Automatisiertes Fahren auf der Schiene, Fahrwerkstechnologie, Klimatisierung und virtuelles Kuppeln
- Technologien des DLR adressieren zentrale Herausforderungen im Bahnverkehr – von Personalmangel und Kapazitätsengpässen bis zu Komfort und Betriebssicherheit.
- Auf der InnoTrans zeigt das DLR unter anderem automatisierte Fahrfunktionen, mechatronische Fahrwerke und ein Funksystem für virtuelles Kuppeln.
- Konzepte für gendergerechte Innenräume, individuelle Klimatisierung und vernetzte ÖPNV-Planung ergänzen die technologischen Lösungen.
- Schwerpunkte: Verkehr, Mobilität der Zukunft, Schienenverkehrsforschung, automatisiertes Fahren
Auf der internationalen Leitmesse für Schienen- und Verkehrstechnik InnoTrans in Berlin präsentiert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) aktuelle Projekte seiner Bahnforschung. Vom 22. bis 25. September 2026 stehen innovative Lösungen für einen effizienten, zuverlässigen und am Bedarf der Menschen orientierten Schienenverkehr im Mittelpunkt des DLR-Auftritts (Halle 2.2, Standnummer 440).
Ferngesteuerter und automatisierter Bahnbetrieb
Ein interaktives Exponat erläutert die Forschung des DLR, um Züge zeitnah und für eine Vielzahl von Anwendungen ferngesteuert (remote train operation, RTO) oder automatisiert (automated train operation, ATO) zu betreiben. Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle. Sie erfassen elementare Informationen: Wo befindet sich ein Zug? Mit welcher Geschwindigkeit und Richtung ist er unterwegs? Und welchen Abstand hat er zu anderen Zügen? Besuchende des DLR-Stands können mit Figuren Störungen im Betriebsablauf verursachen. Dann zeigt ihnen das Exponat, wie die Sensoren darauf reagieren und Lösungen erarbeiten. Kann die Automatisierung zum Beispiel eine Situation nicht selbstständig lösen, übergibt sie an einen menschlichen Operator. Dieser greift dann mittels Fernsteuerung ein.
Angesichts des Mangels an Fahrpersonal sind RTO und ATO eine Lösung, um die Kapazitäten des Schienenverkehrs zu erhalten und zu steigern. Ein Beispiel ist die Reaktivierung von stillgelegten Nebenstrecken, um im ländlichen Raum ein attraktives Angebot im öffentlichen Nahverkehr anzubieten. Besonderen Wert legt das DLR bei diesem Thema auf sichere und resiliente Lösungen.
Neuartige Drehgestelle für weniger Lärm und Verschleiß
Als „Fahrwerk“ eines Schienenfahrzeugs ist das Drehgestell eine zentrale Komponente. Es befindet sich unter dem Wagenkasten, beinhaltet die Radsätze und ist drehbar. Es trägt und verteilt das Gewicht des Zugs, dämpft Erschütterungen und ermöglicht es, Kurven besser zu durchfahren. Das DLR entwickelt zukunftsweisende Fahrwerkstechnologie und betreibt hochmoderne Prüfstände, um diese unter realistischen Bedingungen zu testen. Auf der InnoTrans zeigt das DLR in mehreren Live-Schalten, wie sein angetriebenes mechatronisches Einzelrad-Bahnfahrwerk auf einem speziellen Prüfstand fährt. Dabei werden die einzelnen Räder so gesteuert, dass sie optimal auf der Schiene aufliegen. So entsteht weniger Abrieb, was zu weniger Verschleiß und geringerem Wartungsaufwand führt. Außerdem verursacht es weniger Vibrationen und damit weniger Lärm.
