Ein neues elektronisches System soll helfen die Transportqualität bei Containerfrachten zu erhöhen und die Waren vor Einbrüchen, Erschütterungen und sonstigen Beschädigungen auf ihrem Weg, der oft quer durch Europa führt, zu schützen. Der besondere Anspruch an die WissenschafterInnen lautet, das drahtlose Sensornetzwerk möglichst energiesparend zu entwickeln. Am Institut für Computertechnik der Technischen Universität (TU) Wien entsteht ein Demonstrationsgerät, das unter Realbedingungen auf Containerzügen getestet wird.

Das Projekt mit dem Titel “Wireless Cargo Monitoring System (WCMS)” sieht die Entwicklung eines drahtlosen Sensorsystems vor, dass in Frachtcontainern angebracht wird und sowohl den Status der Fracht überwacht als auch eine Art Schutzmaßnahme darstellt. Das Erkennen von Einbrüchen, das Überwachen von Über- oder Unterschreitungen bestimmter Temperaturen und anderer Grenzwerte sind die Hauptaufgaben des drahtlosen Systems. In Zusammenarbeit mit der Rail Cargo Austria und dem Linz Center of Mechatronics GmbH führte das Institut für Computertechnik der TU Wien eine Machbarkeitsstudie durch. Universitätsassistent und Projektleiter Stefan Mahlknecht: “Die besondere Herausforderung bei diesem Forschungsprojekt ist die Energieversorgung des Monitoring-Gerätes im Container. Diese elektronischen Systeme müssen sehr energiesparend arbeiten, idealerweise quasi energieautark. Das heißt, dass sie die Energie, die sie benötigen aus der Umwelt beziehen oder mit einem entsprechenden Speicherungssystem (beispielsweise Batterien) auskommen. Letzteres muss allerdings für die gesamte Lebenszeit des Systems ausgelegt sein. Wenn bei tausenden von Containern Batterien auszutauschen oder aufzuladen sind, dann kostet es sehr viel und ist nicht praktikabel. Das System muss also installiert werden und soll dann über Jahre wartungsfrei funktionieren.” Dies ist zuletzt immer gescheitert, weil die Satellitennavigation über GPS oder GSM sehr viel Strom benötigte. Sie übermittelt die Position und den Zustand des Containers. So kann man vermeiden, dass ein Container anstatt in Hamburg in Triest landet.

Nun versuchen die WissenschafterInnen den Stromverbrauch mit neuesten Technologien aus dem Bereich “Energy Harvesting” zu reduzieren. Dieses Konzept beschäftigt sich mit der Energiegewinnung aus der Umwelt. “Energie kann man gewinnen aus Temperaturdifferenzen, aus Erschütterungen, aus Schall, also aus vielen physikalischen Größen. Ziel ist es die Erschütterungen auszunützen und mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und mit dieser Energie eine Speicherung aufzuladen”, erklärt Mahlknecht. Der TU-Forscher, der als Computertechniker eine Brücke zwischen den Bereichen Informatik und Elektrotechnik schlägt, ist zuversichtlich, dass das “Wireless Cargo Monitoring System” bald die Marktreife erlangt. “Wir sind bereits mitgefahren mit einem Wagon und haben das System verwendet und dabei die Energie gemessen, die wir aufnehmen können.” Potentielle Anwender des Systems könnten sowohl die Railcargo Austria, als auch Spediteure und Partnerfirmen, die mit der Railcargo zusammenarbeiten und nicht zuletzt Endkunden, denen die Container gehören, sein. Sie möchten über den Status der Fracht informiert sein. “Die Kundenschicht ist also sehr vielfältig”, fasst Mahlknecht zusammen.

Das Projekt wurde über FIT-IT gefördert, einer Programmschiene der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG). In weiterer Folge soll der Demonstrator von den ProjektpartnerInnen getestet werden und bis zur Markteinführung gelangen.