AutomatedTrain: Tempo bei autonomem Schienenverkehr
UAS: Bahn setzt ab 2025 Drohnen zur Streckenkontrolle ein

Moderne, mit dem europäischen Zugbeeinflussungssystem ETCS ausgerüstete Strecken werden die Basis für den automatisierten Fahrbetrieb auf der Schiene darstellen. Derzeit erproben im Forschungs- und Entwicklungsprojekt „AutomatedTrain“ Siemens Mobility, Bosch Engineering, DB, TU Dresden und sechs Partner den vollautomatisierte Zugverkehr. Zur Infrastrukturüberwachung setzt die DB ab 2025 auch auf den Einsatz von Drohnen.

Autonome Technologien stehen im Fokus der XPONENTIAL Europe, die vom 18. bis 20. Februar 2025 auf dem Messegelände Düsseldorf stattfindet.

Im alten Bahnhof von Wegberg-Wildrath hält schon lange kein Zug mehr. Trotzdem kommt an dem Ort, nahe der niederländischen Grenze, im Schienenverkehr niemand vorbei. Denn Siemens Mobility betreibt hier eines der weltweit größten Testzentren für Schienenfahrzeuge.

Insgesamt mehr als 28 Kilometer lang ist das Gleisnetz, das im Prüf- und Validation Center Wegberg-Wildenrath (PCW) für alles genutzt wird, was sich auf Schienen bewegt - Lokomotiven, ganze Züge, Straßenbahnen und auch U-Bahnen. Dafür stehen zwei Testringe und drei Testgleise zur Verfügung - in Normalspur, der kleine Testring auch in Meterspur. Mit einer Infrastruktur, dessen Konnektivität wenig Latenz und viel Bandbreite bietet – ausgestattet mit ETCS und PZB. Auch mit Galileo, dem GNNS-Navigationssystem der EU, wird hier projektbezogen gearbeitet. Wer sich für die Zukunft des Schienenverkehrs interessiert, für den ist das Gelände auf dem ehemaligen Flughafen der Royal Air Force die erste Adresse.

Erst im April erhielt Siemens Mobility den Zuschlag, das gesamte, 170 Kilometer lange S-Bahn-Netzwerk von Kopenhagen auf die höchste Automatisierungsstufe (GoA4) hochrüsten. Damit wird ab der ersten Projektphase im Jahr 2030 der fahrerlose Zugverkehr starten. Auch das bundesdeutsche Forschungsprojekt „AutomatedTrain“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit rund 42,6 Mio. Euro gefördert wird, ist ein Projekt, auf das man stolz ist: „Erstmals in Deutschland testen wir im Regionalverkehr vollautomatisiertes, fahrerloses Fahren basierend auf ETCS. Deshalb sind wir stolz, Teil des Forschungs- und Entwicklungsprojekts ‚AutomatedTrain‘ zu sein. Wir statten einen unserer Mireo Smart Regionalzüge mit neuester GoA4 Technologie für das Vorbereiten und Bereitstellen des Zuges aus“, sagt Andre Rodenbeck, CEO Rail Infrastructure von Siemens Mobility.

Bis zum Jahr 2026 werden zwei Prototypen vollautomatisiert fahren: Der Mireo Smart Zug von Siemens Mobility, der im 45 Kilometer entfernten Siemens-Werk Krefeld gebaut wird und im Februar 2024 die Zulassung für Deutschland erhielt, sowie ein Zug der S-Bahn Stuttgart. Verläuft alles planmäßig, wird Mireo den Weg aus der Abstellanlage bis zur ersten Station vollautomatisiert und ohne Lokführer zurücklegen. Bei Hindernissen bremst das Fahrzeug selbstständig. Zudem wird auch das vollautomatisierte Auf- und Abrüsten („Hoch- und Herunterfahren“) des Zuges entwickelt und getestet. Ergänzend sammelt der zweite Zug unter anderem Daten im betrieblichen Umfeld für die Hinderniserkennung. Beide Fahrzeuge werden mit nahezu der gleichen Hardware, aber mit unterschiedlichen Softwarelösungen für die Hinderniserkennung ausgerüstet. Dadurch können die aufgenommenen Sensordaten und die Reaktionen der Software auf besondere Vorkommnisse miteinander verglichen werden.

