TAKT: Bahn will Fahrpläne in Echtzeit ausgeben
Fahrpläne sind bei der Deutschen Bahn derzeit ein recht starres Konstrukt. Sie werden von großen Teams über das ganze Jahr konstruiert und dann an die operativen Ebenen weitergegeben. Dieser Prozess dauert eine Ewigkeit, vor allem im Vergleich zu anderen Logistik-Teilnehmern, etwa Unternehmen mit Lkw-Flotten, die auch losfahren dürfen, wenn ein Stau auf der Autobahn abzusehen ist. Mit einem Algorithmus und weniger menschlichem Einsatz will die Bahn nun konkurrenzfähiger werden: Lokbesitzer sollen die Möglichkeit bekommen, sich in einem Shop-System den passenden Fahrplan auszusuchen.
Dass die Bahn hier bisher wenig flexibel ist, liegt vor allem an folgendem Umstand: Eine Lok darf sich nicht einfach auf den Gleisen der DB Netz ihren Weg suchen. Sie darf nicht spontan losfahren in der Hoffnung, irgendwann ein grünes Signal zu bekommen. Natürlich gibt es Ausnahmen. Im Fall einer Störung – etwa bei Weichenstörungen oder einem Suizid – wird spontan umgeleitet. Doch in der Regel muss der Besitzer einer Lokomotive oder eines Triebwagens einen Fahrplan anmelden.
Die entsprechende Fahrstreckenplanung kostet trotz digitaler Unterstützung viel Zeit. Im Personenverkehr ist das meist kein Problem, sieht man von Charter- und Sonderzügen ab. Die Fahrpläne werden lange vorher angemeldet(öffnet im neuen Fenster) und sind regelmäßig. Das erleichtert auch die internationale Absprache: In Fahrplankonferenzen mit den Nachbarländern wird grenzüberschreitender Verkehr in englischer Sprache abgestimmt.
Der Vorlauf ist lang genug, dass sich zwei Regionen auf einen Fahrplan für einen überregionalen Zug einigen können. Sonst wäre nämlich ein Zwangsaufenthalt an der Grenze nötig: Der Lokführer kommt beispielsweise mit einem deutschen Fahrplan bis zur französischen Grenze und wartet in einem Grenzbahnhof darauf, dass sein Zug in den französischen Fahrplan passt. Bei kurzfristigen Anmeldungen kann so etwas passieren, da ein deutscher Fahrplankonstrukteur für einen Zug aus Polen nicht einfach in Frankreich die Trassen besetzen kann.
Für Spontaneität ist die Deutsche Bahn nicht geeignet
Im Güterverkehr und bei den besagten Charter- und Sonderzügen ist das anders. Die Logistik-Unternehmen wollen idealerweise sofort losfahren, wenn sie gerade erfahren haben, dass ihre Ladung im Hafen gelöscht wird und bald zur Abholung bereitsteht. "Just in time" nennt sich das. Laut der Deutschen Bahn gibt es immer mehr solche kurzfristigen Anfragen für Fahrstrecken. Der Güterverkehr ist nicht mehr so langfristig planbar wie früher.
72 Stunden dauert es in der Regel, bis ein Fahrplankonstrukteur mit seiner IT-gestützten RuT-K-Lösung (Rechnerunterstützte Trassenmanagement-Konstruktion) nach der ersten Anfrage einen Fahrplan für einen Zug hat. Der Konstrukteur versucht, einen möglichst konfliktfreien Fahrplan zu erstellen, bei dem Wartezeiten und zeitliche Kollisionen vermieden werden sollen – und das für zahlreiche Anmeldungen und zahlreiche Züge mit unterschiedlichen Strecken. Das dauert, und der Fahrplan muss dann an die operativen Ebenen des Bahnnetzes weitergegeben werden.
Seit 2014 läuft das für europäische Güterverkehrskorridore immerhin halbautomatisiert. Bestimmte Fahrpläne (Systemtrassen) werden vorkonstruiert und Zuganfragen dort einsortiert. Doch für den Rest ist Handarbeit mit Hilfe der RuT-K-Software notwendig.
