Moderne Schienenfahrzeuge verfügen über wesentlich mehr Elektronik, als Passagiere ahnen. Millionen von Sensoren, Steuerungseinheiten und Kommunikationssysteme müssen zuverlässig funktionieren – selbst unter extremen Bedingungen. Dazu gehören konstante Vibrationen, große Temperaturschwankungen, starke elektromagnetische Störungen und Leistungsschwankungen. Genau hier kommt die EN50155-Zertifizierung ins Spiel, einer der wichtigsten Standards für elektronische Komponenten in der Bahnindustrie.
EN50155 ist eine europäische Norm, die Anforderungen an elektronische Geräte definiert, die in Schienenfahrzeugen verwendet werden – seien es Steuerungssysteme, Industrie-PCs, Edge-Computer, Sensoren oder Kommunikationsmodule. EN50155 legt die Umgebungsbedingungen und Prüfverfahren fest, denen Komponenten standhalten müssen, um im Bahneinsatz zuverlässig zu funktionieren.
Ein zentraler Bestandteil der Norm EN50155 sind die definierten Temperaturklassen. Sie legen die Umgebungstemperaturen fest, bei denen elektronische Geräte in Schienenfahrzeugen zuverlässig funktionieren müssen. Da Eisenbahnelektronik sowohl in klimatisierten Innenräumen als auch in unbeheizten Außengehäusen oder Unterflurbereichen installiert wird, müssen große Temperaturbereiche berücksichtigt werden.
Insbesondere die Temperaturklasse TX wird häufig in modernen Eisenbahnprojekten eingesetzt. Sie deckt den erweiterten Temperaturbereich von –40 °C bis +85 °C ab und eignet sich für Anwendungen unter extremen klimatischen Bedingungen – beispielsweise in Fahrzeugen, die in Wüstenregionen oder sehr kalten Klimazonen eingesetzt werden.
Im Schienenverkehr gehen die Bedingungen weit über das hinaus, was Standard-Industrieelektronik aushalten kann. Ständige Vibrationen, elektromagnetische Felder von Antriebssystemen, extreme Wetterbedingungen und Feuchtigkeit sind eine Belastungsprobe für elektronische Systeme. Die Norm EN50155 stellt sicher, dass elektronische Geräte nicht nur ordnungsgemäß funktionieren, sondern auch sicher sind und keine Betriebsstörungen verursachen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die lange Lebensdauer elektronischer Komponenten. Das Ziel ist, dass die Elektronik über einen langen Zeitraum im Dauerbetrieb zuverlässig funktioniert, ohne dass es zu unerwarteten Ausfällen kommt. Dies ist wichtig, da Schienenfahrzeuge oft 20 Jahre oder länger im Einsatz sind und ungeplante Ausfälle elektronischer Komponenten zu hohen Folgekosten führen können.
Ohne die Einhaltung der Norm EN 50155 würde der Einsatz von Elektronik in Zügen erhebliche Risiken mit sich bringen, die von Fehlfunktionen bis hin zu sicherheitskritischen Systemausfällen reichen.
Die EN50155-Zertifizierung basiert auf umfangreichen Tests, um sicherzustellen, dass elektronische Geräte den hohen Anforderungen des Bahnbetriebs dauerhaft standhalten können. Im Rahmen der EN50155-Prüfung werden die Komponenten definierten Umwelt-, Klima-, EMV- und Spannungsbelastungstests unterzogen. Dazu gehören Temperaturwechselprüfungen, Feuchtigkeitstests, Schock- und Vibrationstests gemäß EN61373 sowie EMV-Prüfungen gemäß EN50121.
Ein wesentliches Element der EN50155-Prüfverfahren ist die Simulation realer Betriebsbedingungen über einen längeren Zeitraum. So müssen Geräte beispielsweise Spannungsabfälle, Transienten und Unterbrechungen der Bordstromversorgung ohne Funktionsverlust tolerieren. Darüber hinaus werden Isolationsprüfungen, Hochspannungsprüfungen und in einigen Fällen Alterungsprüfungen durchgeführt.
Der Zertifizierungsprozess nach EN 50155 wird in der Regel von akkreditierten Prüflaboren oder Zertifizierungsstellen durchgeführt. Nach erfolgreichem Abschluss aller Prüfungen wird die Konformität durch entsprechende Prüfberichte dokumentiert und bestätigt. Für Hersteller bedeutet dies nicht nur eine einmalige Typenprüfung, sondern auch eine kontinuierliche Qualitätssicherung, um die Konformität während des gesamten Produktlebenszyklus sicherzustellen.
