DIE DIGITALE AUTOMATISCHE KUPPLUNG (DAK) IST EIN ELEMENTARER BAUSTEIN UND MEILENSTEIN FÜR DAS WACHSTUM DES SCHIENENGÜTERVERKEHRS IN GANZ EUROPA!

In der Geschichte des Güterwagens werden seither ausschließlich Schraubenkupplungen verwendet. Dabei muss ein ca. 20kg schwerer Bügel auf die Haken zweier Wagons gelegt werden um anschließend durch drehen eines Schraubgewindes der Kupplungen die beiden Wagen miteinander verbinden zu können. Die Luftleitungen für Bremsen sowie Strom- und Datenbusleitungen werden anschließend händisch gekoppelt. Dank der DAK werden Güterwagen nun automatisch miteinander verbunden, ohne das Handarbeit des Rangierpersonals von Nöten ist. Dabei werden gleichzeitig alle nötigen Verbindungen ebenfalls miteinander gekoppelt.

Bis 2030 sollen alle Züge in Europa mit einer DAK ausgestattet sein. So verlangt es eine gemeinsame Charta aus Akteuren der Industrie. Das Ziel der Charta: Spätestens 2030 sollen Güterwagen in ganz Europa automatisch kuppeln, Güterzüge komplett digitalisiert und von Lok bis zum letzten Wagen digital miteinander vernetzt sein.
Die Industrie vertritt die Auffassung, dass die Digitale Automatische Kupplung wichtigster Bestandteil einer Automatisierung und Digitalisierung des Schienengüterverkehrs ist. Die DAK soll schnellere und effizientere Prozesse schaffen. Um dies zu erreichen, werden in der Charta drei Kernforderungen vorgestellt:

  • Entwicklungsphase beschleunigen
    Die Entwicklungsphase ist bereits angelaufen und wird durch eine Vielzahl von Projekten von Akteuren aus dem Sektor vorangetrieben. Die Unterzeichner der Charta fordern ein höheres Engagement der Politik, um die Entwicklungsphase weiter zu beschleunigen und so schnell in die flächendeckende Implementierung zu starten.
  • Finanzierung einer europaweiten Einführung sicherstellen
    Europaweit müssen in etwa 450.000 Güterwagen umgerüstet und mit der neuen Kupplungstechnik ausgestattet werden. Nicht nur der Umfang dieser Aufgabe stellt die Industrie vor Herausforderungen, auch die damit verbundenen Kosten von bis zu zehn Mrd. Euro, die auf den Sektor zukommen. Daher werden Förderprogramme zur Finanzierung von DAK-Investitionen gefordert.
  • Europäischen Fahrplan für die Migration der DAK aufstellen
    Um die DAK erfolgreich einzuführen, braucht es klare politische Vorgaben und die Schaffung von Rahmenbedingungen für den Migrationsprozess. Es werden zeitliche Vorgaben für die Umsetzung sowie Maßgaben zu technischen Standards benötigt. Damit die flächendeckende Einführung der DAK gelingt, wird ein klarer Umstellungszeitpunkt gefordert.

Bei einer DAK kann zwischen 5 Stufen unterschieden werden. Stufe 0 wäre die noch aktuelle Schraubenkupplung. Ab Stufe 3 kann jedoch erst von einer funktionierenden automatischen Kupplung gesprochen werden, da hier erstmals auch eine Stromleitung mitgekoppelt wird. Eine DAK der Stufe 4, welche in Europa eingeführt werden soll, kann neben dem eigentlichen Kuppeln der Wagons auch die Luft-, Strom- und Datenbusleitungen koppeln, besitzt eine elektropneumatische Bremse (ep-Bremse) und kann teilautomatisiert entkuppeln.

DAKs der Stufe 4 sind hierbei mit etlichen Sensoren ausgestattet und dank der Datenleitungen, können wichtige Zustandsdaten der Güterwagen an den Lokführer gesendet werden. Außerdem ist die Datenleitung eine wichtige Voraussetzung für die automatische Bremsprobe, mit der die Zugabfertigung um bis zu 45 Minuten beschleunigt werden kann. Zusammen mit automatischen Rangierloks kann ein Güterzug damit fast so schnell abfahrbereit sein, wie ein Lkw.

