Eisenbahnfunksystem für heute und die Zukunft
Die Funkabdeckung in der heutigen Eisenbahninfrastruktur verfügt nicht über die Betriebsnormen, Kapazität und Stabilität, um umfangreich eingesetzt zu werden. Bei den Systemen, die aktuell auf dem Markt zu finden sind, handelt es sich um Allzwecklösungen, die nicht speziell für den Eisenbahnmarkt entwickelt wurden. Sie sind für feste Bauwerke geeignet, nicht aber für die mobile Natur von Eisenbahnsystemen. Bahnbetriebe müssen mit einer Vielzahl von Technologien Breitbandtelekommunikationsnetze zur Verfügung stellen, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Die verschiedenen Systeme (z. B. WLAN, GSM-R, Satellit 3G und 4G) sind häufig jedoch so vielseitig, dass sie den Zug- und Infrastrukturbetreibenden logistisch gesehen Kopfschmerzen bereiten. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FAST-TRACKS soll ein innovatives und kostengünstiges Telekommunikationssystem entwickelt werden, um die Probleme zu lösen, denen Betreiberinnen und Betreiber von Eisenbahnsystemen bei der Integration von WLAN-Systemen ausgesetzt sind. Durch die Entwicklung eines umprogrammierbaren Funksystems, das verschiedene WLAN-, Mobilfunk- und LTE-Standards gleichzeitig unterstützt, soll eine Lücke in der Funktelekommunikation von Eisenbahnen geschlossen werden.
Aufbrechen von starren Systemen
„Mit FAST-TRACKS wollten wir in erster Linie einen revolutionären Telekommunikationsknoten schaffen, den technologischen Rückstand mit einem hochmodernen System aufholen und dieses kommerzialisieren“, sagt Pasquale Donadio, Projektleiter von FAST-TRACKS. Das Projektteam arbeitete an der Entwicklung von modularen Funkgeräten, die Mehrfachdienst- und Mehrfrequenz-Funktionen beinhalten. Das System sollte sowohl WLAN- als auch LTE-Dienste nutzen können, um eine zuverlässige Verbindung zwischen mobilen Fahrzeugen und festen Stationen zu bieten. Dank der Art des Designs können die für die Telekommunikation von Eisenbahnen Verantwortlichen die Lebensdauer der Hardware steigern, indem die Gefahr für Obsoleszenz beseitigt wird. Die Umprogrammierbarkeit des Funks bietet ihnen außerdem die Möglichkeit, die Hardware zukunftssicher zu gestalten, für den Fall, dass neue Dienste oder Erzeugungssysteme eingeführt werden.
Von der Konstruktion bis zu den Tests
Das Forschungsteam ging beim Projekt nach dem Credo konstruieren – entwickeln – integrieren – testen vor: Es untersuchte, welche Ursache der Rückstand bei der aktuellen Technologie hat und überlegte, wie man sie auf den Stand der Technik bringen kann. Anschließend schufen die Teammitglieder den ersten Prototyp, der viele Subsysteme beinhaltete, und testeten letztendlich die grundlegenden Funktionen des Systems. Die Vorteile des FAST-TRACKS-Systems wurden anhand von Vor-Ort-Installationen demonstriert. Dadurch konnte das Team zeigen, wie es sich unter realen Bedingungen verhält. „Die Installation auf der Teststrecke des Bahnhofs Mailand Forlanini ist nur ein Beispiel. Wir haben mehrere Installationen durchgeführt, filmisch festgehalten und in den sozialen Medien veröffentlicht“, sagt Donadio. FAST-TRACKS hat zwei innovative Patente angemeldet, die in Italien und Europa erteilt wurden und in den Vereinigten Staaten und Hongkong noch auf Genehmigung warten. Anschließend stellten die Forschenden ein Team aus jungen Ingenieurinnen und Ingenieuren zusammen, die Erfahrung mit der Hard- und Softwareentwicklung im Bereich Telekommunikation haben.
Analyse des Markts
Das FAST-TRACKS-Team leitete die Kommerzialisierung des integrierten Telekommunikationssystems ein, indem zunächst der Wert analysiert wurde, den das Projekt für den Markt haben wird. Damit sollte eine geeignete Preisstruktur entwickelt werden. Daraufhin entwickelten die Teammitglieder einen „Schlachtplan“, um das Produkt auf dem Markt einzuführen und der potenziellen Kundschaft vorzustellen. FAST-TRACKS wird künftig an Telekommunikationstechnologien arbeiten, die für moderne und zukünftige Eisenbahnsysteme geeignet sind, unter anderem auch für Hochgeschwindigkeitszüge wie den Hyperloop.
Schlüsselbegriffe
FAST-TRACKS, Eisenbahn, Funktelekommunikation, WLAN, LTE, 5G, umprogrammierbares Funksystem, Züge