Setzen Sie robuste, EN50155-zertifizierte Embedded-Systeme ein, die speziell für die anspruchsvolle Bahnumgebung entwickelt wurden. Unsere robusten Railway Computer bieten zuverlässige Leistung unter extremen Temperaturen, Vibrationen und instabilen Stromversorgungsbedingungen. Sprechen Sie mit unseren Experten und realisieren Sie Ihr nächstes Bahnprojekt auf einer bewährten, bahntauglichen Plattform.
Rufen Sie unser technisches Vertriebsteam an
In der Bahntechnik ist die EN50155 oft nur der Ausgangspunkt innerhalb einer breiteren Normenlandschaft. Weitere relevante Normen sind:
Diese Norm befasst sich mit dem Verhalten von Materialien und Baugruppen im Brandfall. Sie umfasst Entflammbarkeit, Rauchentwicklung und Materialtoxizität. EN 45545 ist besonders wichtig für Fahrgasträume und Technikschränke. EN 50121 – Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
Die Norm EN 50121 regelt, wie sich elektrische und elektronische Komponenten verhalten müssen, um Störungen zu vermeiden oder zu tolerieren – beispielsweise zwischen Traktionsantrieben und Steuergeräten. Die Norm EN 50155 verweist ausdrücklich auf Teile dieser Norm.
Die in EN61373 beschriebenen mechanischen Prüfungen bilden die Grundlage für die Konformität mit EN50155. Diese Norm definiert die Prüfbedingungen für Stöße und Vibrationen, denen Komponenten standhalten müssen.
Diese Norm behandelt die in Eisenbahnnetzen verwendeten Versorgungsspannungen – ein wichtiger Aspekt, da Bordgeräte unterschiedliche Spannungen aus verschiedenen Quellen verwenden.
Zusammen mit EN50155 bilden diese Normen die Grundlage für zuverlässige Elektronik in Eisenbahn- und Schienenanwendungen.
Im Zeitalter der Digitalisierung kommen robusten, für die Eisenbahn zugelassenen Embedded-Computern eine Schlüsselrolle zu – sei es für Steuerungsfunktionen, Fahrgastinformationssysteme, Videoüberwachung, Zustandsüberwachung von Fahrzeugkomponenten oder vorausschauende Wartung. Hier bewährt sich die EN50155-Zertifizierung. Sie gewährleistet, dass Embedded-Computer auch unter anspruchsvollsten Umgebungs- und Betriebsbedingungen zuverlässig funktionieren.
Syslogic bietet eine Reihe von EN50155-zertifizierten Embedded-Computer an, die Embedded-Computer für Bahnanwendungen entwickelt wurden. Diese Systeme sind für den erweiterten Temperaturbereich ausgelegt, verfügen über eine stabile Stromversorgung einschließlich einer Überbrückung von Stromunterbrechungen von bis zu 10 Millisekunden (EN50155, Klasse S2) und sind widerstandsfähig gegen Stöße, Vibrationen und elektromagnetische Einflüsse.
Durch die Integration solcher für den Eisenbahnbereich zertifizierter Embedded-Computer können Systemintegratoren, Hersteller von Schienenfahrzeugen und Eisenbahnbetreiber Projekte realisieren, die ein Höchstmaß an Verfügbarkeit und Sicherheit erfordern. Syslogic-Eisenbahncomputer bilden die Grundlage für zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Eisenbahnumgebungen. Sie werden weltweit von Herstellern von Schienenfahrzeugen, Eisenbahnbetreibern und Systemintegratoren eingesetzt. Zu den Eisenbahnkunden von Syslogic zählen der Fahrzeughersteller Stadler Rail, die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) und das dänische Unternehmen Cubris.
EN 50155 gilt in erster Linie für elektronische Geräte, die in Schienenfahrzeugen verwendet werden. In der Praxis betrifft sie jedoch auch Baugruppen und Teilsysteme, wenn diese integraler Bestandteil eines zertifizierten Gesamtsystems sind.
Auf Komponentenebene sind einzelne elektronische Bauteile wie integrierte Schaltkreise (ICs), Kondensatoren oder andere diskrete Komponenten nicht direkt nach EN 50155 zertifiziert. Sie müssen jedoch so ausgewählt und konstruiert sein, dass sie den in EN 50155 geforderten Umgebungsbedingungen standhalten, einschließlich Temperatur-, Vibrations- und Spannungsschwankungen.