Ein weiterer Vorteil der DAK ist die Möglichkeit, längere Güterzüge bereitzustellen. Denn heute wird die Länge durch die Zughakengrenzlast begrenzt. Die DAK ist für eine größere Zughakenlast ausgelegt und ermöglicht zusammen mit einer ep-Bremse deutlich längere Züge von über 1km, womit die Kapazität der Züge damit deutlich erhöht werden kann.

Laut Christian Kuhn, Berater der DACcelerate, ist eine Migration der neuen DAK in zwei Schritten möglich. Beginnend mit dem Austausch des Federpakets samt der Aufhängung im Untergestellt eines Wagons, kann im zweiten Schritt die Demontage der Puffer und Zughaken und anschließender Montage der neuen Kupplungsköpfe erfolgen. Hierbei wird mit einem Arbeitsaufwand von rund 2 Stunden gerechnet.

Doch neben den Wagons, müssten in einem ersten Schritt die Lokomotiven umgerüstet werden. Hierbei muss zunächst auf eine Art Hybridkupplung gesetzt werden, welche sowohl die neue als auch alte Technik beinhaltet. Neben der eigentlichen Kupplung sind ebenfalls 48V Wandler, sowie ein Strom- und Datenmanagement System von Nöten.

Ein weiteres Problemfeld stellt der Mischbetrieb dar. Denn aktuell müssten rund 350.000 bis 450.000 Wagons umgerüstet werden. Um diese Umrüstung in einem relativ kurzen Zeitfenster zu ermöglichen, müssten sogenannte Wagenpärchen gebildet werden. Dabei befindet sich auf der einen Seite des Wagons eine neue DAK und auf der anderen eine Schraubenkupplung.

  • Die Technik hinter der Datenübertragung ist aktuell noch offen. Zur Diskussion stehen hierbei folgende drei Lösungen:
    eigene Datenleitung in der DAK,
  • Übertragung der Daten über die Stromleitung (Powerline Communication)
  • Übertragung der Daten über die kurze Funkdistanz.

Pilotverkehre mit der DAK sollen ab 2023 erfolgen!

Der beauftragte Gutachter des Auftragsforschungsprojekt „DAK-Demonstrator“, mit einer Laufzeit von 2,5 Jahren bis Ende 2022, geht davon aus, dass bis 2023 ein DAK-Typ ausgewählt und die technische und betriebliche Funktionalität nachgewiesen sein muss. Pilotverkehre im Realbetrieb sollen dann ab dem Jahr 2023 durchgeführt werden. Der weitere Zeitplan sieht vor, dass auf europäischer Ebene im Rahmen von Shift2Rail die Migration einer DAK dann bis 2030 abgeschlossen ist.

Mit der Einführung der DAK sind hohe Kosten verbunden. Die Bundesregierung hält aufgrund der EU-weiten Vernetzung des Schienengüterverkehrs eine Umrüstung nur im gesamteuropäischen Kontext für sinnvoll. Die Bundesregierung geht der Vorlage zufolge zurzeit von Gesamtkosten für die europaweite Migration der DAK von 6,4 bis 8,6 Milliarden Euro aus (Quelle: bundestag.de).

Sechs europäische Partner bilden Konsortium – Start des Testprogramms Digitaler Automatischer Kupplungen

Digital Automatic Coupling for Europe (DAC4EU) ist das europäische Konsortium welches die Demonstration, Erprobung und Zulassung der DAK für den Schienengüterverkehr in Europa steuert. Sechs Unternehmen aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und Frankreich haben dabei den Zuschlag für das Forschungsprojekt „DAK Demonstrator für den Schienengüterverkehr“ des deutschen Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) erhalten. Mitglieder des Konsortiums DAC4EU sind die Deutsche Bahn und ihre Tochter DB Cargo, die schweizerische und die österreichische Güterbahn SBB Cargo und Rail Cargo Austria sowie die Wagenhalter Ermewa, GATX Rail Europe und VTG. Das Forschungsprojekt wird vom BMVI mit rund 13 Mio. EUR finanziert und läuft von Juni 2020 bis Dezember 2022. Ziel des Pilotprojekts ist die Auswahl eines Kupplungsdesigns für eine europaweite flächendeckende Einführung vorzubereiten.