INTENSE - Informationssystem für Elemente der Seltenen Erden in der Eisenbahninfrastruktur

Entwicklung eines Informationssystems um einen systematischen Überblick über den Einsatz Seltener Erden in der Eisenbahninfrastruktur zu erhalten und daraus strategische Entscheidungen ableiten zu können.
PartnerInnen
  • ECODESIGN company
Finanzierung
Gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie
Laufzeit
01.10.2013 – 30.09.2014
Projektstatus
abgeschlossen

Wertvolle und knappe Ressource für die Eisenbahninfrastruktur

In der Eisenbahninfrastruktur werden, wie in anderen Technologiebereichen auch, in bestimmten Produkten und Komponenten sogenannte Elemente der Seltenen Erden eingesetzt. Dies betrifft unter anderem die Bereiche der Leit- und Sicherungstechnik, Energieversorgung oder die Telekommunikation. Spezielle Anwendungsgebiete sind zum Beispiel Neodym in Permanentmagneten, Erbium in Glasfaserkabeln, Lanthan in Akkus usw. Die Nachfrage von Seiten der Industrie nach diesen Elementen steigt stetig an, aber das natürliche Angebot ist begrenzt. Dies führt kurzfristig, wie jetzt schon zu beobachten ist, zu Preissteigerungen und kann sich längerfristig bis hin zu Ressourcenkonflikten entwickeln. Außerdem ist der Abbau dieser Elemente oft nicht umweltverträglich und wird meist unter Bedingungen durchgeführt, die teilweise lebensbedrohlich oder gesundheitsschädlich sind.

Lösungsansätze und Analysen

Die Probleme der Seltenen Erden sind bekannt und es gibt schon einige Forschungsarbeiten die sich mit dieser Problematik befassen. Zumeist werden darin die einzelnen Elemente betrachtet, deren Einsatzgebiete erhoben und daraus versucht Lösungen abzuleiten, wie diese Elemente substituiert werden können, oder aber wie effiziente Recyclingprozesse eingeführt werden können. Auch umgekehrt sind Untersuchungen durchgeführt worden, also darüber welche Produkte betroffen sind und welche Lösungsmöglichkeiten denkbar wären (Substitution, Recycling, Innovation). Es existieren politische Strategiepapiere, aber systematische Analysen in einer Branche oder Technologiefeld wurden wenige durchgeführt. Bekannt sind Arbeiten u.a. aus den Bereichen Energietechnik und Schienenfahrzeuge. Im Bereich der Eisenbahninfrastruktur sind solche noch nicht bekannt und sollen mit diesem Vorhaben erstmalig durchgeführt werden.

Forschungsdesign für ein Informationssystem

Dafür soll ein Informationssystem zur Auswertung und Analyse dieser Elemente entwickelt und umgesetzt werden, wobei in diesem ersten Schritt (als Sondierung) die Durchführbarkeit dieser Idee nachgewiesen werden soll. Das bedeutet, dass in dieser Phase zunächst mittels einer Kontextanalyse ein Entwurf des Forschungsdesign erstellt werden soll und Stakeholder identifiziert werden, die in der Bedarfserhebung befragt werden. Bei dieser Befragung sollen die Bedürfnisse aus Sicht der Infrastrukturbetreiber, der Industrie, der öffentlichen Hand oder sonstiger Beteiligter erhoben werden. Daraus soll dann zum einen das Design des Informationssystems spezifiziert werden und zum anderen das finale Forschungsdesign, das notwendig ist, um das Informationssystem zu entwickeln. Das Informationssystem soll schlussendlich dazu dienen, den Betreibern von Eisenbahninfrastrukturen ein Tool anzubieten mit dem sie einen systematischen Überblick über den Einsatz von Seltenen Erden bekommen um daraus strategische Entscheidungen ableiten können, zum Beispiel bei welchen existierenden Produkten und Komponenten Handlungsbedarf notwendig ist und welche Möglichkeiten dafür existieren (Substitution durch andere Elemente, wenn nicht, Kooperationen mit Zulieferern wegen Alternativen, bzw. eigene Entwicklungen starten), sowie welche Neuanschaffungen besonders betrachtet werden müssen, bis hin zu einer systematischen Betrachtung der Life Cycle Cost (LCC).

Publikationen

Michelberger, F., Grossberger, H., & Judmaier, P. (2016). Rare earth elements in railway infrastructure – potentials for an information system as a tool for operators and other stakeholders, Transport Problems INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL(Volume 10 Special Edition), 111–124.
Michelberger, F., & Grossberger, H. (2015). Rare Earth Elements in Railway Infrastructure – Potentials for an Information System as a Tool for Operators and other Stakeholder. Presented at the RailNewcastle Conference, Newcastle University, UK.