Es ist mehr als ein elektrisches und autonomes Fahrzeug wie wir es verstehen: In Deutschland wird bereits die Fernsteuerung per 5G ohne Fahrer getestet.
Deutschland hat mit einer Technologie, die es ermöglicht, einen Zug ohne physische Anwesenheit des Lokführers zu steuern, einen konkreten Schritt in Richtung der Eisenbahnautomatisierung unternommen. Deutsche Bahn und Alstom haben in München ein System zur Remote Train Operation (RTO) getestet, das die Steuerung des Zuges auf eine Kontrollstelle innerhalb der Eisenbahnanlagen verlagert.
Es handelt sich noch nicht um einen autonomen Zug, der ohne menschliche Einmischung auf einer herkömmlichen Strecke fährt. Der Lokführer kontrolliert den Zug weiterhin, allerdings auf Distanz.
Ein Nahverkehrszug, der von der Erde aus gesteuert wird
Die Erprobung fand im Depot München-Steinhausen mit einem Fahrzeug der S-Bahn-Serie 423 aus München statt. Der Zug ist mit Kameras, Sensoren sowie den notwendigen Systemen ausgestattet, um Informationen in Echtzeit an eine entfernte Steuerzentrale zu übertragen.
Die Verbindung wird über ein speziell für dieses Projekt installiertes privates 5G-Netz hergestellt. Die Steuerzentrale simuliert die wichtigsten Elemente einer herkömmlichen Führerkabine und ermöglicht es dem Bediener, den Zug zu steuern, während er über Monitore die Bilder vom Fahrzeug betrachtet. Ebenfalls getestet wurden Funktionen wie das Schließen der Türen, das Ein schalten der Beleuchtung sowie akustische Signale.
Deutsche Bahn und Alstom versichern, dass das System in nur vier Monaten in Betrieb genommen werden konnte – von der Einführung des 5G-Netzes bis zur Installation der Technologie im Zug sowie an der Fernsteuerstation. Die Investition von Deutsche Bahn in das Testfahrzeug und die Steuerungsstation beträgt etwa eine Million Euro.
Wozu dient das, wenn der Zug weiterhin einen Lokführer benötigt?
Die erste Anwendung ist nicht zum Transport von Passagieren gedacht, sondern für Manöver innerhalb der Werkstätten. In München-Steinhausen finden täglich etwa 350 Bewegungen statt, um die Züge zu den Reinigungsanlagen, Werkstätten oder Gleisen zu bringen, wo sie auf den Betrieb vorbereitet werden.
Derzeit zwingen diese Abläufe das Personal dazu, zum Zug zu fahren und sich physisch an Bord aufzuhalten. Mit RTO kann der Bediener das Fahrzeug von einer Stelle innerhalb der Anlagen aus steuern.
Der Vorteil besteht daher nicht darin, den Fahrer ursprünglich wegzulassen, sondern darin, den Arbeitsort zu ändern und Fahrten sowie Stillstandszeiten zu reduzieren. Deutsche Bahn ist der Ansicht, dass dies die Manöver beschleunigen und es den Zügen ermöglichen könnte, früher für den kommerziellen Betrieb bereit zu sein.
Ein besonders wichtiger Aspekt des Projekts ist, dass kein neuer Zug notwendigerweise entworfen werden muss. Alstom hat eine Architektur entwickelt, die in der Lage ist, die bestehenden Steuersysteme des Fahrzeugs, bekannt als TCMS, mit einer standardisierten Schnittstelle zu verbinden, über die Befehle vom Fernzentrum aus gesendet werden können.
In dem Test in München wurden Kameras und Sensoren hinzugefügt, damit der Bediener die Umgebung des Zuges während der Manöver erkennen kann. Alstom weist darauf hin, dass dieses Konzept auf verschiedene Zugserien angewandt werden kann, darunter die Serien BR423, BR430, BR442, BR490 und BR1440, die in Deutschland insgesamt mehrere hundert Einheiten umfassen.
Auch die Deutsche Bahn betont, dass in Deutschland etwa 400 Züge der Serie 423 im Einsatz sind, wodurch ein umfangreicher Fahrzeugbestand vorhanden ist, auf den diese Technologie angewendet werden könnte.
RTO bedeutet keine autonome Steuerung
Hier ist einer der grundlegenden Unterschiede. RTO (Remote Train Operation) bedeutet, dass eine Person weiterhin an der Steuerung beteiligt ist, sich jedoch in einem Kontrollzentrum befindet. ATO (Automatic Train Operation) beinhaltet den schrittweisen Übergang bestimmter Steuerfunktionen auf das automatische System selbst.
Laut DLR kann im Automatisierungsgrad GoA2 das System Aufgaben wie Beschleunigen, Bremsen und Geschwindigkeitshaltung übernehmen, es ist jedoch weiterhin ein Fahrer an Bord. Im höchsten Grad GoA4 kann der Zug ohne Personal fahren. RTO hingegen behält den Menschen im System, auch wenn er physisch am Boden ist.
Deshalb wäre es ungenau, die deutsche Lösung als „autonomen Zug“ zu bezeichnen. Es handelt sich um ein System der Fernsteuerung, das zu einem Bestandteil zukünftiger hochautomatisierter Eisenbahnbetriebe werden kann.
Die Umgebung einer Eisenbahnanlage ist weitaus besser kontrolliert als eine Strecke, die für den Verkehr geöffnet ist. In einem herkömmlichen Netz können Fahrzeuge an Bahnübergängen, Personen auf den Schienen, Tiere, umgestürzte Bäume oder andere Hindernisse auftreten. Ein vollautomatisiertes System müsste diese Situationen erkennen und interpretieren sowie sicher reagieren.
Das DLR forscht genau an diesen Technologien, einschließlich Kamerasystemen und Sensoren, künstlicher Intelligenz, Ortungstechnologien, Kommunikationsmethoden sowie Verfahren zur Überprüfung kritischer Sicherheitssysteme.
Eines der ehrgeizigsten Projekte ist RemODtrAIn, das eine sichere Architektur für die Fernsteuerung sowie ein modulares System zur Hinderniserkennung mithilfe künstlicher Intelligenz entwickelt. Das 2025 gestartete Projekt mit einer geplanten Dauer bis September 2028 umfasst Tests mit einem ICE 4 im Depot Köln-Nippes und anschließend mit einem Desiro Classic. Sein Budget beträgt 40 Millionen Euro.
Deutsche Bahn plant bereits, den im Münchner Verkehrsbetrieb eingesetzten Zug der Serie 423 weiter als Prototyp zu entwickeln. Das Unternehmen gibt an, dass bei Erhalt der notwendigen Finanzierung und der entsprechenden Genehmigungen die Einführung der RTO-Technologie in München bereits 2028 beginnen könnte.
Das Unternehmen arbeitet an einem standardisierten Fernsteuerungsposten, der unabhängig vom konkreten Zugmodell ist, wobei RTO und ATO zu seinen Arbeiten an der Eisenbahnautomatisierung gehören.