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Schienengüterverkehr: Digital den LKW überholen

Güterzüge im ICE-Tempo, Waggons, die mit eigenen Antrieben autonom Zugbildung und -trennung vornehmen und einzeln die letzte Meile fahren: So könnte die Zukunft des Schienengüterverkehrs aussehen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat jetzt dafür ein Konzept vorgestellt – den „Next Generation Train Cargo“. Die vom Siegeszug des Lkw und niedrigen Margen gebeutelte Branche versucht derweil erst einmal, das bestehende System mit Digitalisierung besser zu machen.

Seit zehn Jahren beschäftigt sich die DLR mit Zukunftskonzepten für das Rad-/Schiene-System. Zunächst ging es um Hochgeschwindigkeitszüge für den Personenverkehr, nun haben sich die Verkehrswissenschaftler den Güterverkehr vorgenommen. Die politisch gewollte Verlagerung von großen Teilen des Frachtaufkommens von der Straße auf die Schiene finde nicht statt: „Deshalb ist es umso wichtiger, dass wir innovative Logistik-, Produktions- und Fahrzeugkonzepte wie den NGT CARGO entwickeln, um die gesellschaftlichen, ökologischen und ökonomischen Vorteile des Schienengüterverkehrs zu erschließen“, erklärt DLR-Forscher Dr. Joachim Winter, der das Projekt leitet.

Neue Ideen für den Einzelwagenverkehr
Im Blick haben die Forscher insbesondere den bei vielen Bahnen in seiner Existenz bedrohten Bereich des Einzelwagenverkehrs, da in Zukunft vor allem der Transport von kleinteiligen Sendungen stark zunehmen werde. Basis der Überlegungen sind intelligente, komplett geschlossene und aerodynamisch verkleidete Güterwagen mit eigenem Antrieb, der auf Elektromotoren basiert und über eine Batterie verfügt, welche die beim Bremsen zurückgewonnene Energie speichert. Dadurch könnten die Einzelwagen selbstständig rangieren, automatisch kuppeln und entkuppeln und vor allem die letzte Meile zum Kunden autonom zurücklegen. Mit entsprechender Sensorik ausgestattet, könnten die Fahrzeuge jederzeit lokalisiert und den Kunden entsprechend avisiert werden. Die Wagen könnten auch direkt in Häfen, Umschlagbahnhöfe oder Logistikterminals hineinfahren bis hin zu den Hochregalen, wo sie dann ebenfalls automatisiert be- oder entladen werden.

Für die lange Fahrtstrecke sollen die NGT-Cargo-Einzelwagen dann zu Triebwagen-Zügen zusammengestellt werden, die von Triebköpfen angetrieben werden – vergleichbar dem Prinzip des ICE 1. Auf entsprechender Infrastruktur seien dann Geschwindigkeiten bis 400 km/h realistisch. Vorstellen können sich die DLR-Experten auch, mehrere Triebwagenzüge während der Fahrt virtuell zusammenzustellen, also in einem elektronischen Kurzabstand fahren zu lassen: Sie würden dabei einen Zugverband bilden, ohne mit einer materiellen Kupplung verbunden zu sein. Auch eine Kombination mit Hochgeschwindigkeitspersonenzügen sei möglich. Auf diese Weise ließen sich Personen- und Güterverkehr bündeln, um vorhandene Streckenkapazitäten optimal zu nutzen. Nun wollen die DLR-Wissenschaftler ein detailliertes Logistik- und Betriebskonzept erarbeiten, Terminals und Entladestellen entwickeln sowie an der Fahrzeugarchitektur und dem Antriebskonzept weiterarbeiten.

Die Schienengüterverkehrsbranche sieht ihre Chance für mehr Erfolg gegen den Wettbewerbsdruck der Straße zunächst in der digitalen Transformation ihrer bestehenden Systeme. Das deckt sich teilweise mit den Vorstellungen der DLR-Forscher, etwa bei der Automatisierung der Produktionsabläufe. So gibt es bei DB Cargo konkrete Vorhaben, den Betrieb von Rangierbahnhöfen über Tablet-Anwendungen weitgehend zu automatisieren und das Fahren per Autopilot schon Ende des Jahrzehnts einzuführen. Fachleute weisen immer wieder darauf hin, dass das spurgeführte System der Eisenbahn dafür in hohem Maße geeignet sei.

Waggon-Intelligenz mit Sensorik
Zu den Themen gehört auch die „Waggonintelligenz“ durch Ortungs-, Sensor- und Kommunikationstechnik. So können Flotten nicht nur durchgängig bei ihren Einsätzen überwacht werden, sondern auch Informationen für die logistischen Bedürfnisse der Kunden zur Verfügung gestellt werden; Logistiker sprechen von „Tracking und Tracing“. Der Waggonvermieter und Schienen-Logistiker VTG, mit Abstand größter europäischer Player in diesem Geschäft, hat bereits damit begonnen, seine Fahrzeuge mit entsprechender Sensorik auszustatten. Auch DB Cargo startet mit einer Ausrüstung von 9.000 Güterwagen. Ein wesentlicher weiterer Punkt ist die „Condition Based Maintenance“, der Schritt zur vorausschauenden Instandhaltung von Lokomotiven und Waggons über komplexe Algorithmen mit dem Ziel, die Verfügbarkeit der Flotten spürbar zu erhöhen.

Die Branchenunternehmen haben sich im Technischen Innovationskreis Schienengüterverkehr (TIS) zusammengeschlossen, um die kostspieligen Anstrengungen zu mehr Wettbewerbsfähigkeit zu bündeln (s. a. Schienengüterverkehr braucht Innovationen für Markterfolge). Aus diesem Zusammenspiel heraus lässt SBB Cargo derzeit eine neue Güterwagen-Generation entwickeln, die mit gleisschonenden Drehgestellen, lärmmindernder Bremstechnologie, Kommunikationstechnologie und mit automatischer Mittelpufferkupplung die fünf L-Philosophie des TIS erfüllt: Die Wagen sollen leise, leicht, laufstark, logistikfähig und lebenszykluskostenorientiert sein.

Auch auf der Fachmesse „transport logistic“ vom 9. bis 12. Mai wird das Thema Digitalisierung und Automatisierung des Schienengüterverkehrs in mehreren Veranstaltungen diskutiert werden, u. a. am 9. Mai ab 13.30 Uhr in einem „Bühnenmagazin“ des Bundesverkehrsministeriums und im Forum des Verbandes Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV) mit dem Thema „Digitalisierung - Automatisierung - Elektromobilität! Wie kann die Schiene noch umweltfreundlicher und produktiver werden?“ am 10. Mai ab 16.00 Uhr.

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