ETCS

Das European Train Control System (ETCS) löst eine Vielzahl nationaler Zugbeeinflussungssysteme durch einen einheitlichen europäischen Standard ab. Es schafft die Grundlage für mehr Kapazität, höhere Zuverlässigkeit und die weitere Digitalisierung der Schiene – und macht grenzüberschreitende Fahrten einfacher. 

Zugsicherung durch digitale Stellwerkstechnik ist das Betriebssystem der modernen Schiene: Erst auf ihrer Basis lassen sich Assistenz- und Automatisierungsfunktionen aufsetzen, dichtere Zugfolgen fahren und Strecken ohne ortsfeste Signale betreiben. Für die Fahrgäste bedeutet das kürzere Reise- und Wartezeiten bei hoher Pünktlichkeit, für die Wirtschaft eine höhere Kapazität und Resilienz des Netzes. Zugleich mildert die Digitalisierung die absehbare Personallücke im Betrieb ab und stärkt den Klimaschutz, indem sie die Schiene leistungsfähiger und attraktiver macht.

Das Bundesministerium für Verkehr (BMV) hat die Richtlinie zur Förderung der ERTMS-Ausrüstung von Bestandsfahrzeugen erlassen. Auf Basis dieser Förderrichtlinie legt der Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB) einen Leitfaden vor, der eine praxisnahe Orientierung zur ERTMS/ETCS-Fahrzeugnachrüstung bietet. Die im VDB vertretenen Unternehmen möchten damit einen aktiven Beitrag zur erfolgreichen Nachrüstung der Fahrzeugflotten mit ETCS, ATO und FRMCS leisten und bringen dafür ihre umfangreiche Erfahrung ein. Der Leitfaden wurde mit der ERTMS-Koordinierungsstelle abgestimmt und wird von dieser mitgetragen.

Die Förderrichtlinie schafft verlässliche Rahmenbedingungen und eine solide finanzielle Basis für die flächendeckende Umrüstung von Bestandsfahrzeugen mit ERTMS. Die Hersteller stellen serienreife Produkte bereit und verfügen aus vielen tausend erfolgreich realisierten Nachrüstungen über umfangreiches Know-how – standardisierte Module, etablierte Prozesse und eine breite Produktpalette ermöglichen eine zügige, wirtschaftliche und risikoarme Umsetzung. Umrüstprojekte für Bestandsflotten – insbesondere mit einer Restlaufzeit von mehr als fünf Jahren – können bereits heute vorbereitet und gestartet werden.

Die Schiene verbindet Menschen und Wirtschaftsregionen über Landesgrenzen hinweg, ein integrierter europäischer Eisenbahnraum ist wichtiger Bestandteil der Europäischen Union. Nur in gemeinsamer Verantwortung können Politik, Betreiber und Industrie die Zukunft einer digitalen, resilienten und klimafreundlichen Mobilität auf der Schiene realisieren. Die verpflichtende Ausrüstung europäischer Korridore mit dem European Train Control System (ETCS) wird künftig mehr als 20 verschiedene nationale Zugbeeinflussungssysteme ersetzen und so den grenzüberschreitenden Verkehr erleichtern. Die flächendeckende Ausrüstung in Deutschland wird die absehbare Fachkräftelücke im Fahrleitpersonal ausgleichen und die Kapazitäten im Netz steigern. Mit der Kombination von moderner Stellwerkstechnik und teils von der Infrastruktur in die Fahrzeuge ausgelagerter Signaltechnik entsteht ein leistungsfähigeres Schienennetz, das den Bahnbetrieb der Zukunft sichert und die Basis für seine weitere Automatisierung legt. Digitale Zugsicherungssysteme ermöglichen Fahren in dichteren Taktfolgen, wodurch mehr Züge auf gleicher Strecke eingesetzt werden können. Für Fahrgäste bedeutet das kürzere Fahr- und Wartezeiten bei maximaler Pünktlichkeit. Für die Wirtschaft heißt ETCS höhere Kapazität, Zuverlässigkeit und Resilienz des Netzes.

Die digitale Ausrüstung für Bahnstrecken und Fahrzeuge wird vor allem am Standort Deutschland entwickelt und produziert. Die Bahnindustrie in Deutschland exportiert die digitale Schiene seit vielen Jahren weltweit, etwa nach Norwegen, Schweden, Spanien oder in die Schweiz. Jetzt darf Deutschland nicht hinter seine Nachbarn zurückfallen und die flächendeckende ETCS-Einführung nicht weiter verzögern. Die Unternehmen der Bahnindustrie benötigen eine langfristige Perspektive, um die für einen Hochlauf notwendigen Investitionen zu tätigen und ihre Ressourcen entsprechend aufzubauen. Das erfordert wiederum eine konsequente Strategie des Bundes für die synchrone ETCS-Aus- und Umrüstung von Infrastruktur und Schienenfahrzeugen, die mit einer langfristig gesicherten Finanzierung hinterlegt ist.

