Pilotanlagen

Pilotanlagen - PINTSCH ABEN

Nachdem der Versuch zur geothermischen Weichenheizung im Entwicklungsstadium erfolgreich abgeschlossen werden konnten, wurde im Winter 2010/ 2011 mit dem Bau der ersten Pilotanlage begonnen. Eine weitere Pilotanlage in der Wintersaison 2011/ 2012. Beide Pilotanlagen haben die Erwartungen bezüglich der Schnee- und Eisfreihaltung von Weichen ohne extern zugeführter Energie weit übertroffen und unter Beweis gestellt, dass das hier zum Einsatz kommende natürliche Funktionsprinzip der CO2 Technologie eine uneingeschränkte Verfügbarkeit der Fahrwege garantieren kann.

Die gesammelten Erfahrungen bei der Erschließung der Erdwärme im Bereich der Bahninfrastruktur bilden die Basis zur Realisierung weiterer Anlagen.
Dadurch wird das Vertrauen und die Akzeptanz bei den Betreibern in die neue Technik geschaffen und der Bekanntheitsgrad des Systems erhöht.



CO2 Technologie

CO2 Technologie - PINTSCH ABEN

Die energetisch effizientesten Prozesse sind naturgegeben und warten nur darauf technisch realisiert zu werden. So stehen die natürlichen Ressourcen der Erdwärme und der latente Energietransport durch das Verdampfen und Kondensieren von CO2 Pate für die Entwicklung der CO2 Technologie zur Schnee- und Eisfreihaltung von Weichen. Sie sind der Schlüssel für ein Weichenheizungssystem, das ohne extern zugeführter Energie für eine ständige Verfügbarkeit von Schienenwegen sorgt. Das technische Prinzip des Wärmerohres (Thermosyphon), in dem CO2 als Arbeitsmedium zirkuliert, ist die technische Anwendung, die hier zum Tragen kommt. Das Wärmerohr erschließt einerseits die Energiequelle, die oberflächennahe Geothermie, und sorgt andererseits zusammen mit den Wärmeübertragern im kritischen Bereich der Weiche für Schnee- und Eisfreiheit.

Das Arbeitsmedium CO2 wird unter hohem Druck im Wärmerohr verdichtet und verdampft im Boden. Es strömt als Dampf zu den Gleitstühlen und Wärmeübertragern in der Weiche. Dort kondensiert das CO2 und gibt die durch den Phasenübergang aufgenommene latente Energie wieder ab.

Anschließend fliest es als Kondensat wieder in den Boden zurück, wo der Prozess von neuem beginnt. Der Kreislauf wird nur durch die Temperaturdifferenz zwischen Weiche und Tiefensonde gesteuert. Damit ergibt sich bei höher werdender Temperaturdifferenz auch ein gesteigerter Energietransport.

Geothermische Weichenheizungen

Geothermische Weichenheizungen - PINTSCH ABEN

Mit der jahrzehntelangen Erfahrung technisch ausgereifter Weichenheizsysteme macht PINTSCH ABEN den Bahnverkehr winterfest. Die neuste Innovation ist die geothermische Weichenheizung, die ohne externe Energiezufuhr funktioniert, völlig autark arbeitet und darüber hinaus kein CO2 ausstößt.

PINTSCH ABEN geotherm ist es damit gelungen ein höchstes Maß an Energieeffizienz zu erreichen.
Die Erschließung der oberflächennahen  Erdwärme durch den naturgegebenen Prozess des latenten Wärmetransportes mit der CO2 Technologie ist der Schlüssel dazu. Die natürliche Zirkulation des Arbeitsmediums CO2, nur abhängig von den Temperaturverhältnissen an der Weiche und im Boden, sorgt ganz ohne Steuerelemente für die Verfügbarkeit der Weichen.

Für Sie als Schienennetzbetreiber bietet das System im Vergleich zu den konventionellen Weichenheizungen ein Maximum an Effizienz durch die Unabhängigkeit vom Energiemarkt. Die Energiekosten für den Betrieb werden vollständig eingespart. Zusätzlich profitieren Sie von dem Verzicht auf aktive Systemkomponenten und Verschleißteile. Der Wartungsaufwand reduziert sich auf ein Minimum.

Schienentemperaturfühler

Flugschneefühler

Sensoreinheit zur Erfassung von Flugschnee als Erweiterung der Wetterstation METEOSCAN

Der Fühler wird parallel zu den Niederschlagssensoren der Wetterstation METEOSCAN angeschlossen. Damit wird die Erfassung von schnee- bzw. eisförmigen Niederschlag durch einen Messpunkt am Schienenfuss der Weiche erweitert.