Gender Mobility Design Gap: sicher unterwegs im ÖPNV für alle
In einer Kurzstudie hat das DLR bereits 2024 untersucht, inwieweit das Interieur von Verkehrsmitteln auch die Gestaltungsanforderungen von Frauen erfüllt. Ein oft genanntes Problem war, dass viele Möglichkeiten, sich in öffentlichen Verkehrsmitteln festzuhalten, für Frauen zu hoch angebracht sind. Darauf aufbauend hat das DLR die inzwischen erfolgreich patentierte gendergerechte ÖPNV-Halteoption entwickelt: An ihr können sich unterschiedlich große Menschen komfortabel festhalten. Das ermöglicht außerdem, dass sich Mitfahrende besser im Innenraum eines Busses oder Zugabteils verteilen. Ein Exponat im Realmaßstab zeigt das Haltestangen-Konzept als Teil eines Zuginterieurs.
Forschen für das richtige Klima in der Bahn
Die Temperatur im Zugabteil ist ein wichtiger Wohlfühlfaktor und beeinflusst die Attraktivität einer Bahnreise. Die Coronazeit hat zudem gezeigt, wie wichtig Klimatisierungstechnologien sind hinsichtlich der Ausbreitung von Aerosolen und der mikrobiellen Belastung durch den Kontakt mit Oberflächen. Das DLR arbeitet deshalb an Konzepten, wie alle Mitfahrenden ihre Klimatisierung individuell einstellen und gleichzeitig sicher und hygienisch unterwegs sein können. Am Stand auf der InnoTrans ist der Innenraum eines Zugwagens mit sechs Sitzen nachgebaut. Darin demonstrieren und erklären die DLR-Forschenden, an welchen Lösungen für Belüftung, individuelle Klimatisierung und antimikrobielle Oberflächen sie arbeiten.
Virtuelles Kuppeln für weitere Automatisierung
Das DLR hat ein neuartiges Funksystem für den Bahnsektor entwickelt und erstmals praxisnah auf einem Rangiergelände getestet. Es basiert auf Ultrabreitband-Technologie und ermöglicht die schnelle und präzise Kommunikation, Ortung und Distanzmessung auf kurze Entfernungen bis zu 300 Meter. Diese Technologie ermöglicht das „virtuelle Kuppeln“ von Zugteilen und Zugverbänden im Rahmen einer weiteren Automatisierung des Schienenverkehrs. Auf der InnoTrans stellt das DLR dieses Testsystem aus. Es befindet sich in einem wetterfesten Gehäuse und kann auf der Kupplung von Zügen montiert werden.
Plattform zur Planung des ÖPNV und Ausgründung atSTAKE
Ebenfalls mit dabei am DLR-Stand ist eine kollaborative Plattform, um regionale ÖPNV-Angebote zu planen. Ob Verkehrsunternehmen oder Aufgabenträger – alle Beteiligten können auf diese Plattform zugreifen und gemeinsam planen. Unterschiedliche Planungsstufen – von strategisch bis operativ – sind in einem durchgängigen Workflow integriert. So kann die Angebotsplanung flexibler, bedarfsgerechter und kosteneffizienter gestaltet werden. Die Plattform bindet über offene Schnittstellen Fahr- und Dienstplanung, Verkehrsmodelle und Bewertungsmodule von externen Anbietenden ein. Insbesondere Kommunen und Betriebe mit begrenzten Ressourcen profitieren von Datenaustausch und Prozessintegration.
Die DLR-Ausgründung atSTAKE bietet eine Software für die strategische Mobilitätsplanung, die speziell auf die Anforderungen von Kommunen, Planungsbüros und Verkehrsbetrieben zugeschnitten ist. Die Anwendung bietet lokal zugeschnittene Verkehrssimulationen auf Knopfdruck. So können Mobilitätsmaßnahmen schnell, datenbasiert und nachvollziehbar bewertet werden.
Zu den weiteren Exponaten auf dem DLR-Stand gehören: ein spezieller Balisenleser für Instandhaltungs- und Vermessungsaufgaben, ein additives Reparaturverfahren für Strukturen aus Verbundmaterialien, ein Simulationsframework für die Analyse und Optimierung von Energieflüssen in Schienenfahrzeugen und eine Wasserstoff-Klimaanlage für Wasserstoff-Züge zur Montage auf dem Wagendach.
Text: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)