SICHERHEIT AUF SCHIENEN UND WASSERSTRASSEN 02.06.2014, 09:34 Uhr

Elektronische Assistenten für Lokführer und Kapitäne

Die Positionsbestimmung mit Satellitenhilfe lässt sich durch zusätzliche Sensorsysteme extrem verbessern. Das verbessert die Auslastung der Verkehrsadern, reduziert den Energieverbrauch und kommt sogar Autofahrern zugute.

Neue Fahrerassistenzsysteme können zukünftig den Verkehrsfluss auf der Schiene und den Binnengewässern sicherer machen und zugleich den Anforderungen an Effizienz und Umweltverträglichkeit gerechter werden.

Neue Fahrerassistenzsysteme können zukünftig den Verkehrsfluss auf der Schiene und den Binnengewässern sicherer machen und zugleich den Anforderungen an Effizienz und Umweltverträglichkeit gerechter werden.

Foto: DLR

Die Bahnschranken senken sich, das Rotlicht blinkt. Die Autoschlange vor dem Bahnübergang wird immer länger. Auf den Schienen geschieht nichts ­– gefühlte fünf Minuten lang. Dann rollt eine Regionalbahn durch. Die Schranken öffnen sich, der Stau löst sich langsam auf.

Bahn arbeitet bislang mit zeitlichem Sicherheitspuffer

Es dauert so lange, weil die Ortung der Züge noch mangelhaft ist. Um auf der sicheren Seite zu sein packt die Bahn stets noch ein paar Minuten drauf. Das ist künftig nicht mehr nötig. Mit einem raffinierten Sensor- und Positionierungssystem lässt sich die Route von Zügen auf den Meter genau bestimmen. GPS und das russische Gegenstück Glonass, beides satellitengestützte Systeme, ermöglichen zwar Positionsbestimmungen auf wenige Meter genau. Doch es fehlt an Zuverlässigkeit. Mal fallen die Daten aus, mal kommen sie nicht beim Empfänger an, weil Tunnel oder Häuserschluchten den direkten Blick auf die Satelliten versperren.

Unempfindlich gegen Störsignale

Die „Train Location-Unit“ (TLU), die Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt entwickelt haben, schließt die Sicherheitslücke. Drehraten- und Beschleunigungssensoren, die gegen Störsignale unempfindlich sind, ergänzen die Positionsdaten, die auf Grund der Satellitensignale ermittelt werden. In langen Tunneln errechnet das System laufend die Position anhand der letzten zuverlässigen Messung vor der Einfahrt in den Tunnel, der aktuellen Geschwindigkeit, der Beschleunigung und der eventuell gefahrenen Kurven.

Schleusenfahrt der MAINZ auf der Mosel: Am 23. Mai 2014 demonstrierten die DLR-Wissenschaftler gemeinsam mit Projektpartnern wie die neuen Fahrerassistenzsysteme funktionieren.

Schleusenfahrt der MAINZ auf der Mosel: Am 23. Mai 2014 demonstrierten die DLR-Wissenschaftler gemeinsam mit Projektpartnern wie die neuen Fahrerassistenzsysteme funktionieren.

Foto: DLR

TLU bietet noch eine Reihe weiterer Vorteile. Das Schmieren der Schienen in Kurven, das nerviges Quietschen und übermäßigen Verschleiß verhindern soll, lässt sich künftig automatisieren. Züge halten bei der Einfahrt zentimetergenau an der Stelle an, die geplant ist, ohne unnötig langen Bremsweg. Weil alle TLU miteinander kommunizieren können die Assistenzsysteme die Geschwindigkeit jeweils so anpassen, dass der Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Zug erhalten bleibt. Das heutige Stop-and-go vor Signalen ist dann überflüssig. Erfreulicher Nebeneffekt: Auf viel befahrenen Strecken reduziert sich der Energieverbrauch um bis zu 50 Prozent. Vor seiner Einführung muss TLU allerdings noch viele Tests bestehen.

Elektronik gibt dem Kapitän Steuerungsempfehlungen

Ein vergleichbares System für die Schifffahrt ist bereits erfolgreich erprobt worden. Das Motorschiff „Mainz“, das dem Wasser- und Schifffahrtsamt Bingen gehört, war mit der „Position, Navigation, Time-Unit“ (PNT-Unit) auf deutschen Wasserstraßen unterwegs. Sie gibt dem Schiffsführer Steuerungsempfehlungen zur Einhaltung der Ideallinie. Dabei werden auch Fremdeinflüsse wie Pegelstand und Routen anderer Schiffe berücksichtigt, ebenso Schifffahrtszeichen, Brücken, Kaimauern und Schleusenwände. Wenn das mit der PNT-Unit ausgestattete Schiff einem anderen zu nahe zu kommen droht gibt sie eine Kollisionswarnung. Die DLR-Forscher glauben, dass sich vor allem viel befahrene Wasserstraßen mit elektronischer Assistenz effektiver nutzen lassen.

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