Autonomes Fahren: Wenn die Strecke dem Zug ein Telegramm schickt

Auf der Straße wird schon automatisiert gefahren, auch U-Bahnen sind fahrerlos unterwegs. Nun sollen die Züge folgen. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist die Infrastruktur, die dem Zug sagt, ob er freie Fahrt hat.

Ein Bericht von Werner Pluta veröffentlicht am 13. Januar 2017, 12:02 Uhr

Zugführer im ICE (Symbolbild): Bahn-Chef Grube hält automatisierten Zugbetrieb Anfang der 2020er Jahre für möglich. (Bild: Barteld Redaktion & Verlag/Deutsche Bahn)

Meldung an die Lok: "Rotes Signal voraus. Geschwindigkeit reduzieren und halten." Der Zug hält rechtzeitig, auf offener Strecke. Es ist aber kein Signal zu sehen. Das Zugbeeinflussungssystem hat dem Zug gesagt, wo er halten soll. Dieses hat ihm die Information schon vor vielen Kilometern übermittelt, wo sich ein virtuell logisches Signal befindet, das Rot zeigt, damit der Zug rechtzeitig zum Stehen kommt.

So soll der Zugverkehr der Zukunft aussehen: Der Zug fährt selbständig. Heute überwacht der Lokführer den Zug noch selbst. Die Deutsche Bahn (DB) arbeitet jedoch seit einigen Monaten am automatisierten Fahrbetrieb (Automatic Train Operation, ATO): Bei der Erzgebirgsbahn wird ein Testfeld für einen Dieseltriebwagen eingerichtet. Die ersten Testfahrten sollen im Sommer 2017 stattfinden.

U-Bahnen fahren ohne Zugführer

Auf der Schiene fahren lediglich einige U-Bahnen fahrerlos, beispielsweise in Paris, London, Kopenhagen oder Vancouver. Auf den Flughäfen in Frankfurt, London Stansted und Kuala Lumpur transportieren fahrerlose Züge Passagiere zwischen Terminals hin und her. Auch auf der Straße wird automatisiertes Fahren getestet: Manche Autos verfügen bereits über Assistenzsysteme, die dem Fahrer das Chauffieren zumindest teilweise abnehmen.

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ICE auf der Neubaustrecke in Thüringen. Sie ist komplett mit ETCs-Level2-Technik ausgestattet. (Foto: Frank Kniestedt/ Deutsche Bahn)

Das Problem bei der Bahn: Anders als auf einer U-Bahn-Trasse teilen sich unterschiedliche Zuggattungen die Strecken: schnelle ICEs, langsame Güterzüge, Nahverkehrszüge, die an vielen kleinen Bahnhöfen halten. "Das autonome Fahren ist in einem komplexen Schienensystem, in dem schnelle und langsame Personenzüge sowie Güterzüge fahren, schwieriger als bei einer U-Bahn - aber es ist möglich", sagte Deutsche-Bahn-Chef Rüdiger Grube im vergangenen Sommer der Frankfurter Allgemeinen Zeitung (FAZ).

ETCS sorgt für Einhaltung der Geschwindigkeitsbegrenzung

Eine Voraussetzung für ATO ist eine neue Infrastruktur mit einem neuen Zugbeeinflussungssystem - und daran baut die Bahn gerade. European Train Control System (ETCS) heißt das System, das die Züge künftig leiten soll. Es habe zwei Funktionen, sagt Jörn Schlichting im Gespräch mit Golem.de. Er leitet zusammen mit Philipp Bührsch das ETCS-Programm der DB Netz, die für das Streckennetz der DB zuständig ist. ETCS überwache das Einhalten der erlaubten Höchstgeschwindigkeit und verhindere, dass Rot zeigende Signale nicht beachtet werden. Bremst ein Zugführer nicht rechtzeitig für ein rotes Signal, greift das System ein und sorgt dafür, dass der Zug rechtzeitig vor dem Signal stoppt. Fährt ein Zug zu schnell, verlangsamt ihn das Zugbeeinflussungssystem.

Damit wäre im Prinzip schon die Grundlage für den automatisierten Betrieb gegeben. "Der Triebfahrzeugführer könnte praktisch den Hebel nach vorn legen. Das System bremst ihn automatisch, und er fährt immer mit der maximal erlaubten Geschwindigkeit", sagt Bührsch. "Das ist eigentlich schon ein Stück Automatisierung. Aber ganz so weit ist es real noch nicht, denn würde der Lokführer tatsächlich so fahren, würden das zu einem ständigen Beschleunigen und Abbremsen führen. Für eine echte Automatisierung des Bahnbetriebs muss also noch einiges getan werden."

ETCS ist eine wesentliche Grundlage für den automatisierten Zugbetrieb. Derzeit sind allerdings noch technisch ältere Zugbeeinflussungssysteme im Einsatz. Für ETCS ist ein Umbau der bestehenden Infrastruktur sowie eine Umrüstung des Lokparks notwendig. Für die Fahrgäste hat das ETCS noch einen angenehmen Nebeneffekt: Der Mobilfunkempfang verbessert sich potenziell.