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Themen Digitalisierung

Digitale Schiene Deutschland

Die Bahnindustrie in Deutschland steht als verlässlicher Partner bereit für eine neue Ära des Schienenverkehrs.

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Was der Ausbau der Schienenwege für das 19. und 20. Jahrhundert war, bedeutet die Digitalisierung des Schienennetzes für das 21. Jahrhundert. Schiene 4.0 ist die Schlüsseltechnologie umweltschonender Mobilität "made in Germany" und wichtiger Konjunkturmotor für unsere Branche. Intelligente Innovationen tragen zu Klimaschutz und Wohlergehen heutiger und künftiger Generationen bei: Automatisierte Metros und S-Bahn-Züge, die bis zu 30 % Energie einsparen, immer pünktlich und nie überfüllt sind. High-Speed-Züge, die Metropolen Punkt-zu-Punkt so schnell verbinden wie Flugzeuge. Ein grenzenloses Europa durch Vereinheitlichung in der Zugsicherungstechnik. Schiene 4.0 macht es möglich. DSTW/ETCS ist die Basisinfrastruktur für die Digitale Schiene Deutschland.

Das deutsche Schienennetz ist der Struktur nach sehr gut, aber infolge grober Unterfinanzierung teilweise in marodem Zustand. Teils stammt die Stellwerkstechnologie in Deutschland noch aus Kaiserzeiten. Das Gesamtsystem von Infrastruktur, Fahrzeugen und Stellwerken muss synchron modernisiert und digitalisiert werden. Dies geschieht bisher viel zu langsam und zu sporadisch. Die Finanzierung muss gewährleistet sein und auch eine notwendige Aus- und Umrüstung von Schienenfahrzeugen mit der korrespondierenden ETCS-Technik abbilden. Nur in gemeinsamer Verantwortung können Politik, Betreiber und Industrie die Zukunft einer digitalen, klimafreundlichen Mobilität auf der Schiene bereits heute Wirklichkeit werden lassen.

Ambitionierten Zielen von Politik und Branche muss nun eine konsequente Umsetzung folgen. Mit einem Konzeptvorschlag möchte der VDB einen kostruktiven Beitrag zur Roll-Out Strategie von digitaler Leit- und Sicherungstechnik und ETCS beisteuern.

Info-Box

Was ist ETCS?

ETCS - European Train Control System.

ETCS ist neben GSM-R (Funksystem für den Informationsaustausch zwischen Strecken und Zügen) eine Grundkomponente von ERTMS (European Rail Traffic Management System), dem Europäischen Eisenbahnverkehrsleitsystem.

ETCS ist das einheitliche Europäische System für Zugsteuerung und Zugsicherung.

Warum ETCS?

Ein Zug der quer durch Europa fährt hat derzeit, je nach Einsatzgebiet, Ausrüstung für bis zu sieben nationale Zugbeeinflussungs- bzw. Signalgebungssysteme an Board (Europaweit gibt es mehr als 20 nicht miteinander kompatible nationale Systeme). Das bedeutet zugehörig eine Vielzahl von Anzeigen für den Fahrzeugführer sowie anhängende Sensorik. Darüber hinaus gestalten sich die Systemübergänge an den Landesgrenzen aufwendig.

Es ist ein Anliegen der EU für den gesamten Eisenbahnverkehr der EU ein einheitliches System zu schaffen, um eine Verbesserung der Interoperabilität und einheitliche Betriebsführung voranzutreiben. Ein wesentlicher Punkt ist dabei auch, dass ein gleich hohes Sicherheitsniveaus im Eisenbahnverkehr der EU-Staaten erreicht werden soll, was vom hohen gesellschaftlichen Interesse ist.

Die EU hat dazu Rechtsakte (EU-Richtlinien) erlassen, die die Ausrüstung mit dem Zugsicherungssystem ERTMS/ETCS vorschreiben.

Wie funktioniert ETCS?

Für die ETCS-Funktionalität ist das System mit zwei relevanten Anwendungsstufen verfügbar, dem sogenannten ETCS Level 1 und ETCS Level 2.

