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Autonomes Fahren auf der Schiene – ein Überblick, Teil 2

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Autonomes Fahren auf der Schiene - ein Überblick, Teil 2

Autonomes Fahren auf der Schiene - ein Überblick, Teil 2

Wo normalerweise der Fahrerstand wäre, sitzen Fahrgäste und lesen Zeitung, hören Musik oder sind vertieft in ihre Smartphones: Was nach Zukunftsmusik klingt, ist auf der Schiene schon lange Realität. Selbstfahrende Bahnen sind in etlichen Großstädten seit über 30 Jahren unterwegs. Und die Automatisierung schreitet voran. Nicht nur S- und U-Bahnsysteme fahren autonom. In Australien kommen sogar schwere Güterzüge ohne Lokführer aus.

Grund genug, das autonome Fahren auf der Schiene einmal näher zu beleuchten. Dabei haben wir in Teil 1 beantwortet, was autonomes Fahren genau bedeutet und welche Voraussetzungen dafür erfüllt sein müssen.

 

Hier ist Teil 2 des Überblicks!:

 

Welche Vorteile bieten fahrerlose Bahnen?

Gegenüber herkömmlichen S- und U-Bahnen haben vollautomatische Systeme einige Vorteile. So sind sind sie flexibler, pünktlicher, fallen seltener aus und sparen Energie.

 

Flexibilität

Vollautomatische Bahnsysteme können wesentlich schneller auf steigende oder sinkende Fahrgastzahlen reagieren. Findet zum Beispiel eine größere Veranstaltung statt, ist es problemlos möglich, zusätzliche Bahnen einzusetzen, ohne dass der reguläre Personalplan umgeworfen werden muss. Doch auch die klassischen Stoßzeiten im Alltag lassen sich mit selbstfahrenden Bahnen besser abfangen.

 

Kapazität

Bahnen, die autonom unterwegs sind, tauschen ihre Daten ständig untereinander aus. Weil dadurch statische Sicherheitsabstände verkürzt werden können, wird es möglich, die Bahnen enger zu takten und das Netz so besser auszulasten. Im Ergebnis können mehr Fahrgäste transportiert werden, die zudem schneller an ihr Ziel kommen. Dabei führen kürzere Abstände aber nicht zu einem höheren Risiko. Denn selbstfahrende Bahnen berechnen stets in Echtzeit, welchen Bremsweg sie benötigen.

 

Pünktlichkeit

Selbstfahrende Bahnen sind einerseits zentral gesteuert und überwacht. Andererseits werden die Beschleunigungs- und Fahrtkurven berechnet. Dadurch kann sehr präzise ermittelt werden, wann Bahnen ankommen und abfahren. Gleichzeitig verbessert sich auf diese Weise ihre Pünktlichkeit. Bereits jetzt verfügen Bahnhöfe mit autonomen Bahnsystemen über elektronische Anzeigen, die auf die Sekunde genau herunter zählen, wann die jeweilige Bahn einfährt.

 

Verfügbarkeit

Autonome Bahnen haben nicht nur ein sehr konstantes Brems- und Beschleunigungsverhalten, sondern sammeln für den Fahrbetrieb auch kontinuierlich Daten. Weil diese Daten den eigenen Zustand ebenfalls erfassen, können Verschleiß und Defekte vermindert werden. Wartungssensoren erkennen Fehler bereits frühzeitig, so dass schneller reagiert werden kann. Dadurch wiederum verkürzen sich die Wartungszeiten und das Risiko von Ausfällen sinkt. Gleichzeitig können Kosten gespart werden.

 

Energieeffizienz

Selbstfahrende Systeme nutzen verschiedene Daten, um die optimale Beschleunigung für einen Zug zu berechnen. Dazu gehören Infos über die Strecke wie Kurven, Steigungen oder Geschwindigkeitsbegrenzungen. Aber Sensoren erfassen zum Beispiel auch, wie viele Fahrgäste im Zug sind und welches Gewicht dadurch entsteht. Zusammen mit der Rückgewinnung von Bremsenergie sind autonome Bahnen dadurch in der Lage, bis zu 30 Prozent Energie einzusparen.

 

Wie werden selbstfahrende Systeme bisher umgesetzt?

