Bei der Schweizerische Bundesbahnen AG unterstützt die PLCnext Technology dabei, das im Gleisbett wachsende Unkraut umweltschonend zu vernichten und gleichzeitig Kosten und Zeit zu sparen.

Phoenix Contact-Produkte und -Lösungen sind zwar auf der ganzen Welt zuhause, aber oft nicht überall bekannt. Mit dieser Reihe geben wir Alltagsbeispiele und erklären, wo ihr unseren Produkten und Lösungen begegnet und was sie leisten.

Vergleicht man Phoenix Contact mit der Schweizerische Bundesbahnen AG (SBB), fallen einem auf den ersten Blick nicht viele Gemeinsamkeiten ein. Während wir für unsere Kundinnen und Kunden Komponenten, Systeme und Lösungen aus den Bereichen der Elektrotechnik, Elektronik und Automation fertigen und vertreiben, befördert die SBB Reisende und Güter vom Abfahrts- zum Zielort. Ein genauer Blick auf die Konzernziele der SBB lässt jedoch Parallelen erkennen. So fokussiert sich die Schweizerische Bundesbahnen AG schon seit 2009 neben Sicherheit, Pünktlichkeit und Kundenzufriedenheit auch auf Nachhaltigkeit. Um einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele zu leisten, will der Konzern bis 2030 klimaneutral sein. Zufällig dasselbe Jahr, zu dem auch Phoenix Contact in der gesamten Wertschöpfungskette CO2-frei sein möchte.

Nachhaltigkeit umfasst auch die Bewahrung der Pflanzen- und Tierwelt. Deshalb bewirtschaftet die SBB rechts und links des Schienennetzes einen rund 3.000 Kilometer langen „grünen Korridor“ mit Bahnborden, Waldrändern und Schutzwäldern. Durch spezielle Pflege sollen wertvolle Lebensräume für zum Teil bedrohte Tier- und Pflanzenarten geschaffen werden. Doch nicht alles, was grün ist, ist erwünscht. Unkraut am Gleisbett stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Wurzeln oder abgestorbene Pflanzenteile können Hohlräume im Schotterbett verstopfen. Die angesammelte Feuchtigkeit lässt dann Holzschwellen faulen, kann elektrische Signalanlagen beeinflussen und führt im Winter zu Frostaufbrüchen und Gleisaufhebungen. Auch können höhere Pflanzen Signale verdecken und Blätter oder Stängel auf den Schienen einen Schmierfilm erzeugen, der den Bremsweg der Züge verlängert. Es ist daher wichtig, das Gleisbett regelmäßig von Unkraut zu befreien.

Zur Vernichtung des Unkrauts kommt unter anderem das Herbizid Glyphosat zum Einsatz, das die Mitarbeitenden zu Fuß per Hand nah auf das Unkraut spritzen. Da Glyphosat laut Weltgesundheitsorganisation als „wahrscheinlich krebserregend“ gilt, hat die SBB bereits 2018 ein Programm zur Erarbeitung ökologischer Alternativen lanciert. Seitdem testet sie verschiedene Lösungen, darunter auch Heißwasserspritzfahrzeuge.

Ein Ökosystem hilft dem anderen

Mit dem Heißwasserspritzfahrzeug werden seit Mitte 2019 Testfahrten durchgeführt. Dabei kommt unser Ökosystem PLCnext Technology zum Einsatz. An einem direkt hinter der Lok befindlichen Waggon sind Sensorsysteme installiert. Wenn sie Unkraut erkennen, geben sie dessen Position und Größe an eine PLCnext-Steuerung weiter, der auch die Fahrgeschwindigkeit des Zugs bekannt ist. Die Steuerung muss dann die Ventile der Heißwasserwaggons punktgenau öffnen. Das auf 95 Grad Celsius aufgeheizte Wasser wird anschließend durch Düsen auf das Unkraut gesprüht. Die Zellen des Unkrauts explodieren, sodass die Pflanzen absterben. Da der Zug mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 Kilometern pro Stunde fährt, muss die Steuerung den auf die Millisekunde genauen Öffnungszeitpunkt in Echtzeit berechnen. Ansonsten wird die Pflanze nicht getroffen. Das dauerhafte Versprühen der 120.000 Liter Wasser ist keine Option, denn die beiden Tankwaggons wären schon nach 1,5 Kilometern geleert.

Die Echtzeitfähigkeit war einer der Gründe, weshalb sich die Verantwortlichen der SBB für die PLCnext-Steuerung entschieden haben. Sie verfügt über zwei Prozessoren, sodass sich die einzelnen Programme bewusst aufteilen lassen. Während der eine Prozessor die echtzeitkritischen Berechnungen vornimmt, steuert der andere Prozessor weniger kritische Prozesse. Dazu gehört beispielsweise das Aufheizen des Wassers in den Tankwaggons und dessen Temperaturüberwachung. Auf diese Weise öffnen sich die Ventile innerhalb von zwei Millisekunden, nachdem die Sensoren das Unkraut detektiert haben.

Von der Schiene in die Wolke

In Zukunft möchte die SBB die Unkrautbekämpfung per Heißwasserspritzfahrzeug über Cloud-Lösungen weiter professionalisieren. Momentan läuft der Testzug datentechnisch autark. Es ist jedoch angedacht, seine Daten mit dem Geoinformationssystem der SBB zu vernetzen, damit die Unkrautpositionen allen relevanten Stellen bekannt sind. Welche Cloud dafür verwendet wird, ist noch zu klären. Vielleicht kommt mit der Proficloud auch dort ein Produkt von Phoenix Contact zum Einsatz.

Stefanie Theil

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