Projekt bringt Bahnkommunikationsnetzwerke in die richtige Spur
Das zweijährige MISTRAL-Projekt (Communication Systems for Next-generation Railways) hat einen wichtigen Beitrag zum SHIFT2RAIL-Gemeinschaftsunternehmen, einer Kooperation zwischen der Kommission und der Industrie mit dem Ziel, Forschung und Entwicklung zu beschleunigen, geleistet. Die Erkenntnisse des Projekts können nun von Branchenpartnern innerhalb des Gemeinschaftsunternehmens aufgegriffen werden, damit sie ein besseres Verständnis der Zukunftsszenarien der Netzwerke und deren Auswirkungen für Bahnbetreiber und Fahrgäste bekommen. „Einer der Vorteile davon, ein kleines auf Forschung konzentriertes Projekt zu sein, besteht darin, dass wir schwierige Fragen stellen können“, sagt MISTRAL-Projektkoordinator Dr. Maurizio Spirito vom Istituto Superiore Mario Boella (ISMB) in Italien. „Was wir nicht haben, sind vertrauliche Branchenkosten und -zahlen. Durch Anwendung unserer Methodologie können Bahnbetreiber jedoch ihre exakten Ausrüstungskosten, erwarteten Erträge, Schienenkapazitäten und Fahrgastzahlen eingeben, um so ein genaues Bild davon zu erhalten, was die Umstellung auf ein neues Kommunikationsnetzwerk bedeutet.“ Vorbereitung auf die Umstellung Die Kommunikation zwischen Zug und Streckenabschnitten beschreibt ein essentielles Element des Eisenbahnverkehrsleitsystems und umfasst den Kontakt zwischen dem sich bewegenden Zug und fest installierter Infrastruktur wie Signalen und Bahnhöfen. Diese Kommunikation ist unerlässlich, um Sicherheit und betriebliche Effizienz zu gewährleisten. Das Kommunikationsnetzwerk GSM-R, das derzeit für diesen Zweck genutzt wird, ist relativ alt und zumeist Eigentum der Bahnbetreiber selbst und wird von diesen verwaltet. „Das ist unser heutiger Stand“, so Spirito. „Wir sprechen vielleicht für unsere Mobiltelefone über 4G oder sogar 5G, aber der Schienenverkehr nutzt immer noch diese alte Technologie. Die Umstellung auf ein neues Kommunikationsmodell ist notwendig, weil der Wartungssupport und die Ersatzteile für GSM-R nur noch bis 2030 erhältlich sein werden.“ Das ist eine knifflige Situation. Während die Europäische Kommission und andere Stellen die Bahnkommunikationsnetzwerke für den Markt öffnen wollen, haben viele Bahnbetreiber, die in ihr Netzwerk investiert haben, Sicherheitsbedenken. Die Industrie sieht der Umstellung auf neue Technologien, die in kritischen Umgebungen noch nicht getestet wurden oder sich bewährt haben, widerwillig entgegen. Zukünftige Schienennetze „Das ist die Herausforderung, vor der wir stehen“, sagt Spirito. „Innerhalb des Rahmens des Shift2Rail-Gemeinschaftsunternehmens wurden wir gebeten, Zukunftsszenarien zu bewerten, in denen GSM-R durch neue Technologien ersetzt wird. Wir haben uns damit befasst, wie diese Technologie aussähe, welche Dienstleistungen angeboten würden und wie das Servicemodell gestaltet wäre.“ Das Projekt begann mit der Betrachtung von Kommunikationsdienstleistungen sowohl für Bahnbetreiber als auch für Fahrgäste. Derzeit unterstützt GSM-R nur den Schienenverkehr; kommerzielle Mobilfunknetzwerke stehen in manchen Zügen für Fahrgäste zur Verfügung, doch die Abdeckung ist durchwachsen. „Wir haben überlegt, ob es möglich wäre, dass es künftig keinen Unterschied mehr gibt zwischen Schienen- und Fahrgastdienstleistungen“, meint Spirito. „Für Fahrgäste könnten diese Dienste Ticketingsysteme, Routenplanung und Unterhaltung umfassen. Für die Bahnbetreiber müsste das Netzwerk sicherheitskritische Dienstleistungen anbieten, aber vielleicht auch Echtzeitüberwachung von Zug und Schiene.“ Im nächsten Schritt befasste sich das Projekt mit der Art der Technologie, die erforderlich wäre, um Dienstleistungen der nächsten Generation anzubieten. Spirito und sein Team stellten fest, dass 4G (das derzeitige Mobilnetzwerk) in der derzeitigen Definition keine aufgabenkritischen Dienstleistungen unterstützt, doch sie merken auch an, dass es Möglichkeiten geben könnte, das derzeitige System so weiterzuentwickeln, dass auch solche Dienste unterstützt würden. Das Projektteam prüfte auch die Möglichkeit, Netzwerke nicht in der Form von Vermögenswerten zu entwickeln, die von Bahnbetreibern besessen und betrieben werden, sondern eher als Dienstleistungen, die von Telekommunikationsanbietern bereitgestellt werden. „In einem Szenario wären die Betreiber des Mobilfunknetzwerks die Besitzer der Kommunikationsinfrastruktur, die Technologie wäre noch immer 4G aufgabenkritisch, und die Dienstleistungen würden den Bahnbetreibern auf der Grundlage von Vereinbarungen bereitgestellt“, erklärt Spirito. Das Projekt, das im Oktober 2018 abgeschlossen sein soll, wird nun die Nachhaltigkeit verschiedener Dienstleistungsmodelle bewerten.
Schlüsselbegriffe
MISTRAL, Schienenverkehr, Gleise, digital, Technologie, ERTMS, 4G, 5G, Zug, aufgabenkritisch, Telekommunikation, Ticketing, Mobilfunknetzwerke