• Die Ausrüstung mit ETCS erfordert Stellwerke die ETCS-ready sind. In vielen Teilen des Netzes sind ESTW, die ETCS fähig sind, vorhanden. Diese Stellwerke können durch Migration ETCS-ready gemacht werden. Dort wo dies nicht gegeben ist, muss vorlaufend diese Basis geschaffen werden.

• Notwendig für die Steigerung der Modernisierungsgeschwindigkeit ist die Schaffung eines Gesamtverantwortlichen, der – mit weitreichenden Kompetenzen und Managementfähigkeiten ausgestattet – direkt dem für Verkehr zuständigen Bundesministerium unterstellt sein sollte.

Ein großer Teil der Stellwerkstechnik im deutschen Netz ist überaltert und in einer kaum überschaubaren Vielfalt von Bauformen im Einsatz. Ein erheblicher Anteil der Anlagen beruht noch auf vordigitaler Technik, deren wirtschaftlicher Betrieb zunehmend an Grenzen stößt. Die Erneuerung kommt seit Jahren zu langsam voran; bei unverändertem Tempo würde sie noch über Jahrzehnte andauern. Notwendig ist deshalb ein Vielfaches der bisher erreichten Erneuerungsrate, um die Leit- und Sicherungstechnik in einem überschaubaren Zeitraum durchgängig zu modernisieren.

Den Schlüssel bildet die Ausrüstung mit ETCS in Verbindung mit Digitalen Stellwerken. In ihrer konsequenten Ausprägung – ohne ortsfeste Signale und ohne punktförmige Zugbeeinflussung – ermöglicht sie nicht nur höhere Kapazität, sondern senkt zugleich die Kosten der Infrastruktur. Hinzu kommt: Für hohe Geschwindigkeiten steht mit dem absehbaren Auslaufen der bisherigen Linienzugbeeinflussung mittelfristig keine technische Alternative zu ETCS zur Verfügung.

Herausforderungen

• Hoher Anteil überalterter Stellwerke in großer technischer Vielfalt, deren wirtschaftlicher Betrieb immer schwieriger wird.
• Eine zu niedrige Erneuerungsrate, die den Modernisierungsstau weiter verfestigt – verschärft durch den demografischen Wandel beim Betriebspersonal.
• Überkomplexe Anforderungen an Standardisierung und Schnittstellen, die Zulassung und Rollout ausbremsen, statt sie zu beschleunigen.

Lösungsansätze

• Konsequente Ausrüstung mit netzwerkfähiger digitaler Leit- und Sicherungstechnik und standardisierten Systemschnittstellen, beschränkt auf das betrieblich, technisch und wirtschaftlich Sinnvolle.

• Stringente Rückwärtskompatibilität neuer Anforderungen zur installierten Basis, damit heutige Investitionen geschützt bleiben und der Rollout nicht von Weiterentwicklungen unterbrochen wird.

• Bündelung und Standardisierung der Planungs-, Zulassungs- und Inbetriebnahmeprozesse sowie durchgängige Digitalisierung – inklusive der Vermeidung von Doppelprüfungen.

• Konzentration der Bedienung in zentralen Standorten, um trotz schrumpfender Personaldecke einen verlässlichen Betrieb in der Fläche zu sichern.

Die Bahnindustrie in Deutschland steht als leistungsfähiger Partner bereit, diese Modernisierung in industriellem Maßstab umzusetzen. Voraussetzung ist eine verbindliche, über Legislaturperioden hinweg gesicherte Zielsetzung des Bundes und der Bahn – damit die Unternehmen die nötigen Kapazitäten planbar aufbauen können.

Ohne ausreichend viele Fahrzeuge mit ETCS-Bordausrüstung bleibt die Strecke wirkungslos: Auf einer Strecke ohne ortsfeste Signale können nur ausgerüstete Fahrzeuge verkehren. Die größte Herausforderung liegt in der Nachrüstung der heterogenen Bestandsflotte. Sie umfasst eine große Zahl von Fahrzeugen über viele Baureihen und noch deutlich mehr Varianten hinweg – jede Variante zieht einen eigenen Genehmigungsweg nach sich.

