Weltpremiere im Erzgebirge: Fahrerloser Zug dank 5G-Steuerung

Weltpremiere auf der Schiene: Zum ersten Mal steuert ein Zug wie von Geisterhand über die Gleise, fahrerlos aber vernetzt mit der neuen Mobilfunktechnologie 5G. Auf dem Smart Rail Connectivity Campus steuert Vodafone einen Zug von Thales aus der Ferne. Der Düsseldorfer Telekommunikationskonzern hat dafür im Erzgebirge eine der ersten 5G-Stationen in Deutschland errichtet. Die neue Mobilfunktechnologie ermöglicht auf der Teststrecke für Zugverkehr Bandbreiten von mehr als 500 Megabit pro Sekunde und verringert die Latenzzeiten, also die Verzögerung, mit der Daten übertragen werden, auf weniger als zehn Millisekunden. Zukünftig könnten Züge beispielsweise beim Gütertransport ferngesteuert werden.

"Wir bringen 5G zum ersten Mal auf die Gleise", so Alexander Saul, Geschäftsführer Firmenkunden von Vodafone Deutschland. "Gemeinsam mit unseren Industriepartnern prüfen wir, welche neuen Anwendungen mit 5G möglich werden", so Saul weiter. "Wenn das Netz, wie hier auf der Teststrecke, in Echtzeit funkt, dann könnte so in Zukunft das Home Office für Zugfahrer Wirklichkeit werden." "Der Smart Rail Connectivity Campus im sächsischen Erzgebirge ist eine europaweit einzigartige Plattform, die die Zukunft des digitalen Schienenverkehrs entscheidend prägen wird. Hier forschen und arbeiten über 100 Partner an automatisierter, umweltfreundlicher Mobilität. Wir freuen uns, dass wir dank der Unterstützung aus dem Förderprogramm ‚WIR! – Wandel durch Innovation in der Region‘ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, dieses innovative Modellprojekt im Erzgebirge ansiedeln können", ergänzt Sören Claus von der Technischen Universität Chemnitz, der technischer Leiter des Smart Rail Connectivity Campus ist.

Als der Zug von Thales auf dem Smart Rail Connectivity Campus beschleunigt, ist das Fahrerhaus leer. Der Zugführer sitzt mehrere hundert Meter entfernt in einer Steuerzentrale. Auf zwei Bildschirmen sieht er in höchster Qualität die Sicht aus dem Fahrerhäuschen und die Außenansicht vom fahrenden Zug. Aus einer originalgetreuen Steuerzentrale heraus lenkt er den Zug. So, als ob er wirklich im Waggon sitzen würde. Beschleunigt der Lokführer, wird der Zug umgehend schneller. Bremst er ab, kommt der Zug zum Stehen. Eine Verzögerung in der Ausführung gibt es nicht. Die Steuerbefehle werden per 5G direkt an den Zug übermittelt. In Echtzeit. Also frei von jeder Verzögerung. Das ist wichtig: Denn wenn beispielsweise plötzlich ein Gegenstand auf der Fahrbahn liegen würde, müsste der Bremsvorgang direkt eingeleitet werden, um einen Unfall zu vermeiden.

Damit der Zug von Thales ferngesteuert werden kann, nutzt Vodafone die 5G-Technik Network Slicing, mit deren Hilfe sich
verschiedene virtuelle Netzwerke eine physische Netzwerkstruktur teilen. Für das Testfeld stellt der Telekommunikationskonzern ein separat zugeschnittenes 5G-Netz zur Verfügung. So stehen für die Fernsteuerung vom Zug immer optimale Mobilfunk-Kapazitäten bereit, auch wenn zahlreiche Nutzer in der direkten Umgebung ebenfalls im Netz surfen. Zudem werden die Daten unmittelbar vor Ort in einer Mobile Edge Cloud (MEC) verarbeitet, also in einem kleinen Rechenzentrum in direkter Nähe zur Mobilfunkstation. Weil die Daten keine weiten Wege mehr zurücklegen müssen, können sie verzögerungsfrei verarbeitet werden.

Hintergrund: „Smart Rail Connectivity-Campus“

Im Mittelpunkt des „Smart Rail Connectivity-Campus“, an dem etwa 140 Partner beteiligt sind, steht der Aufbau eines neuen Forschungscampus in Annaberg-Buchholz . In diesem europaweit einzigartigen Modellprojekt,  das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Programm "WIR! – Wandel durch Innovation in der Region" gefördert wird, sollen hoch automatisiertes Fahren auf Normalspurgleisen der Bahn sowie ökologisches Fahren insbesondere mit hybriden Antrieben weiter erforscht und innovative Mobilitätstech­nologien zur Zulassung und Markteinführung geführt werden. Da das Niveau und die Art und Weise der Er­möglichung von Mobilität enorme wirtschaftliche wie ökologische Effekte haben, leistet das Projekt bezo­gen auf den Bahnverkehr und darüber hinaus wichtige Beiträge zu einer nachhaltigen – ökonomisch, ökologisch und sozial effektiven und effizienten – Mobilität.

Mit den angestrebten Forschungsergebnissen sollen maßgebliche Beiträge zu einem nachhaltigen Schienenverkehr geleistet werden. Hauptakteure des Projektes sind die Stadt Annaberg-Buchholz, die TU Chemnitz und die DB RegioNetz Verkehrs GmbH/Infrastruktur GmbH Erzgebirgsbahn. Unter­stützend wirken auch die beiden Chemnitzer Fraunhofer-Institute IWU und ENAS, die Wirtschaftsförderungs­gesellschaften der Stadt Chemnitz und des Erzgebirges, Professuren der TU Dresden sowie viele weitere Wissen­schafts- und Praxispartner. Seitens der TU Chemnitz beteiligt sind 22 Professuren aus sechs Fakultäten.

Quelle: Meldung der TU Chemnitz vom 17.09.2019, Mario Steinebach