Frictiesensor voorkomt vertraging bij treinen

Als de bladeren vallen, weet treinreizend Nederland wel hoe laat het is. Vierkante wielen, uitgevallen treinen en vertragingen. De UT onderzocht samen met de universiteiten van Wageningen en Delft dit probleem. Promovendus Radu Popovici adviseert om elke trein uit te rusten met een frictiesensor. Nu weten machinisten namelijk niet hoe glad het spoor is waarop ze rijden. De NS is enthousiast, al is het de vraag of zo'n sensor er ook echt komt.

Promovendus Radu Popovici op NS-station Drienerlo. `Eigenlijk is het vrij simpel. Als beide wielen met dezelfde snelheid remmen, dan is het spoor niet glad.' (Foto: Gijs van Ouwerkerk)

De Roemeense promovendus Radu Popovici uit de CTW-vakgroep Surface Technology and Tribology maakte heel wat nachtelijke treinritjes voor zijn proefschrift. Op drie trajecten (Hoek van Holland - Rotterdam, Vlissingen - Roosendaal en de driehoek Utrecht-Arnhem-Zwolle) rustte hij een trein uit met onder andere een tribometer, een apparaat dat de wrijving meet tussen de spoorstaaf en het wiel. Dat moest 's nachts, omdat het spoorwegnetwerk overdag te druk is voor het laten rijden van testtreinen.

Slippende treinwielen komen vooral in de herfst voor doordat bladeren het spoor glad maken. Ook neerslag en slijmerige laagjes bacteriën kunnen de oorzaak zijn van gladheid. Het gevolg is dat treinen minder snel kunnen accelereren en, belangrijker voor de veiligheid, niet op tijd tot stilstand komen als ze remmen. De NS, Prorail en de universiteiten van Wageningen, Delft en Twente bundelden daarom hun krachten op zoek naar een oplossing voor dit probleem. In dit AdRem-project (Adhesion Remedies) richtte de UT zich op het contact tussen wiel en rails. Op 19 februari promoveert Popovici op dit onderwerp.

In de nachtelijke metingen van Popovici, die in het najaar van 2008 plaatsvonden, blijkt dat er vaak sprake is van weinig wrijving op het spoor. Met andere woorden, de wielen slippen. In tweederde van de gevallen was de frictie lager dan 0,15. Onder droge omstandigheden ligt het wrijvingsniveau rond de 0,4.

Een pasklare oplossing heeft de promovendus niet. Hij heeft niet onderzocht hoe de wielen of het spoor stroever kunnen worden. Wel heeft hij de NS een gericht advies gegeven: rust elke trein uit met een frictiesensor. Popovici: `Nu merkt een machinist bij het remmen dat het glibberig is. Hij pakt zijn portofoon en waarschuwt zijn collega's. Iedereen gaat dan langzamer rijden om de veiligheid van de passagiers te waarborgen. Niemand weet echter hoe glad het precies is. Hierdoor ontstaan ook onnodige vertragingen.'

Met een frictiesensor ziet een machinist in zijn dashboard precies op welke stukken het glad is en waar niet. Daar kan hij dan zijn snelheid op aanpassen. `Een frictiesensor bestaat uit twee tachometers op twee verschillende wielen. Eigenlijk is het vrij simpel', legt Popovici uit. `Als de trein remt en de twee meters registeren geheel verschillende snelheden, dan weet het systeem dat het glad is. De wielen slippen. Als beide wielen met dezelfde snelheid remmen, dan is het spoor niet glad.'

Volgens Popovici reageerde de NS afgelopen najaar enthousiast op zijn advies. Toch betwijfelt hij of er op korte termijn een frictiesensor zal worden ontwikkeld. Er lijkt geen geld voor. `De laatste paar jaar was de herfstproblematiek bovendien relatief klein. De noodzaak was daardoor minder groot', voegt Popovici toe. `Ik hoop dat ze mijn onderzoek een vervolg geven. De resultaten liggen er. Het enige dat ze hoeven te doen, is ze gebruiken.'