VERK EHR UND L O G ISTIKSchienenverkehrZukunftsmotor Metropolregion Rhein-NeckarBahnsystemtechnik am KITGanz am südlichen Rand <strong>de</strong>r Metropolregion liegt mitten in Ba<strong>de</strong>n die StadtKarlsruhe, die auf eine lange Historie als bekannte und wichtige Universitätsstadtin Deutschland zurückblicken kann. Vor drei Jahren erlebte sie einen weiterenwichtigen und zukunftssichern<strong>de</strong>n Meilenstein. Zum 01. Oktober 2009 wur<strong>de</strong>n dieUniversität Karlsruhe und das Forschungszentrum Karlsruhe zum Karlsruher<strong>Institut</strong> für Technologie (KIT) zusammengeschlossen.Prof. Dr.-Ing. Peter GratzfeldInhaber <strong>de</strong>s Lehrstuhls fürBahnsystemtechnik amKarlsruher <strong>Institut</strong> für TechnologieUmweltwissenschaften, Chemie- und Biowissenschaften, Chemieingenieurwesenund Verfahrenstechnik, Elektrotechnik und Infor mationstechnik,Geistes- und Sozialwissenschaften, Informatik, Ma -schi nenbau, Mathematik, Physik und Wirtschaftswissenschaften.Die räumliche Nähe macht das KIT für die Metropolregion in vielerleiHinsicht interessant: als attraktiver Studienort für viele Stu dierwilligeaus <strong>de</strong>r Region, als leistungsstarke Ausbildungsstätte für<strong>de</strong>n dringend benötigten aka<strong>de</strong>mischen Nachwuchs sowie als kompetenterwissenschaftlicher Kooperationspartner, <strong>de</strong>n viele Unternehmenaus <strong>de</strong>r Metropolregion bereits nutzen.Forschung auf <strong>de</strong>m Gebiet<strong>de</strong>s EisenbahnwesensDamit ist eine <strong>de</strong>r weltweit größten und angesehensten ForschungsundLehreinrichtungen im technisch naturwissenschaftlichen Be -reich entstan<strong>de</strong>n. 9.000 Mitarbeiter und 375 Professoren forschenund lehren am KIT. Über 22.000 Stu<strong>de</strong>nten nutzen das umfangreicheLehrangebot in <strong>de</strong>n Fakultäten Architektur, Bauingenieur-, Geo- undAbb. 1: Die wesentlichen Elemente eines BahnsystemsSelbstverständlich ist Mobilität an einer ingenieurwissenschaftlichausgerichteten Universität einer <strong>de</strong>r großen Forschungsschwerpunkte.Traditionell spielt dabei in Ba<strong>de</strong>n-Württemberg das Auto einegro ße Rolle. Um aber <strong>de</strong>r wie<strong>de</strong>r wachsen<strong>de</strong>n Be<strong>de</strong>utung <strong>de</strong>s Schienenver kehrs gerecht zu wer<strong>de</strong>n und Mobilität wirklich umfassen<strong>de</strong>r forschen zu können, hat das KIT zum 01. Oktober 2008 in <strong>de</strong>rFakultät Maschinenbau einen Lehrstuhl für Bahnsystemtechnik eingerichtet.Dabei wur<strong>de</strong> das KIT von Bombardier Transportation, ei -nem Unter nehmen, das auch in <strong>de</strong>r Metropolregion ansässig ist,finanziell unterstützt.Der Lehrstuhl für Bahnsystemtechnik befasst sich ausgehend vomSchienenfahrzeug mit systemtechnischen Fragestellungen, d.h. wiewirken Schienenfahrzeuge, Infrastruktur (Schienenfahrweg, Oberleitung)und Betrieb in einem Bahnsystem (Abb. 1) zusammen bzw. wiebeeinflussen sie sich gegenseitig. Dabei wer<strong>de</strong>n sowohl Vollbahnenals auch Nahverkehr betrachtet. Ziele <strong>de</strong>r Forschungsprojekte ist eshauptsächlich, die Nachhaltigkeit im Schienenverkehr zu verbessernund damit <strong>de</strong>r Bahn ihren großen Vorsprung als das umweltfreundlichsteVerkehrsmittel zu