Ermittlungen zur Zugentgleisung in Ohio blicken auf Hotboxen. Was schief gelaufen ist?

Apr 17, 2023

Die Untersuchung der Entgleisung in East Palestine, Ohio, hat ein Schlaglicht auf die Technologie geworfen, mit der Eisenbahnen überhitzte Radlager erkennen, bevor sie ausfallen – und auf das Fehlen bundesstaatlicher Vorschriften für deren Verwendung.

Als der Norfolk-Southern-Zug am Abend des 3. Februar in Richtung der Stadt fuhr, passierte er laut einem am Donnerstag veröffentlichten Bericht des National Transportation Safety Board zwei Detektoren. Beide Detektoren registrierten, dass sich ein Lager erwärmte, lösten jedoch keinen Alarm aus, da die Temperatur die von der Eisenbahn festgelegten Sicherheitsgrenzwerte nicht überschritten hatte.

Bei einem dritten Detektor registrierte das Lager eine Temperatur von 253 Grad über der Umgebungstemperatur, was ausreichte, um eine Warnung auszulösen, dem Zugpersonal jedoch nicht genug Zeit zum Anhalten gab, bevor das Lager ausfiel und der Zug entgleiste.

Laut NTSB versuchte die Besatzung, den Zug in Ohio anzuhalten, nachdem ein Alarm wegen überhitztem Radlager ausgelöst worden war

Die Detektoren sind in den Vereinigten Staaten weit verbreitet, ihre Grenzen wurden jedoch in früheren Sicherheitsuntersuchungen deutlich. Hier erfahren Sie, wie sie funktionieren und warum es Lücken im System geben kann.

Sie funktionieren, indem sie Infrarotemissionen von Lagern an den Achsen vorbeifahrender Eisenbahnwaggons erfassen, deren Temperatur messen und sie mit der Umgebungsluft vergleichen. In Nordamerika gibt es etwa 6.000 Detektoren entlang von Eisenbahnschienen, die etwa alle 15 bis 30 Meilen voneinander entfernt sind.

Norfolk Southern sagte in einer Erklärung, es habe 200 Millionen US-Dollar in ein Netzwerk von etwa 1.000 Detektoren investiert. Sie warnen nicht nur das Personal beim Überfahren von Zügen, sondern senden auch Daten an einen zentralen Helpdesk. Laut Norfolk Southern führt das System der Eisenbahn jährlich zwei Milliarden Messungen durch und findet dabei in der Regel etwa 80 Waggons, die einer Aufmerksamkeit bedürfen.

Die internen Betriebsregeln von Norfolk Southern legen Schwellenwerte fest, wann der Detektor den Besatzungen eine Warnmeldung in ihre Kabine senden soll. Der kritische Schwellenwert liegt bei 200 Grad. Bei diesem Punkt werden die Zugbegleiter nach Angaben des NTSB angewiesen, anzuhalten und den problematischen Wagen aus dem Zug zu entfernen.

Vor der Entgleisung in Ohio setzte sich Norfolk Southern gegen Sicherheitsvorschriften ein

Die Eisenbahn gab an, dass ihre Schwellenwerte für die Auslösung eines Alarms zu den niedrigsten in der Branche gehören.

Wenn sich ein Lager im Endstadium des Ausfalls befindet, kann es sich schnell erhitzen. Sobald dies der Fall ist, kann es dazu führen, dass sich die Räder des Wagens nicht mehr frei bewegen und sogar auf der Achse verschmelzen, was zu einer Entgleisung führt.

Eine letztes Jahr veröffentlichte Studie der Federal Railroad Administration kam zu dem Schluss, dass Detektoren die Zahl der Entgleisungen erfolgreich reduziert haben.

NTSB und Norfolk Southern sagen beide, dass die Detektoren, an denen der Zug vorbeifuhr, wie vorgesehen funktionierten, aber die Technologie hat ihre Grenzen. Sie können Fehlalarme melden – was zu kostspieligen Verzögerungen führt – und auch Lager übersehen, bei denen das Risiko eines Ausfalls besteht und die gemeldet werden sollten. Eine Studie aus dem Jahr 2020 berichtete von 151 Fehlschlägen, die zwischen 2009 und 2018 zu Entgleisungen führten.

NTSB-Vorsitzende Jennifer Homendy sagte bei einem Briefing am Donnerstag, dass die Eisenbahnen ihre eigenen Regeln für die Platzierung der Detektoren und die Schwellenwerte für die Auslösung eines Alarms und Maßnahmen durch die Besatzung festlegen. Sie sagte, diese Standards würden im Rahmen der Untersuchung des Gremiums überprüft.

„Der Abstand und die Temperatur werden von den Eisenbahnen festgelegt und variieren je nach Eisenbahn erheblich“, sagte Homendy.

