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Web-Feature Siemens Fokus Deutschland

Züge sind das „grünste“ Verkehrsmittel der Welt, was CO₂-Ausstoß und Energieeffizienz angeht. Im Nah- und Fernverkehr bietet Siemens innovative Systeme zur Zugbeeinflussung, um Schienenfahrzeuge und ihre Komponenten noch effizienter zu gestalten.

Bahn wird mehrsprachig

Kaum ein Urlauber, der mit der Bahn von Deutschland nach Skandinavien fährt, denkt darüber nach, welche technischen „Hürden“ ein Zug nehmen muss, wenn er mehrere Grenzen passiert. Die EU-Länder rüsten deshalb ihre Züge und Bahnstrecken nach dem einheitlichen Standard ETCS (European Train Control System) aus. Damit läuft der Zugverkehr reibungsloser, der Luftraum wird auf Dauer entlastet. Eine Umstellung, die nicht von heute auf morgen geht.

Die Zugbeeinflussung sorgt dafür, dass ein Zug nicht zu schnell oder über sein Ziel hinausfährt. Mittels Sensorik stellt ein Rechner auf der Lok Ort und Höchstgeschwindigkeit fest. Die Daten empfängt er von kleinen Geräten, die im Gleis installiert sind. So entsteht eine Art Zwiesprache zwischen Zug und Strecke.

Bisher war die Zugbeeinflussung Angelegenheit der jeweiligen Länder. Aber das vereinte Europa und die Liberalisierung der Verkehrsunternehmen erforderten eine technische Vereinfachung. Dank ETCS ist zum Beispiel zwischen Frankfurt und Paris kein Lokwechsel mehr erforderlich. Das System ist auf die höchsten Geschwindigkeiten moderner Eisenbahnen ausgelegt. Reisende, die auf mittleren Strecken immer öfter den Zug nehmen, profitieren von den verkürzten Fahrzeiten

Die neueste Siemens-Entwicklung ist der „mehrsprachige“ Bordrechner. Mit ihm fahren auch ältere Loks problemlos über mehrere Ländergrenzen hinweg. Wird zum Beispiel eine Lok des Baujahrs 1985 damit ausgestattet, kann auch sie problemlos mehrere Ländergrenzen passieren. Der Rechner kommuniziert praktisch mit allen Strecken – ob sie mit älteren Systemen ausgestattet sind, oder mit dem modernen ETCS. Das Besondere: Der Siemens-Bordrechner ist der Kleinste auf dem Markt. Was nicht unwichtig ist, denn auf einer alten Lok ist meist wenig Platz.

Wettfahrt Mensch vs. Maschine

Abfahrt Berlin Hauptbahnhof. Eine Frau blickt auf die Schienenstrecke, drückt langsam den Schalthebel herunter und startet „ihren“ Zug in Richtung Frankfurt (Oder). Das Fahrzeug nimmt Geschwindigkeit auf und lässt den vollen Bahnsteig hinter sich. Die „Zugführerin“ ist allerdings eine Besucherin des Siemens Innovation Day 2010, und tritt am Simulator gegen die so genannte ATO (Automatic Train Operation) an, ein von Siemens entwickeltes Autopilot-System.

Eine ATO arbeitet mit speziellen Algorithmen. Auf Basis der Streckendaten berechnet der Autopilot exakt, wie und an welchen Stellen beschleunigt wird, und sorgt dafür, dass der Zug nicht abrupt, sondern sanft und möglichst energieeffizient gebremst wird. Die Vorteile: optimierter Energieverbrauch kombiniert mit höherer Pünktlichkeit und Fahrkomfort. Davon profitieren besonders die Reisenden.

In der Praxis gibt es natürlich diesen direkten Vergleich zwischen Mensch und Maschine nicht. Der Kunde gibt dem flexiblen System lediglich den Automatisierungsgrad vor. Bei einer typischen Anwendung arbeiten ATO und Zugführer quasi Hand in Hand: Der Fahrer gibt die Abfahrt frei, der Zug fährt an. Den Rest, also vor allem das Beschleunigen und Abbremsen auf der Strecke, übernimmt die Automatik.

Man ahnt bereits, wie das Rennen Mensch gegen Maschine ausgeht: „Die ATO ist durchschnittlich um 30 Prozent leistungsfähiger als ein Zugführer“, bestätigt Horst Ernst von Siemens Mobility Division. Je nach Beschaffenheit der Strecke kann der Autopilot sogar noch mehr herausholen. Bei komplexem Gelände mit vielen Steigungen und Kurven verliert der Zugführer immer mehr an Terrain gegenüber der ATO. Die Besucher des Innovation Day tragen die Niederlage am Simulator mit Fassung, sie hatten vor allem Spaß.

Fahrerlose U-Bahn

Wer in Nürnberg in die U-Bahn-Linie 3 steigt, stutzt erstmal. Wo normalerweise der Zugführer sitzt, herrscht gähnende Leere – stattdessen eine Gruppe aufgeregter Jugendlicher, die die begehrten Plätze ganz vorn erobert haben. Seit Anfang 2010 betreibt Nürnberg als erste Stadt Deutschlands die fahrerlose U-Bahn RUBIN.

Hier hat der Siemens Autopilot seinen großen Auftritt, denn beim RUBIN bewältigt der Autopilot die Strecke völlig ohne menschliche Unterstützung. „Die ATO wird zurzeit überwiegend im Nahverkehr eingesetzt. Gerade bei kurzen Taktzeiten ist der Autopilot ideal“, erklärt Siemens-Mitarbeiter Horst Ernst.

Damit der RUBIN sicher ans Ziel kommt, wurde die zum Teil 150 Jahre alte Bahnstrecke mit weiteren innovativen Siemens-Technologien ausgestattet. Eine besondere Herausforderung war dabei der gemischte Betrieb aus alten U-Bahnzügen mit Fahrer und dem neuen fahrerlosen RUBIN. „Wir mussten deshalb eine besondere Lösung finden, um die Bahnsteige in jedem Fall zu überwachen“, so Ernst.

Da beim fahrerlosen RUBIN niemand die Gleise einsehen kann, übernimmt diese Aufgabe ein Sensorengitter von Siemens. Sobald eine Person oder ein größerer Gegenstand in den Bereich des Gleises eindringt, wird ein Signal und damit Alarm in der Leitstelle ausgelöst. Dort erscheint sofort ein Videobild des entsprechenden Gleisbereichs, das U-Bahn-Personal kann umgehend reagieren. So ist die neue fahrerlose U-Bahn nicht nur schneller und effizienter, die Fahrgäste können sich auch rundum sicher fühlen.