sichern. Konkret be<strong>de</strong>utet das beispielsweise<strong>de</strong>n Energieverbrauch zu reduzieren o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>n Verschleiß zuminimieren. Einige wichtige Themengebiete am Lehrstuhl möchteich kurz vorstellen:■ Eisenbahn als mechatronisches SystemJe<strong>de</strong>r kennt die unangenehmen Geräusche, wenn Straßenbahnendurch enge Bögen fahren. Mit <strong>de</strong>m Lärm ist auch ein starker Ver-36 <strong>Institut</strong> für Fahrzeugsystemtechnik <strong>de</strong>s KIT
Zukunftsmotor Metropolregion Rhein-NeckarVERK EHR UND L O G ISTIKSchienenverkehrschleiß von Rad und Schiene verbun<strong>de</strong>n. Wir erforschen, wie sichmit Hilfe einer aktiven Spurführung Geräusche und Ver schleiß vonSchienenfahrzeugen beim Bogenlauf reduzieren lassen.■ EnergiemanagementDurch <strong>de</strong>n gezielten Einsatz von Speicherelementen auf Schienenfahrzeugen o<strong>de</strong>r an <strong>de</strong>r Strecke kann bei Nahverkehrsfahrzeugen <strong>de</strong>r Energieverbrauch weiter reduziert wer<strong>de</strong>n. Wir be -trachten die Leistungsflüsse im gesamten Netz und optimierenAuswahl, Anzahl und Standorte <strong>de</strong>r Speicher.■ Induktive EnergieübertragungDie induktive Übertragung ist berührungslos, verschleißfrei undsehr einfach in <strong>de</strong>r Handhabung. Mit ihr können elektrisch betriebeneSchienenfahrzeuge, Busse o<strong>de</strong>r Kraftfahrzeuge im Standund während <strong>de</strong>r Fahrt mit Energie versorgt wer<strong>de</strong>n. Wir untersuchendas Übertragungsverhalten, die elektromagnetische Feldausbreitungund <strong>de</strong>n Wirkungsgrad <strong>de</strong>rartiger Systeme.■ AntriebssystemeDer Antrieb ist das Herzstück eines je<strong>de</strong>n angetriebenen Fahrzeuges.Wir betrachten innovative Antriebstopologien mit energieeffizientenMotoren und leistungsfähigen Speichern.Die genannten Forschungsthemen wer<strong>de</strong>n zum Teil mit öffentlichenMitteln <strong>de</strong>s Lan<strong>de</strong>s und <strong>de</strong>s Bun<strong>de</strong>s geför<strong>de</strong>rt. Zum Teil hat sich aberauch eine fruchtbare Zusammenarbeit mit <strong>de</strong>r Industrie entwickelt.Selbstverständlich arbeitet <strong>de</strong>r Lehrstuhl auch mit Unternehmen aus<strong>de</strong>r Metropolregion zusammen. Als Hochschulinstitut betreiben wirkeine Produktentwicklung. Viel mehr sehen wir unsere Aufgabe undVerantwortung darin, Trends und Potenziale <strong>de</strong>r verschie<strong>de</strong>nenTech nologien aufzuzeigen und Kon zepte zu erarbeiten, wie sie um -gesetzt wer<strong>de</strong>n können. Der Industrie liefern wir damit wissenschaftlichabgesicherte Fakten, die als Basis für Geschäfts ent scheidungendienen können.Studium <strong>de</strong>s EisenbahnwesensDie wie<strong>de</strong>r wachsen<strong>de</strong> Be<strong>de</strong>utung <strong>de</strong>s Schienenverkehrs macht esauch für viele Stu<strong>de</strong>nten interessant, sich auf diesem Gebiet zu vertiefen.Dazu bietet ihnen das KIT vielfältige Möglichkeiten. Fast alleStudiengänge in Karlsruhe sind mittlerweile auf das konsekutiveBachelor- und Mastersystem umgestellt. Das be<strong>de</strong>utet, dass <strong>de</strong>rStu <strong>de</strong>nt im Regelfall nach Abschluss seines Bachelors weiterstudiert,um <strong>de</strong>n