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Schaeffler treibt Güterwagen-Automatisierung mit integrierten Energietechnologien voran
Achsdeckelgeneratoren, ITRS-Energiesysteme und elektromechanische Aktuatoren ermöglichen autarke Energieversorgung, digitale Überwachung und automatisierte Funktionen im gesamten Schienengüterverkehr.
www.schaeffler.com
Ein Güterwagen mit einem Achsdeckelgenerator von Schaeffler und einem Batteriemanagementsystem von Realtronik. (Bild: Schaeffler)
Schaeffler hat eine integrierte Hardwareplattform vorgestellt, die eine autarke Energieerzeugung am Radsatzlager mit elektromechanischer Linearaktorik kombiniert, um Güterwagenprozesse zu automatisieren. Das auf der InnoTrans 2026 in Berlin (Halle 21, Stand 430) präsentierte System unterstützt die Frachtumschlag-Automatisierung, die Digitale Automatische Kupplung (DAK) sowie das Flotten-Fernmonitoring im europäischen Schienengüterverkehr.
Der Achsdeckelgenerator von Schaeffler ist voll integriert, verschleißfrei, nachrüstbar und in puncto Leistung skalierbar. (Bild: Schaeffler)
Autarkes Energy Harvesting und Energiearchitektur
Herkömmliche Güterwagen verfügen über keine bordeigenen elektrischen Verteilnetze, was den Einsatz automatisierter Systeme und der Telematik bisher stark einschränkt. Die zusammen mit dem slowenischen Entwicklungspartner Realtronik entwickelte Plattform „Innovative Technology for Railway Systems“ (ITRS) überwindet diese Limitierung durch die Kombination eines Radsatzlager-Generators mit einem dedizierten Batteriemanagementsystem.
Der Generator wandelt die Rotation des Radsatzes in elektrische Energie um und ist so dimensioniert, dass er in standardisierte europäische Güterwagendrehgestelle gemäß den mechanischen Vorgaben von Y25 und UIC passt. Diese Kompatibilität ermöglicht sowohl den Einbau in neu gefertigte Schienenfahrzeuge als auch die Nachrüstung an Bestandsflotten im Rahmen regulärer Radsatzüberholungen. Die gewonnene elektrische Energie wird in einem bordeigenen Akkupack gespeichert, der von einer Realtronik-Elektronik gesteuert wird; dadurch bleibt die unterbrechungsfreie Stromversorgung auch bei Stillstand auf freier Strecke oder bei Rangiervorgängen gewährleistet. Das resultierende Bordnetz versorgt kontinuierliches Satelliten-Tracking, dynamische Lastsensor-Knoten, automatisierte Prüfzyklen für die pneumatische Bremse sowie Mechanismen der Digitalen Automatischen Kupplung.
Der Achsdeckelgenerator von Schaeffler ist voll integriert, verschleißfrei, nachrüstbar und in puncto Leistung skalierbar. (Bild: Schaeffler)
Elektromechanische Aktuatorik ersetzt Fluidtechnik
Um mechanische Wagenfunktionen ohne externe Dieselaggregate oder hydraulische Bodengeräte zu automatisieren, setzt die Plattform auf elektromechanische Linearaktuatoren aus der Ewellix-Produktfamilie. Zum Einsatz kommen die Serie CAHB-2xE, die Serie CAHB-2xS mit integrierten digitalen Controllern sowie die hochbelastbare Baureihe EMA, die dynamische Stellkräfte von 10 kN bis 50 kN bereitstellt.
Diese Aktuatoren arbeiten nach dem Power-on-Demand-Prinzip: Strom wird ausschließlich während der Ausfahr- oder Einfahrzyklen bezogen. Das verhindert parasitäre Leerlaufverluste und eliminiert das Risiko von Fluid-Leckagen, wie sie bei Hydraulikleitungen auftreten. Die integrierten intelligenten Steuerungen liefern kontinuierliche Telemetriedaten zu Hubposition, Verfahrgeschwindigkeit und Betriebsstromaufnahme, was ein präzises Condition Monitoring über weite Temperaturbereiche hinweg ermöglicht. Bei einem Ausfall des Bordnetzes oder einer Notabschaltung sichern mechanisch selbsthemmende Getriebestufen der Aktuatoren Entladeklappen von Schüttgutwagen, Ladungsplanen und Wartungsluken zuverlässig gegen unbeabsichtigtes Öffnen ab. Feldtests der kombinierten Energie- und Aktorik-Architektur laufen derzeit bereits im operativen Schienenlogistiknetz.