Beim ETCS Level 1 erfolgt prinzipiell die Datenübertragung von der Strecke zum Fahrzeug punktuell über im Gleis verlegte Balisen zu der am Schienenfahrzeug vorhandenen Balisenantenne. Die zu übermittelnden Informationen sind z.B. Streckenprofil, Höchstgeschwindigkeiten und Haltepunkte an Signalen. Die ETCS-Fahrzeugausrüstung kann damit kontinuierlich die Einhaltung der erlaubten Fahrtrichtung und Geschwindigkeit überwachen.  Weiterhin wird ihr die Information vorgelegt, ob das zu befahrende Gleis frei oder durch einen anderen Zug besetzt ist. Bei Notwendigkeit wird eine Zwangsbremsung ausgelöst, damit keine Gefahr für Mensch und Material besteht.

Beim ETCS Level 2 erfolgt eine ständige Datenübertragung von der Streckenzentrale zum Fahrzeug via GSM-R.

Wann wird ETCS eingesetzt?

Die EU schreibt die Ausrüstung von Streckenneubauvorhaben und -umrüstungen gemäß ERTMS European Deployment Plan – EDP – vor. Der EDP setzt die Fristen für die Umsetzung von ERTMS/ETCS in Europa. Er zielt darauf ab, den fortschreitenden Einsatz von ERTMS/ETCS entlang der wichtigsten europäischen Schienenwege sicherzustellen.

Freiwillig kann jeder Nationalstaat über die Vorgaben des EDP hinaus die Umsetzung von ERTMS/ETCS ausüben, siehe Schweiz oder Dänemark.

Konzeptvorschlag für industrielles DSTW/ETCS-Rollout

Am 23. September 2019 haben Bahnverbände und die Deutsche Bahn AG, unter Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), eine MoU für die gemeinsame Umsetzung der Digitalen Schiene Deutschland unterzeichnet. Die Bahnindustrie veröffentlicht in diesem Zusammenhang ihren Konzeptvorschlag zum industriellen Ausbau digitaler Stellwerke (DSTW) und ETCS.

Der Umsetzungsvorschlag der Industrie sieht faktisch einen frühestmöglichen vollständigen Rolloutbeginn DSTW/ETCS ab 2022 vor. Gleichzeitig schlägt die Industrie geeignete Strukturen für eine beschleunigte Digitalisierung des Schienennetzes vor. Die vorgezogene Ablösung der Alttechnik und die volle Nutzung der Digitalisierung würde für den Betrachtungszeitraum zu einem geschätzten zusätzlichen Produktivitätsgewinn von über 4 Mrd. Euro gegenüber bisherigen Rollout-Szenarien führen. Der Vorschlag der Industrie beinhaltet sieben Programmbestandteile für Infrastruktur und Fahrzeuge:

  • Infrastruktur: Ablösung der Alttechnik im 1:1-Austausch des Bestandes bis 2029
  • Infrastruktur: Upgrade Elektronische Stellwerke, Integration in Steuerzentralen bis 2030
  • Infrastruktur: Ersatz Spurplan-Relaisstellwerke, Projektdefinition und -priorisierung überwiegend nach Korridor- und Oberbauprojekten
  • Fahrzeuge: Referenzlösung Fahrzeugumrüstung, ca. 100 Baureihen
  • Fahrzeuge: Umrüstung Bestand Fahrzeuge, weniger als ca. 9.000 Fahrzeuge potenziell betroffen
  • Fahrzeuge: Doppelausrüstung Neufahrzeuge (ETCS/PZB) - weniger als 2.000 Fahrzeuge betroffen
  • Begleitprojekte: Regelwerksanpassung, Technikprojekte, Gesetzesprojekte, Organisation

Ein industrieller Rollout ab 2022 ist dringend erforderlich, um die geplante Mobilitätswende mit einem leistungsfähigeren und zuverlässigeren Schienenverkehr erreichen zu können. DSTW/ETCS ist die Basisinfrastruktur für die klimaschonende Mobilität der Zukunft. Die Industrie will gemeinsam mit dem Bund und der DB AG den Rollout zu einem Erfolgsmodell für den Standort Deutschland machen.

Die Kurzfassung des Konzeptvorschlags finden Sie zum Download hier.

Die Langfassung des Konzeptvorschlags finden Sie zum Download hier.

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