Die Nutzungung des Flugschneefühlers gewährleistet die sichere Einschaltung der Weichenheizung in den Fällen, in denen Schnee in die kritischen Bereichen der Weiche durch den Wind und Schienenverkehr direkt eingetragen wird.
Der Flugschneefühler ist geschützt in einem stabilen Käfig aus nicht rostendem Stahl untergebracht.

Anwendung

  • Sensor zur Erfassung von Flugschnee
  • zur Steuerung der Weichenheizung
  • Maximaler Schutz vor mechanischen Einwirkungen
  • Nachhaltiges Design durch die Verwendung von edlen Materialien
  • Sensorik zur Erfassung von Flugschnee
  • Einfache Montage am Schienenfuss
  • Verwendung mit Wetterstation METEOSAN
  • Anschlusspannung 24 VAC (Sensorheizung)
  • Verwendung mit den Steuerungen INSV SE, PCU SE, MCU SE

Montage

Der Flugschneefühler wird am Schienenfuss der Backenschiene einer zu beheizenden Weiche installiert. Hierzu wird die Grundplatte mit Hilfe einer Anschlusskopf-befestigung unter der Beachtung des Schienenprofiles (Stellung der beiden Klammern) mit einem Drehmoment von 68 Nm montiert.

Das Anschlusskabel ist abhängig von der Ausführung des METEOSCAN 510 oder 510F entsprechend der seitlich dargestellten Anschlusspläne aufzulegen.

MCU

Die Steuereinheit MCU (Micro Control Unit) ist eine universelle Hardware, die sowohl als übergeordnete Überwachungs -einrichtung MCU KE, als zentrale Steuereinheit MCU SE des intelligenten Weichenheizungssystems I-NSV MCU und auch als Steuereinheit MCU ZSK für die Gas-Infrarot-Weichenheizung eingesetzt werden kann.

Die Überwachungs- und Steuereinheit Typ MCU weist die gleichen Eigenschaften der bisherigen Steuerung Typ PCU auf und adaptiert sich somit in die PINTSCH ABEN Produktfamilie PA LINE.

Die MCU KE ist eine Überwachungseinrichtung für die elektrische und die Gas-Infrarot-Weichenheizung. Sie erfasst die Prozess -daten der Steuereinheiten MCU SE, MCU ZSK, PCU SE,
I-NSV SE oder der digitalen Ein- und Ausgabegruppe Typ DIO.
Die erfassten Prozess- und Zustandsdaten werden über die unterschiedlichsten Kommunikationswege an das Visualisierungssystem PA LINE gesendet und von diesem dargestellt.

Die Steuereinheit MCU SE kommt in den Niederspannungs -verteilungen I-NSV zum Einsatz. In Verbindung mit verschiedenen Baugruppen werden sowohl die Anforderungen einer 50 Hz wie auch einer 16,7 Hz Anlage erfüllt. Die Vorgaben der TU 954.9101 werden wie auch bei der Steuereinheit PCU erfüllt.

Die Steuereinheit MCU ZSK steuert und überwacht als zentrale Feldeinheit die Funktion der gastechnischen Einheit und der Heizeinrichtung (Zündung und Brennverhalten) der Gas-Infrarot-Weichenheizung.

Anwendung

Überwacht mehrere Weichenheizungsstationen
Steuert Energiezufuhr für die einzelnen Heizstäbe

Technische Daten:
Interner RAM 32 kByte
Externer RAM 512 kByte (Batterie gepuffert)
Dataflash / SD Karte 256 kByte / < 2 GByte
Anschlüsse RS232 für MAS90, TPC, Wahlmodem
Systembus FSK, LFSK, RM RS485, RM (L)FSK, RM ASK
Netzwerk TCP/IP, WEB Server
Betriebsspannung 24 V DC
Betriebstemperatur -20 °C  –  +80 °C
Schutzart IP41
Abmessungen (HxBxT) 105 x 158 x 60
Software PA-LINE, PA CONFIG, PA VIEW

 

Technische Änderungen vorbehalten

 

MCU VT Visualisierungseinheit

Das Visualisierungsterminal ist ein universelles Anzeigegerät für Betriebszustände, Prozessdaten und Betriebsstörungsmeldungen der angeschlossenen Steuer- und/ oder Kontrolleinheiten sowohl der elektrischen als auch der Gas-Infrarot-Weichenheizung.

Das für den industriellen Einsatz konzipierte Modul ist in einem Gehäuse untergebracht, dass den Reihenanbaugeräten nach DIN 43880 entspricht.