Auf Baugruppenebene, wie z. B. bei CPU-Platinen oder Netzteilen, wird die Konformität in der Regel als Teil des Gesamtsystems überprüft. Diese Baugruppen werden innerhalb des kompletten Geräts getestet, um sicherzustellen, dass das gesamte System die Anforderungen der EN 50155 erfüllt.
Hersteller verweisen häufig auf EN50155-konforme Komponenten. Formal ist jedoch das komplette Gerät unter definierten Einbaubedingungen zertifiziert. Für Systemintegratoren ist es daher unerlässlich, dass die getestete Konfiguration genau dokumentiert ist.
Auf den ersten Blick mögen die Anforderungen von Industriestandards wie IEC 60068 oder Automobilstandards wie ISO 16750 denen der EN 50155 ähnlich erscheinen. Der wesentliche Unterschied liegt jedoch in der spezifischen Kombination aus extremen Umgebungsbedingungen, langen Produktlebenszyklen von 20 bis 30 Jahren, sicherheitskritischen Systemumgebungen und den normativen Verknüpfungen zu weiteren Eisenbahnnormen. Diese einzigartige Kombination macht die EN 50155 im Vergleich zu Normen aus anderen Branchen besonders anspruchsvoll.
EN50155 berücksichtigt die gemäß EN50163 üblicherweise in Schienenfahrzeugen verwendeten Nennspannungen. Zu den typischen Bordnetzsystemen gehören:
EN50155 definiert nicht nur die Nennversorgungsspannung, sondern auch zulässige Dauerspannungsschwankungen, kurzfristige Spannungsabfälle, Transienten und Stromunterbrechungen (beispielsweise erfordert Klasse S2 eine Überbrückung von mindestens 10 ms). Für Entwickler macht dies die Stromversorgung zu einer der kritischsten Baugruppen bei der Konstruktion von EN50155-konformen Systemen.
Nein, EN50155 deckt die funktionale Sicherheit im Sinne der SIL-Klassifizierung nicht ab. Die Norm regelt Umgebungsbedingungen, elektrische Robustheit und Zuverlässigkeit, definiert jedoch keine Sicherheitsintegritätsstufen.
Für sicherheitskritische Bahnanwendungen müssen zusätzliche Normen berücksichtigt werden. EN50126 befasst sich mit RAMS (Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartbarkeit und Sicherheit), EN50128 deckt Software ab, die in sicherheitsrelevanten Bahnanwendungen verwendet wird, und EN50129 definiert die Sicherheitszulassungsanforderungen für elektronische Systeme. Allgemeiner gesagt legt die IEC 61508 allgemeine Grundsätze für die funktionale Sicherheit in verschiedenen Branchen fest.
Ein Embedded-Computer daher EN50155-zertifiziert sein, ohne automatisch SIL-zertifiziert zu sein. Bei sicherheitskritischen Projekten muss die Einhaltung der EN50155 und der funktionalen Sicherheitsstandards separat bewertet und umgesetzt werden.
Die Einhaltung der Norm EN50155 hat grundlegende Auswirkungen auf das Hardware-Design. Typische Maßnahmen beginnen beim thermischen Design, wo häufig lüfterlose (passive) Kühlkonzepte, Wärmeableitung über das Gehäuse und eine Leistungsreduzierung der Komponenten zum Einsatz kommen, um einen zuverlässigen Betrieb über erweiterte Temperaturbereiche hinweg zu gewährleisten.
Die mechanische Konstruktion ist ebenso entscheidend. Anstelle von Steckverbindern werden häufig Schraubverbindungen verwendet, um die Robustheit zu verbessern. Empfindliche Komponenten können für zusätzlichen Schutz vergossen werden, und vibrationsbeständige Massenspeicher wie SSDs werden gegenüber herkömmlichen HDDs bevorzugt.
Aus elektrischer Sicht erfordern EN50155-konforme Systeme in der Regel eine erweiterte Eingangsfilterung, galvanische Trennung und Schutz vor Überspannungen und Impulsen, um den instabilen Stromversorgungsbedingungen im Eisenbahnbereich standzuhalten.
Auch die Qualitätssicherung spielt eine wichtige Rolle. Die langfristige Verfügbarkeit von Komponenten, ein strukturiertes Obsoleszenzmanagement und dokumentierte Requalifizierungsprozesse bei Konstruktionsänderungen sind für die lange Lebensdauer von Bahnsystemen unerlässlich.
EN50155 ist daher nicht nur eine Prüfnorm, sondern beeinflusst den gesamten Entwicklungsprozess – von der Komponentenauswahl und Systemarchitektur bis hin zur Validierung und Serienfertigung.