Bislang kommen fahrerlose Bahnen überwiegend in vollautomatisierten S- und U-Bahn-Systemen zum Einsatz. Denn diese Systeme bieten optimale Bedingungen für autonomes Fahren auf der Schiene:

  • Als in sich geschlossenes System gibt es auf den einzelnen Linien keinen gemischten Verkehr. Das erleichtert die Planung.

  • Weil meist nur baugleiche Züge einer Gattung verkehren, unterscheiden sich die Anforderungen an die Technik und die Infrastruktur kaum.

  • Bei U-Bahnen verringert das Tunnelsystem Einwirkungen von außen. Hohe Sicherheitsstandards wie zum Beispiel Notausgänge alle 400 Meter sorgen außerdem dafür, dass im Stör- oder Notfall schnell Hilfe angefordert werden kann.

Mitunter gibt es Bedenken, ob eine fahrerlose Bahn genauso sicher unterwegs ist wie ein klassischer Zug mit Lokführer. Solche Sorgen sind aber unbegründet. Kommt es zu einer Störung, macht eine autonome Bahn nämlich das, was auch ein Lokführer einleitet: Der Zug wird gestoppt. Im Stillstand können dann die Maßnahmen ergriffen werden, die erforderlich sind.

 

Was wird künftig aus den Lokführern?

Auch in Zukunft wird der größte Teil der Transporte von Fahrgästen und Gütern auf der Schiene mit Triebfahrzeugführern erfolgen. Autonome Systeme ersetzen die Fahrer nicht. Stattdessen schaffen selbstfahrende Bahnen zusätzliche Kapazitäten und weitere Angebote.

Den Eisenbahnverkehrsunternehmen fehlen schon jetzt etliche Lokführer und die Nachfrage nach diesem anspruchsvollen Beruf sinkt stetig. Andererseits steigt der Bedarf an Verkehrsdienstleistungen sowohl im Personen- als auch im Güterverkehr konstant. Mit dem Ziel vor Augen, mehr Verkehr von der Straße auf die Schiene zu bringen, können vollautomatische Bahnsysteme einen wichtigen Beitrag dazu leisten, das steigende Verkehrsaufkommen zu stemmen.

Außerdem eröffnen sich durch autonomes Fahren auf der Schiene Möglichkeiten für Angebote, die derzeit hohe Personalkosten verursachen und zu unattraktiven Arbeitszeiten führen. Dazu zählt zum Beispiel ein durchgehender Bahnbetrieb in der Nacht und an Feiertagen. Im Güterverkehr wiederum könnten selbstfahrende Loks Rangierfahrten übernehmen.

In Australien sind schon seit vielen Jahren schwere Güterzüge unterwegs, die in einem gemischten Netz ohne Lokführer fahren. In Deutschland wird es aber noch lange dauern, bis Güterbahnen vollautomatisch rangieren oder fahren. Auch in Hochgeschwindigkeitszügen werden langfristig Lokführer an Bord sein. Denn selbst ein autonomes System kommt nicht ohne menschliche Kontrolle aus. Und bei teilautomatischen Systemen muss ohnehin immer Personal an Bord sein. Gleichzeitig können so aber neue Berufsbilder entstehen.

 

Was kann die Schiene in Sachen autonomes Fahren von der Straße lernen?

Im Wettbewerb mit der Straße werden der Schiene zweifelsohne Fahrerassistenzsysteme zugutekommen. Genauso wie selbstfahrende Bahnen sorgen auch Fahrerassistenzsysteme für höhere Streckenkapazitäten und Energieeinsparungen. Auf Basis von Streckenführung, Zusammensetzung des Zuges und Fahrplan berechnen die elektronischen Einrichtungen eine Fahrweise, die den Verbrauch optimiert. Dieses Fahrprofil sieht der Lokführer als Anzeige und wenn er der Empfehlung folgt, kann er bis zu 15 Prozent Energie einsparen.

Die Technik für ein automatisiertes und vernetztes Fahren auf der Schiene ist vorhanden. Und in der Praxis ist die Schiene dem autonomen Fahren auf der Straße weit voraus.

Trotzdem kann die Schiene viel von der Autoindustrie lernen. Dazu gehört in erster Linie die Vermarktung. Die Eisenbahnbranche ist gut beraten, sowohl ihre Erfolge als auch ihre Bedürfnisse deutlicher zu kommunizieren. Denn nur so schafft sie die Grundlage, um einerseits ihr etwas angestaubtes Image abzulegen und andererseits die Förderung einzusammeln, die sie benötigt. 

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