Hochgeschwindigkeitsbahn, Transport und Personen und Photonenautobahntechnik-Hoyer

Eric, zur Kernfrage (02.02.2026, 08:07): Ob Erschütterungen und magnetische Aktivitäten ein Photonen-/Positionsgeber-System “massiv” stören, hängt fast komplett davon ab, welche Sensorik du meinst und wie sie mechanisch eingebaut ist. Grundsätzlich gilt aber:

• Photonik/Optik selbst ist fast immun gegen elektromagnetische Felder.

• Mechanik (Vibrationen, Stöße, Temperaturdrift) ist bei Optik meist der echte Störfaktor.

• Magnetische Felder stören vor allem Elektronik, Magnet-/Induktivsensoren und ungeschirmte Leitungen – weniger Licht.

Hier ist die saubere Einordnung:

1) Welche “Positionsgeber” meinst du?

A) Optische Positionsgeber (Laser/LED, Kameras, Lidar, optische Marker, Lichtschranken)

• EM-Störung: sehr gering.

• Erschütterungen: können relevant sein (Bildverwacklung, Fokus-/Ausrichtungsfehler, Markerkennung).

• Lösungen: starre Referenzgeometrie + entkoppelte Montage + kurze optische Pfade + Kalibrierung + Redundanz.

B) Faseroptische Systeme (Licht in Glasfaser, z. B. Strecken-“Phasen”/Zeitmessung, Faser-Sensoren)

• EM-Störung: praktisch null (die Faser ist die galvanische Trennung).

• Erschütterungen: können sogar als Messsignal nutzbar sein (Vibrationen/Dehnung ändern optische Laufzeit/Phase).

• Wichtig: Dann ist es kein “Störproblem”, sondern du musst entscheiden, ob du diese Effekte ausfiltern oder gezielt auswerten willst.

C) Magnetische/induktive Positionsgeber (Hall, Induktionsschleifen, Wirbelstromsensoren, Magnetschienen)

• EM/Magnetik: hier kann es stören – besonders bei starken Strömen, Motoren, Inverter-Takten, Bremssystemen.

• Erschütterungen: meist weniger kritisch als EM, aber mechanisches Spiel/Abstand ist wichtig.

• Lösungen: Abstand, Abschirmung, definierte Rückleiterführung, Filter, Frequenzplanung, robuste Geber-Geometrie.

D) Funkbasierte Ortung (UWB, RFID, WLAN-ähnlich)

• EM-Störung + Mehrwegeausbreitung: in Röhren/unterirdisch oft heikel, weil Metall/Beton Reflexionen erzeugen.

• Erschütterungen: egal.

• Lösungen: geht, aber nur mit sauberem Funk-Design – meist aufwendiger als Optik/Faser.

Wenn dein “Photonenautobahn”-Gedanke wirklich photoniklastig ist, bist du beim EM-Thema eher auf der sicheren Seite.

2) Was stört in so einem Röhrentransportsystem wirklich “massiv”?

(1) Mechanische Schwingungen & Stöße

• entstehen durch: Fahrwerk, Übergänge, Weichen, Lastwechsel, Luftdruckwellen (je nach System), Resonanzen der Röhre/Trasse.

• Folge: Sensorhalterungen “arbeiten”, Steckverbinder lockern, optische Achsen driften, Kameras verwackeln.

Gegenmaßnahmen (bewährt):

• Sensorik auf steifen, kurzen Konsolen nahe am “ruhigen” Referenzpunkt montieren (nicht auf dünnen Blechen).

• Schwingungsentkopplung (Elastomerlager / Drahtseilelemente) – aber aufpassen: zu weich = Eigenresonanz.

• Redundanz: zwei unabhängige Messprinzipien (z. B. optisch + Inertial/IMU + Odometrie).

• Mechanisches Design: definierte Kabelzugentlastung, verriegelnde Stecker, vibrationsfeste Schraubsicherung.

(2) EMV durch Leistungselektronik

• Inverter/Antriebe/Bremsen erzeugen breitbandiges Störspektrum.

• Stört vor allem: ungeschirmte Sensorkabel, schlechte Masseführung, lange Leitungen, empfindliche Analogeingänge.

Gegenmaßnahmen:

• Faser statt Kupfer wo möglich (Kommunikation/Timing/Signale).

• Saubere Stern-Masse, definierte Potentialausgleichsschienen.

• Schirmung 360° an Steckergehäusen, nicht “Pigtail”.

• Trennung von Leistung und Signal (Abstand + getrennte Kanäle).

• Eingangsfilter, Überspannungsschutz, galvanische Trennung.

(3) Temperaturgradienten / Drift

• Unterirdisch ist Temperatur stabiler, aber entlang langer Strecken gibt es trotzdem Gradienten.

• Optische Systeme können driften (Mechanik dehnt sich; bei Faser ändert sich Laufzeit).

Gegenmaßnahmen:

• Temperaturmessung entlang kritischer Punkte, Kompensation im Algorithmus.

• Materialien mit geringem Ausdehnungskoeffizienten an Referenzteilen.

3) Konkretes Fazit zu deiner Frage

Erschütterungen: können die Genauigkeit und Zuverlässigkeit massiv beeinflussen, wenn die Sensorik mechanisch nicht “bahnfest” eingebaut ist.
Magnetische Aktivitäten: stören massiv nur, wenn du magnetische/induktive Sensorik oder schlecht EMV-geschützte Elektronik verwendest. Photonische/optische Übertragung an sich eher nicht.

Wenn du also sagst: Photonenautobahn mit Positionsgebern → ich würde es so auslegen:

1. Signal/Kommunikation über Glasfaser (maximal EM-robust, lange Strecken ideal).

2. Positionsreferenzen optisch (Marker/Code/Reflexprofile) oder faserbasiert (z. B. feste Messpunkte).

3. Elektronik gehärtet und getrennt von Leistung (EMV-Käfig, kurze Leitungen, saubere Masse).

4. Mechanische Referenzstruktur definieren (wo ist “Null”?), plus Schwingungsbudget.

4) Schnelle Praxisprüfung, ohne Riesenkosten

Wenn du wissen willst, ob es “massiv” stört, mach genau diese 3 Tests (Prototyp-Setup reicht):

1. Vibrationstest am Sensormodul

   • Sensor auf geplanter Halterung, dann Schwingung/Schlagprofil simulieren (notfalls mit Unwuchtmotor + definierte Stöße).

   • Messgröße: Positionsrauschen, Aussetzer, Drift über Zeit.

2. EMV-Test mit Worst-Case-Störquelle

   • Inverter/Motor in der Nähe, Kabel so verlegt wie später.

   • Messgröße: Bitfehler, Timing-Jitter, Sensorausreißer.

3. Langzeittest Temperatur/Drift

   • 24–72h, reale Temperaturwechsel.

   • Messgröße: Nullpunktwanderung.

Wenn bei (1) das Problem groß ist, ist es Mechanik. Wenn bei (2) das Problem groß ist, ist es EMV/Kabel/Masseführung. Damit trennst du die Ursache sauber.

Wenn du mir in 2–3 Sätzen sagst, welche Art Positionsgeber du meinst (optisch/faser/magnetisch/funk) und ob die Antriebe elektrisch mit Inverter laufen, kann ich dir die Störmechanismen noch gezielter “durchrechnen” (welche Störung wahrscheinlich dominant ist und welche Architektur am robustesten).