Deutsche Bahn will Güterkunden nicht an agile Lkw-Flotten verlieren
Die Dauer des Prozesses kostet die Bahn Kunden: Der Interessent wird sich bei zeitkritischen Gütern dafür entscheiden, seine gesamte Ladung mit Dutzenden Lkw auf die Straßen zu schicken. In der Regel kommt er dann mit mehr Personalaufwand schneller ans Ziel und spart sich die Trassengebühren der DB Netz.
Zusammen mit der TU Dresden(öffnet im neuen Fenster) arbeitet die DB Netz daher an einem Algorithmus mit dem Namen TAKT und testet ihn auch schon in Teilnetzen. Die Vision der Bahn: Der Kunde fragt direkt über ein Online-Interface an und bekommt in Echtzeit eine Antwort. Auch hier wird mit vorgefertigten Fahrplankonstruktionen gearbeitet, in die die Züge entsprechend eingesetzt werden. Der manuelle und zudem personell aufwendige Aufbau der Fahrplankonstruktion entfällt. Das birgt für die Deutsche Bahn natürlich Einsparungspotenzial: Fahrplankonstrukteure können nur Mitarbeiter mit großer Erfahrung sein, künftig würden weniger von ihnen benötigt.
Die Auslastung der Infrastruktur soll sich verbessern
Dank der IT-gestützten Vorkonstruktion von Angeboten soll aber auch die Qualität steigen. Der Computer kann deutlich mehr Fälle berücksichtigen, denn er sieht idealerweise die gesamte Trasse, die von dem Zug belegt werden soll, während ein Mitarbeiter nur mit der genannten Erfahrung die Eigenarten der Infrastruktur und des Rollmaterials kennt und einschätzen kann. Die DB Netz verspricht sich eine bessere Auslastung der vorhandenen Infrastruktur. Zudem sind auch hier Kostensenkungen denkbar, nämlich im Bereich der Infrastruktur, wie die Deutsche Bahn erklärt. Denkbar ist etwa, das eine oder andere Überholgleis mit teuren Weichen und Flankenschutz abzubauen. Denn wenn die Fahrplankonstruktionen einen flüssigeren Ablauf erlauben, sind Zugüberholungen weniger häufig nötig.
Der Kunde muss sich dann natürlich die Frage stellen, ob die Bahn dabei nicht auch Reserven abbaut, die fehlen, falls die IT ausfällt. Wer schon einmal einen Ausfall eines elektronischen Stellwerks miterlebt hat, weiß, wie schwierig es für die Bahn ist, die dann noch vorhandenen manuellen Reservesysteme zu bedienen und mit Personal zu bestücken, das in der Regel in diesem Einsatzbereich keine Routine hat. Dass die Deutsche Bahn bisweilen zu viel Reserve-Infrastruktur abbaut, ist bekannt.
Abseits der potenziellen Änderung bei Infrastruktur und Personal ändert sich aber auch für den Kunden direkt etwas. Damit TAKT funktioniert, muss bei einer Anfrage die Qualität seiner Daten stimmen. Bereits heute müsse ein Fahrplankonstrukteur beim Kunden mitunter nachhaken, was da eigentlich im Detail losfahren will, sagte uns ein Konstrukteur. In Zukunft soll es mehr Pflichtfelder geben, die die Konstruktion vereinfachen. Zum Teil passiert das jetzt schon, damit ist ein Teilschritt in Richtung der Nutzung von TAKT gemacht.
Erste Forschungsergebnisse zeigen Weg zur Vereinfachung
Andererseits hat sich in der Entwicklung bereits eine Vereinfachung herausgestellt. Die Anzahl der zu gruppierenden Zuggarnituren ist geringer als angenommen. Einzelne Güterkorridore kämen mit zwei Gruppierungen aus, die unterschiedlich schnell über die Strecke kommen, sagte uns der Leiter Fahrplan und Kapazitätsmanagement, Michael Beck. Idealerweise werden Züge einer Gruppierung hintereinander positioniert. So müssen sie nicht überholen, Standzeiten eines zu überholenden Zuges werden verhindert.