Maßgeblich für den Aufwand ist der Grad der Integration ins Fahrzeug. Die Bahnindustrie unterscheidet dafür drei Ausrüstungscluster: eine vollintegrierte Lösung mit Anbindung an die Fahrzeugsteuerung (Beispiel: Triebzug im Nahverkehr), eine vollintegrierte Lösung ohne diese Anbindung (Beispiel: Lokomotive im Fernverkehr) sowie eine Basis-Integration mit den ETCS-Grundfunktionen (Beispiel: Gleisbaufahrzeug). Den kritischen Pfad bildet jeweils die erste Ausrüstung einer Baureihe, das sogenannte First-of-Class-Fahrzeug: Engineering, Tests und Zulassung erfolgen hier prototypisch und sind um ein Vielfaches aufwendiger als die anschließende Serienumrüstung.

Herausforderungen

• Hohe Varianten- und Baureihenvielfalt der Bestandsflotte, die zu vielen kostenintensiven First-of-Class-Umrüstungen führt.
• Knappe Spezialressourcen in Engineering, Test und Zulassung sowie aufwendige Genehmigungsverfahren nach dem 4. Eisenbahnpaket.
• Fehlende wirtschaftliche Anreize für Halter von Bestandsfahrzeugen, deren Investitionen ohne Förderung kein eigener Nutzen gegenübersteht.

Lösungsansätze

• Bündelung gleicher Baureihen und Varianten über Halter hinweg (Pooling) und gemeinsame, halterübergreifende Definition der First-of-Class-Cluster, um Mehrfachaufwände zu vermeiden.
• Möglichst enge Orientierung der Anforderungen an der europäischen Spezifikation (TSI), um Sonderlösungen und damit Zulassungsaufwand zu begrenzen.
• Trennung des Serien-Rollouts von Innovationsprojekten sowie Verkürzung der Zulassungszeiten durch klare Rollen und standardisierte Prozesse.
• Frühzeitige Klärung des technischen Ist-Zustands der Fahrzeuge und der zugehörigen Dokumentation – die wesentliche Voraussetzung für eine reibungsarme Abwicklung.

Damit der Hochlauf gelingt, ist eine Förderung der Fahrzeugnachrüstung erforderlich – volkswirtschaftlich ist sie der günstigere Weg gegenüber einer dauerhaften Doppelausrüstung der Infrastruktur. Sinnvoll ist die Kombination aus Anreizen für den Umbau und einer fördernden Trassenpreisgestaltung für bereits ausgerüstete Fahrzeuge.

Technik allein beschleunigt den Rollout nicht. Entscheidend sind die Rahmenbedingungen – verlässliche Ziele, eine handhabbare Finanzierung, schlanke Prozesse und eine koordinierende Verantwortung. Hier liegt zugleich der größte Hebel, um die Komplexität zu senken, die heute an vielen Stellen bremst: von der Definition der Anforderungen über die Planung bis zu Bau, Betrieb und Instandhaltung.

1. Schlanke Regelwerke und digitale Prozesse

• Vereinfachung und Vereinheitlichung der Regelwerke, ergänzt um einen angemessenen zeitlichen Stillhalterahmen, der Planungssicherheit schafft.

• Durchgängige Digitalisierung von Planung, Genehmigung, Prüfung und Abnahme – mit gezieltem Personaleinsatz und ohne Doppelprüfungen identischer Sachverhalte.

• Funktionale statt überdetaillierter Anforderungen, damit die Innovationskraft der Industrie im Wettbewerb wirksam werden kann.

• Standardisierung dort, wo sie betrieblich und wirtschaftlich Nutzen stiftet – und Verzicht auf aufwendige Systemintegrationen ohne erkennbaren Mehrwert.

2. Verbindliche Ziele und koordinierte Steuerung

Damit der Rollout von Infrastruktur und Fahrzeugen ineinandergreift, braucht es eine gesamthafte Steuerung mit klarer Zielvorgabe und einem einfachen, nachvollziehbaren Erfolgsmaßstab. Eine übergeordnete Portfoliosteuerung über alle Programme hinweg verhindert ständige Umpriorisierungen und stellt Gesamtoptimierung vor Einzeloptimierung. So lässt sich auch das wechselseitige Aufschieben durchbrechen, bei dem die jeweils eine Seite auf die fehlende Ausrüstung der anderen verweist.

2. Finanzierung und Planungssicherheit

Investitionen in die Modernisierung sind langfristig und müssen unabhängig von kurzfristigen haushalts- und tagespolitischen Schwankungen sein. Erforderlich sind eine deutlich vereinfachte Finanzierungsarchitektur und eine kontinuierliche, über Legislaturperioden hinweg gesicherte Finanzierung. Erst eine verlässliche Zusage erlaubt es Industrie, Infrastruktur und Fahrzeughaltern, die nötigen Kapazitäten planbar aufzubauen – ein stetiger Hochlauf treibt den Output, nicht die Preise.