Warum die Bahn ein 4.0 braucht

Die vierte industrielle Revolution (Industrie 4.0) verändert unser Leben und unsere Industrie mit neuen Technologien wie cyber-physischen Systemen und dem Internet der Dinge. Auswirkungen wird es auch auf die Betriebslandschaft des Güterverkehrs geben. Hier bedarf es umfangreicher technologischer Upgrades für mehr Effizienz.

Als Reaktion auf diese Veränderungen hat die IHHA ein Visionspapier für die Eisenbahn der Zukunft veröffentlicht, das von einer Arbeitsgruppe aus den zehn IHHA-Mitgliedsländern ausgearbeitet wurde. Der Fokus der Heavy Haul Vision 2030 liegt auf Kundenerfahrung, Sicherheit, Effizienz, Wartung, Nachhaltigkeit, Informationsmanagement und Kompetenzentwicklung.​

Betriebssicherheit in der digitalen Kultur

Die Erwartung ist, dass die Eisenbahnindustrie von traditionellen auf automatisierte Kontrollsysteme umsteigt. Diese sind sicherer und schließen Zwischenfälle aus, bei denen der Faktor Mensch eine Rolle spielt. Bei der Entwicklung von Sicherheitseinrichtungen sollte ein Systemansatz verfolgt werden, der die Zusammenarbeit zwischen Bahnbetreibern und Forschungseinrichtungen, Anbietern und Aufsichtsbehörden fördert.​

Kundenerfahrung

Bahnunternehmen vernachlässigen oft Strategien zur Verbesserung der Kundenerfahrung und stellen den Betrieb über die Kundenzufriedenheit. Es sind erhebliche Fortschritte notwendig, um digitale Erlebnisse in Echtzeit zu schaffen, die auf emotionaler Ebene ansprechend sind.​

Betriebsleitung und Betriebskontrolle

Die digitale Eisenbahn der Zukunft erfordert einen vernetzten Betrieb, in dem Echtzeitdaten und Kommunikationswege über das gesamte Netzwerk und nicht nur über einzelne Züge oder Korridore hinweg integriert sind. Vorausschauende Algorithmen würden Konvergenzen im Verkehrsfluss vorhersagen.​

Vernetzte und sichere IT-Systeme

Da Eisenbahnen zunehmend auf Computersysteme angewiesen sind, ist das Risiko von Netzausfällen und Cyberangriffen eine erhebliche Bedrohung für die Zuverlässigkeit und Sicherheit dieser Systeme. Entscheidend sind die Verbesserung der Cybersicherheit und das Bewusstsein darüber.​

Kommunikationsbasierte Zugsicherung und Durchsatz

Im Schwerlastverkehr steht die Steigerung der Produktivität im Vordergrund. Investitionen in Kommunikation, Automatisierung und hoch belastbare Gleise ermöglichen den Betrieb von sichereren und größeren Zügen mit höherer Tonnage. Dennoch steht der Trend zu größeren Zügen auf dem Prüfstand. Der zukünftige Bahnbetrieb könnte dank autonomer Technologien und flexibler Signaleinrichtungen mit kürzeren, leichteren Zügen eine höhere Kapazität erzielen.

Energie und Umwelt

Der Schwerlastverkehr, bekannt für vergleichsweise geringen Energieverbrauch beim Transport von Massengütern, wird zunehmend unter Druck geraten, auf nachhaltigere Antriebstechnologien umzustellen. Die Industrie 4.0 wird dies fördern durch hoch entwickelte Fahrerassistenzsysteme (DAS, Driver Advisory System), automatisierte Fahrbetriebe (ATO, Automatic Train Operation) und Energiespeicher auf Schienenfahrzeugen zur Senkung des Energieverbrauchs von Lokomotiven.​

Moderne Schienenfahrzeuge mit hoher Verfügbarkeit

Instandhaltungskosten müssen gesenkt werden und vorhersehbar sein. Künftige Modelle sollten mit intelligenter Sensorik für kontinuierliche Zustandsüberwachung ausgestattet sein, neue Materialien und 3D-Druck zur strukturellen Optimierung nutzen und ein besseres Verhältnis zwischen Zuladung und Leergewicht aufweisen. Der Übergang zu leistungsbasierter Instandhaltung und der Einsatz automatisierter Überwachungssysteme wird Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz erhöhen. Eine entscheidende Rolle bei der Vorhersage und Optimierung von Wartungsplänen wird die Datenanalyse spielen.​

Integrierte Gleisbausysteme

Beim Bau von Infrastrukturen werden erhebliche technologische Fortschritte erwartet. Dazu zählen neue montageartige Tragsysteme, digitale Fertigungstechnologien sowie automatisierte Installationstechnologien. Präzisionsmessungen und Sensoren werden die laufende Leistungsüberwachung nach dem Bau erleichtern.​

Proaktive Instandhaltung der Infrastruktur

Die Eisenbahnen müssen von der korrektiven zur proaktiven und vorbeugenden Instandhaltung übergehen und Echtzeitdaten für eine dynamische Planung nutzen. Vorausschauende Systeme, die verbesserte Sensornetzwerke, automatisierte Inspektionen und Datenanalysen in Echtzeit nutzen, sollten vor Ausfällen warnen, bevor sie auftreten. Instandhaltungsmaßnahmen sollten auf die Fahrpläne der Züge abgestimmt sein.​

Humankapital im digitalen Zeitalter

KI und Automatisierung werden zunehmend Routineaufgaben und kurze Entscheidungswege übernehmen. Das wird es den Menschen erleichtern, sich mehr auf kreative Aufgabengebiete zu konzentrieren, die jenseits der Fähigkeiten von KI liegen. Dies signalisiert einen bedeutenden kulturellen Wandel für Arbeitnehmer:innen, Führungskräfte und Gewerkschaften.

Wir bei der IHHA wissen, dass jede Eisenbahnbehörde wertvolles Fachwissen beisteuern kann. Wir ermutigen die Mitgliedsbahnen, ihre Erfahrungen und Erkenntnisse miteinander zu teilen. Indem wir zusammenarbeiten und von den Erfolgen und Herausforderungen der anderen lernen, können wir gemeinsam Fortschritte in Richtung Bahn 4.0 machen. Unsere Zulieferer, mit Universitäten verbundene Unternehmen und Partner in der Lieferkette sind wichtige Verbündete auf diesem Weg.