Schneeschmelze im Gleisbett der Bahn mittels Mikrowellen
- Titel
- Schneeschmelze im Gleisbett der Bahn mittels Mikrowellen
- Autor/in
- Datierung
- 03.01.2025
- Beschreibung
- Für einen störungsfreien Bahnbetrieb müssen die Weichen bei Schnee und Eis problemlos funktionieren.
Um dies sicherzustellen, werden Weichen bisher in der Regel mittels elektrischen
Heizstäben oder Gasbrennern beheizt. Dies verursacht zum einen einen hohen Energiebedarf, zum
anderen gelangt wenig Wärme in das Schotterbett. Es wurde bereits bewiesen, dass im Laborumfeld
Schnee mittels Mikrowellen geschmolzen werden kann. In der vorliegenden Arbeit wird eine
geschlitzte Hohlleiterantenne entworfen, die in das Schienenprofil passt. Dabei wird die
Hohlleiterantenne mit einem Dielektrikum gefüllt. Mittels Simulationen wurde versucht, eine
möglichst hohe Effizienz zu erreichen. Es wurden drei verschiedene Prototypen angefertigt. Durch
Messungen an den Prototypen wurden die Simulationen mit der Realität verglichen. Es konnte
gezeigt werden, dass es möglich ist, eine geschlitzte Hohlleiterantenne zu entwerfen und zu
realisieren, die in das Schienenprofil passt.
To ensure trouble-free railway operations, the switches must function smoothly in snow and ice. To
ensure this, they are usually heated using electric heating rods or gas burners. On the one hand,
this requires a lot of energy and, on the other, little heat reaches the ballast bed. It has already
been proven that snow can be melted in a laboratory environment using microwaves. In the
present work, a slotted waveguide antenna is designed that fits into the rail profile. The waveguide
antenna is filled with a dielectric. Simulations were used to try to achieve the highest possible
efficiency. Three different prototypes were produced. Measurements on the prototypes were used
to compare the simulations with reality. It was shown that it is possible to design and realise a
slotted waveguide antenna that fits into the rail profile.
- Für einen störungsfreien Bahnbetrieb müssen die Weichen bei Schnee und Eis problemlos funktionieren.
- Urheberrechtshinweis
- Elmiger Patrick Michael, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
HSLU
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
Werk
- Titel
- Schneeschmelze im Gleisbett der Bahn mittels Mikrowellen
- Beschreibung
- Für einen störungsfreien Bahnbetrieb müssen die Weichen bei Schnee und Eis problemlos funktionieren.
Um dies sicherzustellen, werden Weichen bisher in der Regel mittels elektrischen
Heizstäben oder Gasbrennern beheizt. Dies verursacht zum einen einen hohen Energiebedarf, zum
anderen gelangt wenig Wärme in das Schotterbett. Es wurde bereits bewiesen, dass im Laborumfeld
Schnee mittels Mikrowellen geschmolzen werden kann. In der vorliegenden Arbeit wird eine
geschlitzte Hohlleiterantenne entworfen, die in das Schienenprofil passt. Dabei wird die
Hohlleiterantenne mit einem Dielektrikum gefüllt. Mittels Simulationen wurde versucht, eine
möglichst hohe Effizienz zu erreichen. Es wurden drei verschiedene Prototypen angefertigt. Durch
Messungen an den Prototypen wurden die Simulationen mit der Realität verglichen. Es konnte
gezeigt werden, dass es möglich ist, eine geschlitzte Hohlleiterantenne zu entwerfen und zu
realisieren, die in das Schienenprofil passt.
To ensure trouble-free railway operations, the switches must function smoothly in snow and ice. To
ensure this, they are usually heated using electric heating rods or gas burners. On the one hand,
this requires a lot of energy and, on the other, little heat reaches the ballast bed. It has already
been proven that snow can be melted in a laboratory environment using microwaves. In the
present work, a slotted waveguide antenna is designed that fits into the rail profile. The waveguide
antenna is filled with a dielectric. Simulations were used to try to achieve the highest possible
efficiency. Three different prototypes were produced. Measurements on the prototypes were used
to compare the simulations with reality. It was shown that it is possible to design and realise a
slotted waveguide antenna that fits into the rail profile.
- Für einen störungsfreien Bahnbetrieb müssen die Weichen bei Schnee und Eis problemlos funktionieren.
- Autor/in
- Externe Praxispartner
- SBB AG, Bern
- SBB AG, Bern
- Datierung
- 03.01.2025
- Format
- 60 Seiten
- Ort
- Sprache
Rechte
- Urheberrecht
- Elmiger Patrick Michael, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Hinweis zu Rechtsgrundlagen
- Lizenzierung
- Klassifikation