Die Menüführung erfolgt mit einem multifunktionellen Drehtaster. In dem hinterleuchteten alphanumerischen Display werden folgende vier Grundinformationen menügeführt dargestellt.

  • Statusanzeige
  • Prozessdaten
  • Fehlermeldung
  • Systemeinstellung

Anwendung

Universelles Anzeigegerät von Betriebszuständen,
Prozessdaten und Störmeldungen für die MCU Produktfamilie

Technische Daten

StandardspracheAlternativsprache de / deutschen / EnglischNl / Niederländisch
Kompatible Geräte MCU-SE
MCU-IE
MCU-RB
PCU (nur über PC-Schnittstelle) 1)
Kommunikation Das Terminal soll vorzugsweise mit der Host-Schnittstelle der MCU SE verbunden werden. Ist diese belegt, kann alternativ auch die PC oder KE Schnittstelle verwendet werden. Die Verbindung erfolgt über RS-232. Die Schnittstelle der Steuereinheit muss entsprechend konfiguriert werden.

Abmessungen

Höhe 105 mm
Breite 158 mm
Tiefe  60 mm

Betriebsdaten

Betriebspannung: 24V DC
Schutzart: IP 41
Temperaturbereich: -20 bis 70°C

 

DVSL

Die Technologie einer virtuellen Standleitung ermöglicht es, Weichenheizungsstationen ohne eine physische Verbindung dauerhaft mit der Leitebene zu verbinden.

Die Weiterleitung von Daten in Form von Datenberichten via DVSL
realisiert zwischen den Feldeinheiten und der Leitebene einen permanenten Austausch von Betriebszustandsmeldungen und Befehlen, sodass Prozessbilder am Leitstand zeitnah aktualisiert werden.
Alle übertragenen Betriebsdaten können über unbegrenzte Zeit archiviert werden.
Weichenheizungsstationen können somit mit der gleichen Verfügbarkeit, einer Standleitung, über das GSM-R Netzwerk angebunden werden. Das gilt sowohl für eine direkte Verbindung von Stationen mit einem Leitstand als auch für Verbindungen, bei denen ein von einem Datenserver bedienter Modempool eingesetzt wird.

Die Datenübertragung mit der DVSL Technologie verursacht innerhalb von GSM-R Netzwerken keine zusätzlichen Kosten.

Anwendung

Dauerhafte Überwachung und Bedienung von Weichenheizungsstationen ohne physische Verbindung zwischen Leitebene und Feldebene.

  • Immer aktuelle Prozessbilder
  • Keine physische Verbindung notwendig
  • Kostenneutrale
  • Datenübertragung
  • Langzeitarchivierung
  • Anwendung mit PCU SE, MCU SE und KE, SAC KE

RM (L)FSK

Das RM (L)FSK Modul dient zur Datenübertragung zwischen Leit- und Prozessebene sowie zwischen den einzelnen Weichenheizungsverteilungen.

Das verwendete V23 Modem realisiert mit dem FSK-Modulationsverfahren eine Baudrate von 1200 Baud. Das RM FSK Modul ist für zwei verschiedene Betriebsarten über den Dipschalter S4 zu konfigurieren, FSK und LFSK.

Die Betriebsart FSK ist für die Datenübertragung mittels Fern-meldekabel auf Längen von bis zu 21 km vorgesehen, die Betriebsart LFSK für die Datenübertragung mittels Signalkabel auf Längen von bis zu 6 km. Weiterhin verfügt das Modul über einen über den Dipschalter SW2 einstellbaren Abschluss-widerstand der Datenleitung.

Der Betrieb des Modules kann durch die Signalleuchten Power, bei intakter Spannungsversorgung und den beiden Signalleuchten, TXD für das Senden von Daten und RXD für das Empfangen von Daten, bei laufendem Busbetrieb kontrolliert werden.

Das für den industriellen Einsatz konzipierte Modul ist in einem Gehäuse untergebracht, dass den Reihenanbaugeräten nach DIN 43880 entspricht.