Insgesamt zehn Partner aus Industrie und Forschung sind am Projekt AutomatedTrain beteiligt, darunter auch Bosch Engineering: „Vollautomatisiertes Fahren besitzt für den Bahnverkehr ein großes Potenzial. Wir bringen unsere Expertise im Bereich Sensorik und Umfelderkennung ein. Ziel ist es, die Position von Zügen sicher und gleisgenau zu lokalisieren und ein automatisiertes An- und Abfahren zu ermöglichen. Dafür ist es wichtig, den Schienenverlauf in Echtzeit zu erfassen und potenzielle Hindernisse zu erkennen, die sich vor dem Fahrzeug befinden“, sagt Dr. Ing. Frank Schmidt, Geschäfts-führer Bosch Engineering GmbH. In die Entwicklung fließen Konzepte des automatisierten Betriebs und der Sensorik bei Straßenfahrzeugen und anderen Industriebereichen ein. Insgesamt gliedert sich das Gesamtprojekt in acht technische Teilprojekte: Lokalisierung, Umfeld-Erkennung, Vorfall-Prävention, Fahrzeug-Automatisierung, Digitale Karte, Data Factory, Rechner-Plattform und Diagnose.

„Dabei werden erprobte Technologien aus der Kraftfahrzeugtechnik an die Anforderungen des Bahnbetriebs angepasst. Durch die Anwendung automobiler Diagnosestandards wie zum Beispiel UDS, ODX und SOVD soll ein Beitrag zur Modularisierung von Soft- und Hardwarekomponenten zukünftiger Bahn-Architekturen aus diagnostischer Sicht geschaffen werden. So sollen durch ein ganzheitliches Konzept zukünftig Störungen automatisiert erkannt und schneller bearbeitet werden“, sagt Dipl.-Ing. Marc David Rabe. Er ist Subprojectmanager AutomatedTrain für die TU Dresden.

UAS: DB setzt ab 2025 Drohnen zur Streckenkontrolle ein 
Unterstützung bekommt Mireo, der in Testreihen bis Herbst 2026 auf die Schiene gesetzt werden soll, auch aus der Luft, losgelöst vom Projekt „AutomatedTrain“. Denn ab 2025 erprobt die DB den Einsatz der Langstrecken-Drohne Airial GHX25 entlang ihres Streckennetzes von rund 60.000 Kilometern. Mit Hilfe der Drohnen – Spannweite 2,70 Meter, Höchstgeschwindigkeit 126 Km/h – wird die Infrastruktur überwacht, Vegetationskontrollen und Vermessungen durchgeführt und äußere Einflüsse und Störfaktoren reduziert. Durch den Einsatz der Drohnen müssen für präventive Arbeiten, wie beispielsweise Vegetationskontrollen entlang der Gleise, Strecken nicht mehr gesperrt werden. Insgesamt 100 Drohnen werden deutschlandweit eingesetzt, so die aktuellen Pläne von DB Sky Operations.

Gefertigt wird die Airial GHX25 von Airial UAS. Ausgestattet ist sie mit dem Autopilot und Mission Computer Skynode von Auterion.  Das Herzstück des UAS plant, steuert, überwacht und kommuniziert bei allen Flugmissionen. Das Hamburger Unternehmen Airial ist Aussteller der XPONENTIAL Europe.

Autonome Technologien auf der XPONENTIAL Europe
„AutomatedTrain unterstreicht exemplarisch die Notwendigkeit zur Vernetzung von Technologien und Erfahrungswerten unterschiedlicher Verkehrsträger. Auch die Integration von UAS-Systemen in ein Gesamtkonzept zur Überwachung und Sicherung kritischer Infrastrukturen zeigt, um was es bei der XPONENTIAL Europe geht – außer Technologie ist es die Vernetzung von Projekten, die den Blick öffnen“, sagt Malte Seifert, Director Metals & Autonomous Technologies der Messe Düsseldorf. Er ist verantwortlich für die XPONENTIAL Europe, die in 2025 ihre Premiere in Düsseldorf feiert.

(Fachautor: Dr. Mike Seidensticker)