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Zukunftskonzept virtuelle Kupplung
ein innovativer Lösungsansatz für die baureihen- und herstellerübergreifende Kuppelbarkeit von Triebfahrzeugen
Rüsch, Franziska
Die betriebliche baureihen- und herstellerübergreifende Kuppelbarkeit (Multikuppelbarkeit) von Triebfahrzeugen im Schienenpersonennahverkehr (SPNV) erhöht die betriebliche Flexibilität im Fahrzeugeinsatz und verbessert dessen Wirtschaftlichkeit. Für die Gestaltung eines zukunftsfähigen SPNV gilt die Multikuppelbarkeit daher, insbesondere bei den Eisenbahnverkehrsunternehmen und Aufgabenträgern, als zentrale Anforderung. Heute ist ein betriebliches Kuppeln verschiedener Baureihen nur dann möglich, wenn die gewünschten Kuppelpaare bereits in der Fahrzeugentwicklung berücksichtigt werden; erhebliche Mehraufwendungen eingeschlossen.
Im Vergleich mehrerer Lösungsansätze zur Etablierung der Multikuppelbarkeit wurde im Rahmen der Analyse der Etablierung der virtuellen Kupplung das größte Erfolgspotenzial beigemessen. Im virtuellen Zugverband existiert keine physische Verbindung zwischen den Fahrzeugen; hier folgt das hintere Fahrzeug dem vorderen automatisiert im dichten Abstand.
Die erfolgreiche Etablierung der virtuellen Kupplung basiert im Wesentlichen auf ihrer technischen Entwicklung und der Bewältigung von rechtlichen Umsetzungsherausforderungen. Entscheidend ist zudem, welche Wirtschaftlichkeit die virtuelle Kupplung im konkreten Anwendungsfall aufweisen kann. Eine entscheidende Frage ist hier, ob die betriebliche Reserveflotte soweit reduziert werden kann, dass die Kosten für die Integration der virtuellen Kupplung gerechtfertigt sind. In Abhängigkeit davon, wie schnell die technische Umsetzung gelingt, der rechtliche Rahmen weiterentwickelt und die notwendige Kommunikationsinfrastruktur geschaffen wird, ist eine Markteinführung frühestens 2025/26 realistisch umsetzbar.
Das zentrale Ergebnis dieser Arbeit bildet ein Zukunftskonzept, das beschreibt, wie die betriebliche Multikuppelbarkeit mittels der virtuellen Kupplung im SPNV erfolgreich etabliert werden kann. Die wissenschaftliche Anschlussfähigkeit besteht zum Beispiel in Bezug auf die technische Spezifikation und im Kontext der Diskussion rechtlicher Fragestellungen. Die wirtschaftliche Anschlussfähigkeit resultiert aus der Übertragbarkeit des in dieser Arbeit entwickelten Verfahrens zur ganzheitlichen Bewertung von Innovationen im SPNV, zum Beispiel im Rahmen von Verkehrs- und Fahrzeugausschreibungen.
The operational type series and manufacturer coupling capability (multi-coupling capability) of the traction units in the regional passenger rail transport (Schienenpersonennahverkehr, SPNV) increases the operational flexibility of vehicle utilization and improves its economic aspects. Therefore, the multi-coupling capability, especially for the railway transport companies and the regional authorities, is considered a key requirement for creating a future-oriented SPNV. Currently, operational coupling of diverse type series is only possible if the coupling configuration desired has already been taken into consideration during the vehicle’s design phase.
Compared to multiple solution approaches for establishing multi-coupling capability, the highest success potential has been attributed to the establishment of virtual coupling. A physical connection between the vehicles does not exist; the vehicle in the rear automatically follows the lead vehicle within close distance.
The successful establishment of virtual coupling is essentially based on the technical development and the ability to handle the legal implementation challenges. The economic efficiency achieved by virtual coupling in the specific use case is also a decisive factor. One relevant question here is, whether the operational reserve fleet can be sufficiently reduced to justify the expenses incurred by integrating virtual coupling.
This concept can realistically be introduced into the market in 2025/26 at the earliest, depending on how quickly the technical implementation is successful, the legal framework is developed and the necessary communication infrastructure is provided.
The central result of this study is a future concept defining how the operational multi-coupling capability via virtual coupling in SPNV can be successfully established. The results can be connected to other fields of research, like technical specifications and legal issues. Further, the potential usability in the economic field results from the transferability of the process developed for the integral evaluation of innovations in SPNV, for instance within the framework of transport and vehicle tendering.