Masterabschluss zu erwerben.Die Studiengänge sind in allen ingenieurwissenschaftlichen Fakultätengrundsätzlich ähnlich aufgebaut (Abb. 2), auch wenn Bezeichnungenund Umfang unterschiedlich sein können. In <strong>de</strong>n ersten bei<strong>de</strong>nStudienjahren wer<strong>de</strong>n alle erfor<strong>de</strong>rlichen Grundlagen vermittelt.Auch in <strong>de</strong>n höheren Semestern sorgt ein vorgegebener Kanon vonKernfächern für die Festigung <strong>de</strong>s notwendigen Fundaments und <strong>de</strong>nAufbau einer breiten Kompetenz in <strong>de</strong>r jeweiligen Studienrichtung.Darüber hinaus haben die Studieren<strong>de</strong>n die Möglichkeit, entsprechendihrer Neigungen und Fähigkeiten fachliche Schwerpunkte zusetzen. Ziel dieser Wahlmodule (in Abb. 2 dunkelgrün gekennzeichnet)ist es, <strong>de</strong>n Studieren<strong>de</strong>n einen anwendungsbezogenen Einstiegin verschie<strong>de</strong>ne Fachgebiete zu ermöglichen.Abb. 2: Prinzipieller Aufbau <strong>de</strong>s konsekutiven Bachelor- und Masterstudiums am KITIn diesem Rahmen kann man sich am KIT auch auf Eisenbahntechnikspezialisieren. Der Lehrstuhl für Bahnsystemtechnik in <strong>de</strong>r Fakultätfür Maschinenbau und die Abteilung Eisenbahnwesen in <strong>de</strong>r Fakultätfür Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften bieten gemeinsamein umfangreiches aufeinan<strong>de</strong>r abgestimmtes Lehrprogrammaus Vorlesungen, Übungen, Praktika und Seminaren an, das allewe sentlichen Aspekte eines mo<strong>de</strong>rnen Eisenbahnsystems behan<strong>de</strong>lt(Abb. 1). Darin sind u.a. Lehrveranstaltungen über die Bahn als Ge -samtsystem, Schienenfahrzeugtechnik, elektrische Schie nenfahrzeuge, Eisenbahnbetriebswissenschaften, Bau- und Instandhaltungvon Schienenfahrwegen bis hin zu Projektmanagement im Schienenfahrzeugbauo<strong>de</strong>r Recht im Öffentlichen Verkehrswesen enthalten,die zu sinnvollen Wahlmodulen zusammengestellt wer<strong>de</strong>n. Danebenhat <strong>de</strong>r Stu<strong>de</strong>nt die Möglichkeit, im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeitenan aktuellen Forschungsprojekten auf <strong>de</strong>m Eisenbahnsektormitzuarbeiten. Das Angebot richtet sich vorzugsweise anStu dieren<strong>de</strong> aller Ingenieurwissenschaften und <strong>de</strong>s Wirtschaftsingenieurwesens,die sich damit ein grundlegen<strong>de</strong>s Ver ständnis <strong>de</strong>s Ei -sen bahnwesens erwerben können.Die bisherigen Erfahrungen sind sehr gut. Das Vorlesungsangebotwird von <strong>de</strong>n Stu<strong>de</strong>nten gut angenommen. Das Interesse an unserenAbsolventen ist ebenfalls sehr groß, sodass bisher alle Absolventenmit Schwerpunkt Bahnsystemtechnik problemlos einen Arbeitsplatzin <strong>de</strong>r Bahnindustrie und ihren vielfältigen Zulieferfirmen o<strong>de</strong>r beiEisenbahnen und Nahverkehrsunternehmen gefun<strong>de</strong>n haben undsicherlich auch zukünftig fin<strong>de</strong>n wer<strong>de</strong>n.■INFOKarlsruher <strong>Institut</strong> für Technologie (KIT)<strong>Institut</strong> für FahrzeugsystemtechnikRintheimer Querallee 276131 KarlsruheTel. 0721 608-48610, Fax 0721 608-48639www.kit.edu und www.bahnsystemtechnik.<strong>de</strong><strong>Institut</strong> für Fahrzeugsystemtechnik <strong>de</strong>s KIT37