Die ersten beiden Detektoren, an denen der Zug vorbeifuhr, waren 10 Meilen voneinander entfernt. Die dritte Grenze in der Nähe von Ostpalästina überquerte sie erst nach weiteren 20 Meilen. Zu diesem Zeitpunkt war das Lager defekt. Das NTSB sagte, die Besatzung habe sofort auf die Warnung reagiert und versucht, den Zug anzuhalten, aber es sei zu spät gewesen.

Laut NTSB war die Temperatur des Lagers zwischen den ersten beiden Detektoren um 65 Grad gestiegen. Jared Cassity, stellvertretender nationaler Legislativdirektor der Gewerkschaft SMART Transportation Division, sagte, das hätte Anlass zur Sorge geben müssen.

„Ich kann nicht verstehen, dass das nicht jemanden, der das System überwacht, dazu veranlasst hat, das Zugpersonal zu warnen“, sagte er. „Mit anderen Worten: Meiner Meinung nach sind die Schwellenwerte nicht gut genug.“

Homendy verwies auf eine Untersuchung einer Entgleisung in Kanada im Jahr 2013, bei der es Hotbox-Detektoren ebenfalls nicht gelang, ein überhitztes Lager rechtzeitig zu erkennen. Diese Studie verglich die Strategien von Canadian Pacific, deren Zug entgleist war, und Canadian National, einer anderen großen Eisenbahngesellschaft. Zu dieser Zeit platzierte Canadian Pacific seine Detektoren in einem Abstand von 20 bis 30 Meilen, während die von Canadian National 12 bis 15 Meilen voneinander entfernt waren. Die Peilung des Canadian Pacific-Zuges war 16 Meilen nach dem Passieren eines Detektors ausgefallen.

„Wenn HBD-Systeme (Heißlagerdetektor) nicht für maximale Wirksamkeit konfiguriert sind, einschließlich der Verwendung von Echtzeitüberwachung und Datentrends, besteht ein erhöhtes Risiko, dass Wälzlager, die beginnen auszufallen, in Betrieb bleiben und nicht erkannt werden.“ bevor sie versagen“, schrieben Ermittler des Transportation Safety Board of Canada.

Eine von einem Forschungszentrum der Eisenbahnindustrie unterstützte Studie aus dem Jahr 2017 kam zu dem Schluss, dass 15 Meilen der optimale Abstand für Detektoren sei.

Homendy sagte, es sei möglich, dass die Entgleisung hätte vermieden werden können, wenn die Detektoren auf der Strecke nach Ostpalästina näher gewesen wären.

Das NTSB ist nicht befugt, Vorschriften zu erlassen, gibt jedoch Sicherheitsempfehlungen ab. Im Ohio-Fall dürfte es noch ein Jahr bis 18 Monate dauern, aber Homendy sagte, die Ermittler würden das Fehlen bundesstaatlicher Vorschriften für Detektoren untersuchen.

Christopher Hand, Forschungsdirektor bei der Brotherhood of Railroad Signalmen, die etwa 10.000 Arbeiter vertritt, darunter mehr als 800 bei Norfolk Southern, sagte, es bestehe Bedarf an neuen Regeln.

„Das ist das Problem daran, dass sie nicht reguliert sind“, sagte er. „Sie können entscheiden, wo sie sie hinstellen.“

Giftige Luftschadstoffe in Ostpalästina könnten langfristige Risiken darstellen, sagen Forscher

Er sagte, die Gewerkschaft habe darauf gedrängt, mindestens alle 10 Meilen Weltraumsensoren einzuführen, und zwar strategischer, damit sie fünf Meilen außerhalb von Städten statt mitten in einer Stadt platziert werden.

„Wir glauben, wenn sie reguliert würden, könnten wir vielleicht mehr davon haben“, sagte er. „Sie haben sich als rettende Hilfe erwiesen.“

Andere verweisen auf Einschränkungen im System. Constantine M. Tarawneh, Direktor des Universitätsverkehrszentrums für Eisenbahnsicherheit an der University of Texas Rio Grande Valley, sagte, die Detektoren seien veraltet und die Messung des Zustands von Lagern mithilfe der Temperatur sei wirkungslos, da im Laufe der Monate Probleme auftreten. Er verglich es mit dem Versuch, Krebs mit einem Thermometer zu diagnostizieren.

„Wenn man etwas fängt, ist es zu spät“, sagte er. „Man kann nur hoffen, dass man den Zug rechtzeitig anhält, bevor er entgleist.“

Forscher haben mit integrierten Sensoren experimentiert, die Vibrationen messen und so Risiken möglicherweise viel früher erkennen würden. Tarawneh ist Teil eines Teams, das eine Reihe von Sensoren entwickelt und lizenziert hat. Diese haben zwar die Aufmerksamkeit der FRA und der Industrie auf sich gezogen, werden jedoch nicht kommerziell eingesetzt.

In diesem Artikel wurde fälschlicherweise beschrieben, wie Hotbox-Detektoren die Temperatur messen. Sie erfassen Infrarotemissionen der Lager.

Post-Reporter Chris Dehghanpoor hat zu diesem Bericht beigetragen.

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