Dipschalter

Betriebsart FSK über Fernmeldekabel

Funktion Dip-Schalter Stellung Beschreibung
Betriebsart FSK SW4.1
SW4.2
ON
OFF
Datenübertragung über Fernmeldekabel, max. Länge 21 km
Abschluss-widerstand SW2.1
SW2.2
ON
ON
Abschlusswiderstand 120 Ω

Betriebsart LFSK über Signalkabel

Funktion Dip-Schalter Stellung Beschreibung
Betriebsart FSK SW4.1
SW4.2
OFF
OFF
Datenübertragung über Signalkabel, max. Länge 6 km
Abschluss-widerstand SW2.1
SW2.2
ON
OFF
Abschlusswiderstand 570 Ω

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 20 %
Nennstromaufnahme max. 50 mA
Betriebsbereitschaftsanzeige 1 x LED rot
Datenindikator (RS232) 2 x LED rot

RS 232 Schnittstelle

Übertragungslänge bis 15 m bei geschirmter Leitung,
Anschluss 9 polige SUB – D – Stiftleiste

FSK Schnittstelle

Schnittstellenstandards FSK Draht, halbduplex,
Abschlusswiderstände Zuschaltbar, 120 Ω
Zuschaltbar, 570 Ω

Übertragungslänge

LFSK Datenübertragung über Signalkabel, Länge max. 6 km
FSK Datenübertragung über Fernmeldekabel, Länge max. 21 km
Anschluss Baugruppen Steckverbinder 2 x 16 pol., Steckrichtung codiert
Baudrate 1200 Baud

Abmessungen (Modulgehäuse nach DIN 43880)

Länge 90 mm (ohne Stecker)
Breite 71 mm
Tiefe 60 mm

METEOSCAN

Bestandteil der PINTSCH ABEN Weichenheizungen,
ist eine spezifisch für den Bahnmarkt entwickelte Wetterstation.

In der höchsten Ausbaustufe ist der METEOSCAN als aktive Wetterstation in der Lage, über einen zu parametrierten Algorhythmus, den Einschaltpunkt für die Weichenheizungs-anlagen zu ermitteln.
Alle Umweltdaten die der METEOSCAN zur Feststellung des Einschaltpunktes nutzt, werden durch verschiedene Sensoren,
die in einer Edelstahlsäule untergebracht sind, erfasst.
Ebenfalls Teil dieser Säule ist ein vierflächiger Niederschlagssensor, der temperaturabhängig elektronisch erwärmt wird und durch aerodynamische Eigenschaften und eingebauten Schotten neben fallendem Schnee optimal Flugschnee detektiert.

Durch die kompakte Bauweise und die verwendeten korrosionsfreien Materialien ist der METEOSCAN vor Vandalismus geschützt.

Anwendung

  • Wetterstation zur Erfassung der meteorologischen Daten
    • Niederschlag
    • Umgebungstemperatur
    • relative Luftfeuchtigkeit
    • Luftdrucktendenz
    • Windrichtung /-stärke
  • zur Steuerung der Weichenheizung

Technische Daten Typ 510 / 520 / 530

Anschlussspannung 24 VDC, 42 VAC, 230 VAC
Schutzklasse  Anschlussgehäuse II
Schutzart Anschlussgehäuse IP 65
Leistung max. 100 VA
Input NTC
 
PT 100
 
Niederschlagssensor
 
Rel. Luftfeuchtigkeit
 
Luftdruck
 
Windgeschwindigkeit
 
Windrichtung
 
frei
3
 
1(nur 530)
 

 
Frq. (nur 520, 530)
 
4-20 mA (nur 530)
 
0-5 V (nur 530)
 
0-5 V (nur 530)
Output Steuerausgang
 
 
Potentialfreier Steuerkontakt
 
Störungsmeldung
 
Gesamtstörung
0-20 mA (nur 520, 530)
 
(nur 530)
 
(nur 530)
 
(nur 530)
Schnittstellen RS 232, RS 485 (nur 530)
Messbereich NTC
 
PT 100
 
Rel. Luftfeuchtigkeit
 
Luftdruck
 
Windgeschwindigkeit
 
Windrichtung
-40 – +70°C
 
-40 – +70°C
 
0 – 99%
 
900 – 1050 mbar
 
0 – 90 m/s
 
0 – 360°
Messgenauigkeit NTC
 
PT 100
 
Rel. Luftfeuchtigkeit
 
Luftdruck
 
Windgeschwindigkeit
 
Windrichtung
+/-0,3ºC
 
+/-0,2°C
 
+/-2%
 
+/-2%
 
+/-2%
 
+/-2%
Abmessungen Für Erdmontage (H x B x T)
 
Flanschmaß
 
Flanschverschraubung
2200 x 110 x 110 mm
 
280 mm
 
4 x M20
 Gewicht 10,0 kg
 DB Zulassung 510 ohne FÜ
 
 
510 mit FÜ
 
 
520 mit relativer Luftfeuchtigkeit
 
530
TM 2007-214 I.NVT 4(E)
 
TM 2008-215 I.NVT 4(E)
 
TM 2009-037 I.NVT 4(E)
 
TM 2008-218 I.NVT 4(E)

Technische Änderungen vorbehalten