Mit den elektromechanischen Linearaktuatoren der Serie CAHB-2xS von EWELLIX (smarte Variante mit integrierter Steuerung) bietet Schaeffler eine hocheffiziente Alternative zu pneumatischen oder hydraulischen Systemen. (Bild: Schaeffler)
Zusätzlicher Kontext:
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbsanalysen, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.
Im Bereich der Instrumentierung von Schienenfahrzeugen konkurriert das autarke kinetische Energy Harvesting direkt mit bordeigenen Photovoltaikanlagen, Radsatzwellen-Schleifringen sowie alternativen Generatorbauformen von SKF und Amsted Rail.
Eine wesentliche technische Kennzahl beim Energy Harvesting am Radsatzlager von Güterwagen sind die Generatorarchitektur und die elektrische Ausgangsleistung. Klassische Achsdeckelgeneratoren basieren auf kleinen Permanentmagnet-Synchrongeneratoren, die direkt im Achslagerdeckel montiert sind und typischerweise Leistungen zwischen 1 W und 5 W liefern. Während 5 W für energiesparende Telematikeinheiten und periodische GPS-Übertragungen ausreichen, genügt dies nicht für den Betrieb kraftvoller Linearaktuatoren oder motorisierter Kupplungssysteme.
Um diesen Engpass zu beseitigen, liefert die hochleistungsfähige getriebelose Topologie (Direct-Drive) der ITRS-Konfiguration bei typischen Güterzug-Reisegeschwindigkeiten eine Ausgangsleistung von über 100 W. Dies deckt den momentanen Strombedarf zum Nachladen der Pufferbatterien beim parallelen Betrieb der hochbelastbaren 50-kN-Linearaktuatoren (EMA-Serie).
Im Vergleich zu Solar-Lösungen, die durch Tunneldurchfahrten, Schmutzablagerungen, Kohlenstaubabdeckung und strenge Winterbedingungen beeinträchtigt werden, liefert die kinetische Radsatzlager-Generierung eine berechenbare Energieversorgung, die direkt mit der Zugkraft der Lokomotive korreliert. Allerdings erzeugen Achsdeckelgeneratoren einen geringfügigen mechanischen Rollwiderstand an der Radsatzlagereinheit. Dies erfordert eine präzise thermische Entkopplung, um einen lokalen Wärmeeintrag in die Schmierstoffkammern der Zylinder- oder Kegelrollenlager (TAROL-Einheiten) zu verhindern.
Bearbeitet von Natania Lyngdoh, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.
www.schaeffler.com
Schaeffler hat eine integrierte Hardwareplattform vorgestellt, die eine autarke Energieerzeugung am Radsatzlager mit elektromechanischer Linearaktorik kombiniert, um Güterwagenprozesse zu automatisieren. Das auf der InnoTrans 2026 in Berlin (Halle 21, Stand 430) präsentierte System unterstützt die Frachtumschlag-Automatisierung, die Digitale Automatische Kupplung (DAK) sowie das Flotten-Fernmonitoring im europäischen Schienengüterverkehr.
Der Achsdeckelgenerator von Schaeffler ist voll integriert, verschleißfrei, nachrüstbar und in puncto Leistung skalierbar. (Bild: Schaeffler)
Autarkes Energy Harvesting und Energiearchitektur
Herkömmliche Güterwagen verfügen über keine bordeigenen elektrischen Verteilnetze, was den Einsatz automatisierter Systeme und der Telematik bisher stark einschränkt. Die zusammen mit dem slowenischen Entwicklungspartner Realtronik entwickelte Plattform „Innovative Technology for Railway Systems“ (ITRS) überwindet diese Limitierung durch die Kombination eines Radsatzlager-Generators mit einem dedizierten Batteriemanagementsystem.
Der Generator wandelt die Rotation des Radsatzes in elektrische Energie um und ist so dimensioniert, dass er in standardisierte europäische Güterwagendrehgestelle gemäß den mechanischen Vorgaben von Y25 und UIC passt. Diese Kompatibilität ermöglicht sowohl den Einbau in neu gefertigte Schienenfahrzeuge als auch die Nachrüstung an Bestandsflotten im Rahmen regulärer Radsatzüberholungen. Die gewonnene elektrische Energie wird in einem bordeigenen Akkupack gespeichert, der von einer Realtronik-Elektronik gesteuert wird; dadurch bleibt die unterbrechungsfreie Stromversorgung auch bei Stillstand auf freier Strecke oder bei Rangiervorgängen gewährleistet. Das resultierende Bordnetz versorgt kontinuierliches Satelliten-Tracking, dynamische Lastsensor-Knoten, automatisierte Prüfzyklen für die pneumatische Bremse sowie Mechanismen der Digitalen Automatischen Kupplung.
