Güterwagen 4.0

Die im Vergleich zum Lkw geringe Attraktivität und Wirtschaftlichkeit des Transports kleinteiliger Ladungsmengen und des Verkehrs einzelner Wagen im Schienengüterverkehr sind bedingt durch die geringe Automatisierung des Systems sowie die mangelnde Planbarkeit des Wagenumlaufs. Während der Wagenumlauf in den letzten Jahren zunehmend planbarer geworden ist, ist die Automatisierung der Wagen nicht vorangeschritten. So wird ein Güterzug in der Zugbildungsanlage manuell zerlegt, was außer der Bedienung der Schraubenkupplung auch die Bedienung der Bremse beinhaltet. Bei der Zerlegung von Güterzügen anhand der Zerlegeliste kommt es immer wieder zu Fehlern in der Gruppierung.

Nach der Zugbildung muss am neuen Zug eine vollständige Bremsprobe vorgenommen werden, hier ist ein Zeitaufwand von mindestens 70 Minuten für einen 740 m-Zug zu erwarten. Im Rahmen der Bremsprobe werden ebenfalls Einstellungen des Bremssystems vorgenommen.
Der Güterwagen 4.0 (GW40) adressiert die oben dargelegten Probleme, indem er ein Plattform für technologische Weiterentwicklung und Automatisierung der Wagen bereitstellt. Diese Plattform beinhaltet:

  • Stromversorgung: Elektrische Energie wird während des Hauptlaufs zentral erzeugt, gespeichert und auf standardisierte Art und Weise verfügbar gemacht.
  • Datennetz: Ein Datennetz verbindet Sensoren und Aktoren im Wagen sowie über Nahbereichsfunklösungen die Wagen untereinander und mit Bedienern.
  • Connectivity: 3G/5G-Connectivity wird für alle installierten Elemente zentral bereitgestellt.
  • Betriebssystem: Das Betriebssystem WagonOS lässt die Erweiterung der Plattform für beliebige Anwendungen zu, der GW40 kann mittels Apps erweitert werden.

 
Die Bereitstellung dieser Technologien durch den GW40 führt nicht nur zu Vereinfachungen für die Versender, es erschließt auch neue Geschäftsfelder für Wagenhalter und Eisenbahnverkehrsunternehmen. Die Abbildung zeigt die Kommunikationspfade, die zu neuen Geschäftsmodellen führen.

Entscheidend für die Lösung der dargelegten Problemstellungen ist die Ergänzung eines Bordnetzes zum Güterwagensystem. Das Bordnetz hat hierbei zwei Hauptaufgaben, zum einen ist dies die Verteilung der elektrischen Energie, zum anderen die Vernetzung von Sensoren und Aktoren.
Dieses Bordnetz kann in verschiedenen Ausbaustufen in den Güterwagen integriert werden, skalierbar sind hierbei sowohl die Leistungsfähigkeit der Stromversorgung als auch der Funktionsumfang des Rechner- und Sensornetzwerks.

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