie eine frühzeitige Erkennung von Systemanomalien im Betrieb senkt Instandhaltungskosten und gewährleistet gleichzeitig höchste Zuverlässigkeit und durchgehend hocheffizienten Anlagenbetrieb. SMACS spannt den Bogen weiter: Ein digitaler Assistent zur Wartungsplanung aggregiert und bewertet anwendungsorientiert Informationen u.a. aus Condition-based Maintenance und Predictive Maintenance. Weiters wird ein digitaler Assistent entwickelt, um über ein Expertensystem mit Digital Twins das ausführende Wartungspersonal zu unterstützen. In SMACS wird somit ein durchgehend digital vernetztes Instandhaltungskonzept unter Mitwirkung wichtiger Player aus der Bahnbranche und der Forschung erarbeitet. Smart Maintenance verspricht eine deutliche Verbesserung der Umweltfreundlichkeit/Nachhaltigkeit, Senkung der Instandhaltungskosten (bis zu 30 % gegenüber konventioneller präventiver Wartung), sowie eine Attraktivitätssteigerung für Passagiere insb. durch höhere Pünktlichkeit und geringere Ticketpreise.