Der Achsdeckelgenerator von Schaeffler ist voll integriert, verschleißfrei, nachrüstbar und in puncto Leistung skalierbar. (Bild: Schaeffler)
Elektromechanische Aktuatorik ersetzt Fluidtechnik
Um mechanische Wagenfunktionen ohne externe Dieselaggregate oder hydraulische Bodengeräte zu automatisieren, setzt die Plattform auf elektromechanische Linearaktuatoren aus der Ewellix-Produktfamilie. Zum Einsatz kommen die Serie CAHB-2xE, die Serie CAHB-2xS mit integrierten digitalen Controllern sowie die hochbelastbare Baureihe EMA, die dynamische Stellkräfte von 10 kN bis 50 kN bereitstellt.
Diese Aktuatoren arbeiten nach dem Power-on-Demand-Prinzip: Strom wird ausschließlich während der Ausfahr- oder Einfahrzyklen bezogen. Das verhindert parasitäre Leerlaufverluste und eliminiert das Risiko von Fluid-Leckagen, wie sie bei Hydraulikleitungen auftreten. Die integrierten intelligenten Steuerungen liefern kontinuierliche Telemetriedaten zu Hubposition, Verfahrgeschwindigkeit und Betriebsstromaufnahme, was ein präzises Condition Monitoring über weite Temperaturbereiche hinweg ermöglicht. Bei einem Ausfall des Bordnetzes oder einer Notabschaltung sichern mechanisch selbsthemmende Getriebestufen der Aktuatoren Entladeklappen von Schüttgutwagen, Ladungsplanen und Wartungsluken zuverlässig gegen unbeabsichtigtes Öffnen ab. Feldtests der kombinierten Energie- und Aktorik-Architektur laufen derzeit bereits im operativen Schienenlogistiknetz.
Mit den elektromechanischen Linearaktuatoren der Serie CAHB-2xS von EWELLIX (smarte Variante mit integrierter Steuerung) bietet Schaeffler eine hocheffiziente Alternative zu pneumatischen oder hydraulischen Systemen. (Bild: Schaeffler)
Zusätzlicher Kontext:
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbsanalysen, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.
Im Bereich der Instrumentierung von Schienenfahrzeugen konkurriert das autarke kinetische Energy Harvesting direkt mit bordeigenen Photovoltaikanlagen, Radsatzwellen-Schleifringen sowie alternativen Generatorbauformen von SKF und Amsted Rail.
Eine wesentliche technische Kennzahl beim Energy Harvesting am Radsatzlager von Güterwagen sind die Generatorarchitektur und die elektrische Ausgangsleistung. Klassische Achsdeckelgeneratoren basieren auf kleinen Permanentmagnet-Synchrongeneratoren, die direkt im Achslagerdeckel montiert sind und typischerweise Leistungen zwischen 1 W und 5 W liefern. Während 5 W für energiesparende Telematikeinheiten und periodische GPS-Übertragungen ausreichen, genügt dies nicht für den Betrieb kraftvoller Linearaktuatoren oder motorisierter Kupplungssysteme.
Um diesen Engpass zu beseitigen, liefert die hochleistungsfähige getriebelose Topologie (Direct-Drive) der ITRS-Konfiguration bei typischen Güterzug-Reisegeschwindigkeiten eine Ausgangsleistung von über 100 W. Dies deckt den momentanen Strombedarf zum Nachladen der Pufferbatterien beim parallelen Betrieb der hochbelastbaren 50-kN-Linearaktuatoren (EMA-Serie).
Im Vergleich zu Solar-Lösungen, die durch Tunneldurchfahrten, Schmutzablagerungen, Kohlenstaubabdeckung und strenge Winterbedingungen beeinträchtigt werden, liefert die kinetische Radsatzlager-Generierung eine berechenbare Energieversorgung, die direkt mit der Zugkraft der Lokomotive korreliert. Allerdings erzeugen Achsdeckelgeneratoren einen geringfügigen mechanischen Rollwiderstand an der Radsatzlagereinheit. Dies erfordert eine präzise thermische Entkopplung, um einen lokalen Wärmeeintrag in die Schmierstoffkammern der Zylinder- oder Kegelrollenlager (TAROL-Einheiten) zu verhindern.
Bearbeitet von Natania Lyngdoh, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.
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