Schwierig wird es, wenn mehrere Gruppierungen notwendig sind. Mischverkehre, insbesondere mit der schnellen Fernbahn, sind zu vermeiden. Allerdings kann die DB Netz nicht alle nachts fahren lassen, wenn Schnellzüge nicht stören und die Trassen leer sind. Das heißt, es gibt dann neben den Güterzuggruppen auch Fernverkehrsgruppen auf den Gleisen. Auch auf Strecken mit Steigungen und vielen Kurven müssen Züge, die sich in der Ebene ähnlich verhalten, mitunter anders gruppiert werden. TAKT hat dafür mehrere unterschiedliche Geschwindigkeitsklassen, die als Fahrpläne vorkonstruiert werden und konfliktfreien Verkehr zum Ziel haben. Kunden buchen sich in der Zukunft selbst dort hinein, ohne dass es zu Konflikten zwischen langsamen und schnellen Zügen kommt.
Wie Züge gruppiert werden
Gruppiert wird nach Leistung des Zuges. Wichtige Eckwerte sind etwa das Sprintverhalten, die erreichbare Geschwindigkeit, die Anzahl der Halte, die Schwere des Zuges, das Lichtraumprofil und die technische Grundlage des antreibenden Fahrzeuges. Die Ansprüche für eine Dampflok sind beispielsweise andere als für eine Elektrolok. Und dabei ist es nicht nur der Fahrdraht, der einen Unterschied auf einer Strecke macht. Für Dampflokomotiven, die insbesondere für Eisenbahnromantiker und Pufferküsser noch regelmäßig Züge ziehen, müssen beispielsweise auch die Nebenbereiche der Gleise frei sein. Sonst löst so ein alter Zug durchaus mal einen Böschungsbrand aus(öffnet im neuen Fenster).
Auf Regionalstrecken ist die Mischung mit Güterverkehr kein großes Problem, wie uns Beck sagte. Zwar sind Regionalzüge insbesondere in Triebwagenform sehr schnell und enorm sprintstark, etwa die neuen Bombardier-Talent-2-Züge, die sogar schneller anfahren als manch dedizierte S-Bahn. Doch die vielen Unterwegshalte eines Regios gleichen das wieder aus. Die Trittbretter müssen an den Bahnsteig gefahren werden, die Türen müssen sich öffnen, Fahrgäste steigen aus und ein, anschließend müssen die Türen wieder geschlossen und die Trittbretter wieder eingefahren werden. Genug Zeit für einen Güterzug, in seiner eigentlich langsameren Geschwindigkeit aufzuholen und so den durchschnittlichen Abstand zu halten.
Mit dem TAKT-Algorithmus sind aber nicht alle Probleme gelöst. Wie geht man zum Beispiel mit internationalem Verkehr um? Das weiß die DB Netz noch nicht. Im internationalen Personenverkehr, egal ob Regional- oder Fernverkehr, gilt: Die Pläne stehen vorzeitig fest, dank eines langen Vorlaufs besteht also kein Abspracheproblem. Im internationalen Güterverkehr fehlt aber immer noch die Abstimmung mit den anderen Netzbetreibern. Die müssten idealerweise ebenfalls ein derartiges System einsetzen und sich vernetzen.
Doch das wird sicher nicht jedes an die DB Netz angrenzende Bahnnetz schaffen. Deswegen bleiben Puffer-Bahnhöfe an Grenzen wohl erst einmal bestehen. Eine Fahrplankonstruktion reicht auch mit TAKT erst einmal nur bis zur Grenze des eigenen Netzes. Dort muss der Lokführer darauf hoffen, dass er einen dichten Anschlussfahrplan für das Nachbarland bekommt und keinen zu langen Zwangsaufenthalt hat. Auch das ist ein Problem, das Lkw-Flotten nicht haben.
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