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Der Kraftschluss zwischen Rad und Schiene ist eines der Kernelemente im Eisenbahnwesen. Witterungseinflüsse können den Kraftschluss deutlich herabsetzen, was sich betrieblich negativ auswirken kann. Neben Realversuchen kommen zur Erforschung des Kraftschlusses unter anderem unterschiedlich skalierte Rollenprüfstände zur Anwendung. Während 1:1-Rollenprüfstände die Realität sehr gut wiedergeben, weisen skalierte Prüfstände durch die Verwendung kleinerer Räder eine geänderte Berührgeometrie auf. Inwieweit Kraftschlussmessungen auf unterschiedlich skalierten Rollenprüfständen übertragbar sind, ist Gegenstand der vorliegenden Forschungsarbeit. In diesem Zusammenhang wird ein methodischer Ansatz vorgestellt, um mittels Parametervariation möglichst identische Verhältnisse innerhalb der Kontaktfläche zu erreichen. Ausgewählte Messungen an einem 1:1- und 1:10-Prüfstand werden gegenübergestellt und verglichen. Die darauf basierenden Ergebnisse zeigen eine sehr gute Übereinstimmung des Kraftschlussmaximums, allerdings wird dieses am skalierten Prüfstand stets bei einem höheren Schlupfwert erreicht. Mögliche Ursachen hierfür werden erörtert.

Im Projekt Zustandsüberwachung des Gleisumfelds wird das Assistenzsystem ZuG^3D zur Überwachung und Instandhaltung des Gleisumfelds als Technologiedemonstrator entwickelt. Dieses begleitet die gesamte Prozesskette der Instandhaltungstätigkeiten bei Eisenbahninfrastrukturunternehmen von der Erkennung und Bewertung möglicher Gefährdungen im Gleisumfeld über die Planung bis hin zur Dokumentation der abgeschlossenen Maßnahmen. Im Zuge der Automatisierung des Schienenverkehrs werden an Schienen­fahr­zeugen zahlreiche Sensoren angebracht, unter anderem Videokameras. Diese können nicht nur für die Hinderniserkennung, sondern auch zur optischen Abtastung des Gleisumfelds verwendet werden. Durch eine anschließende 3D-Geländemodellierung und Datenauswertung können Instandhaltungsbedarfe objektiv und unabhängig von Meldungen durch den Triebfahrzeugführer ermittelt werden. Dadurch wird der Prozess der Instandhaltung des Gleisumfelds einfacher und transparenter.

Gefahrensituationen durch Hindernisse vor dem Fahrzeug gehören im Stadtbahnverkehr zum Alltag. Sollen Hindernis und Fahrzeug vor Kollisionen geschützt werden, müssen die Bremswege kurz sein, was schnelle Reaktionszeiten sowie entsprechend hohe Verzögerungswerte erfordert. Vor allem stehende Fahrgäste können durch einen Ruck umfallen und sich verletzen. Für das Bremsmanagement ergibt sich daraus ein Konflikt bezüglich des Schutzziels: Fahrzeug, Hindernis oder Fahrgast. Auf Stadtbahnfahrzeugen sind Halteruck­begrenzungen implementiert und im Betrieb getestet worden, die über die reine Komfortanforderung hinaus auch eine sicherheitliche Anforderung erfüllen. Das Schwingungsverhalten der Fahrzeuge wurde mit einer Software zur Mehrkörper-Simulation modelliert und auf Basis der Ergebnisse der Betriebsmessungen verifiziert. Künftig soll auch das durch den Ruck angeregte Bewegungsverhalten des Fahrgastes modelliert werden, um Rückschlüsse auf die Qualität der Bremssteuerung und etwaiger Verbesserungspotenziale zu ermöglichen.

Gesellschaft und Politik fordern die Revitalisierung der Eisenbahn zur Entlastung der Umwelt und der Unfallstatistik durch den Transfer des Verkehrs von der Straße auf die Schiene. Dieses Ziel erfordert Innovationen innerhalb der Eisenbahnbranche, eröffnet aber auch die Chance für die Einführung branchenfremder Technologien. Dabei ist es entscheidend, den Weg von der Technologie zum Produkt zu verstehen und förderliche Randbedingungen für erfolgreiche Innovationen zu schaffen. In diesem Zusammenhang sollten aber auch Zulassungsprozesse und die Definition von Bahntauglichkeit überdacht werden. Technologien, die sich in der Automobilindustrie bereits etabliert haben, bieten mit ihren Einsatzmöglichkeiten als Produkte in der Bahnbranche neue Wege zur Erhöhung des Marktanteils der Schiene.