Bahn aktuell - Digitale Schiene Deutschland
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Bahn aktuell 6 Deine Bahn 3/2021
Bahn aktuell
Leit- und Sicherungstechnik
Betrieblich-Technisches Zielbild
für die „Digitale Schiene“
Dr. Nikolaus Fries,
Leiter Architektur DLST
und Entwicklung DSTW,
DB Netz AG, Frankfurt am
Main
Die Digitalisierung des
Bahnsystems in Deutschland war bereits im
vergangenen Jahr ein Top-Thema in diversen
Diskussionen unserer Fachbranche. Mit dem
erklärten Ziel eines flächendeckenden Rollouts
der Digitalen Leit- und Sicherungstechnik
mit den Systemen Digitale Stellwerke und
dem europäischen Zugbeeinflussungssystem
ETCS hat die DB Netz AG die Vorreiterrolle für
dieses strategische Thema übernommen. Das
Programm „Digitale Schiene Deutschland“ dient
in diesem Kontext sowohl als schlanke Organi-
sation für die Konzeption und Umsetzung des
Rollouts als auch für die umfassende Betei-
ligung sämtlicher relevanten Stakeholder im
Bahnsektor in Deutschland.
Foto: DB AG/Volker Emersleben
Deine Bahn 3/2021 7
Bahn aktuell
Eine zentrale Grundlage für die Digitale Schiene kann sichergestellt werden, dass die Lastenhefte
Deutschland (DSD) bildet ein Betrieblich-Technisches zum Beispiel für DSTW und ETCS für ein definiertes
Zielbild (BTZ), welches die funktionalen Anforde- Release auf einem einheitlichen Funktionsumfang
rungen sowohl an den Betrieb (im Sinne der Disposi- beruhen und zueinander passfähig sind.
tion und operativen Durchführung des Bahnbetriebs)
als auch an die hierfür erforderlichen technischen Technologie-Entwicklungsplan und
Systeme beschreibt. Zur Erstellung dieses BTZ wurde Starterpaket-Projekte
zunächst aus betrieblicher Sicht ein Katalog mit den
für den Rollout erforderlichen betrieblichen Szenarien Um die erforderliche Lastenheftgrundlage für den
beziehungsweise Anforderungen erstellt mit dem stra- Flächen-Rollout zu erstellen, wurde der Technologie-
tegischen Ziel, die Kapazität im Bestandsnetz zu opti- Entwicklungsplan zunächst für den Zeithorizont
mieren und die aktuellen Betriebsverfahren generell zu 2030 erstellt. Bis zu diesem Zeitpunkt soll die Inbe-
vereinfachen. Ein Szenario beschreibt beispielsweise triebnahme der sogenannten Starterpaket-Projekte
das schnellere und einfachere Wenden eines Zuges in als Grundlage für den weiteren Rollout erfolgen. Zu
einer Betriebsstelle beziehungsweise auf der Strecke diesem Projekt-Portfolio zählen erstens das Projekt
unter Führung von ETCS. „Digitaler Knoten Stuttgart“ zur Ausrüstung des Bahn-
knotens Stuttgart mit DLST (siehe den folgenden
Anforderungsmanagement: Beitrag ab S. 18), zweitens die Erneuerung der LST auf
Technik folgt Prozess der Schnellfahrstrecke Köln-Rhein/Main sowie drittens
der gesamte Transeuropäische Netze (TEN)-Korridor
Auf Basis dieser Szenarien wurden in einem zweiten Skandinavien–Mittelmeer (ScanMed) inklusive sämt-
Schritt technische Anforderungen an die beteiligten licher auf diesem Korridor liegenden Netzbezirke im
technischen Systeme (Digitale Stellwerke – DSTW, Bereich der DB Netz AG.
European Train Control System – ETCS, integriertes
Leit- und Bediensystem – iLBS, Telekommunikation Die Vorgehensweise und Ergebnisse aus dem BTZ und
etc.) formuliert und mit den betrieblichen Szenarien TEP können somit zunächst anhand dieser Projekte
verknüpft. Somit ist im Sinne eines stringenten Anforde- erprobt und gegebenenfalls adjustiert werden. Um die
rungsmanagements stets klar nachvollziehbar, welche Lastenhefte den Herstellern rechtzeitig als Entwick-
betriebliche Anforderung welche technische Anfor- lungsgrundlage übergeben zu können, umfasst der
derung zur Folge hat. Die bislang häufig praktizierte TEP zunächst drei Haupt-Releases, die im Zeitraum
umgekehrte Vorgehensweise, dass ein technisches bis 2021, 2023, beziehungsweise 2025 fertiggestellt
System aufgrund seiner fixen Bedienungsvorgaben werden sollen. Auf dieser Basis werden die Hersteller
konkrete betriebliche Prozesse erfordert, gehört damit beauftragt, die Entwicklung zunächst der generischen
der Vergangenheit an. Produkte, zum Beispiel für die DSTW-Zentraleinheit
oder die ETCS-Zentrale (RBC), durchzuführen, diese
Dieses Vorgehen hat die Konsequenz, dass die DB zur Zulassung zu bringen sowie anschließend die
Netz AG für die Beschaffung der technischen Systeme projektspezifische Konfiguration und Projektierung für
für die digitale Leit- und Sicherungstechnik (DLST) den die Erfordernisse der einzelnen Starterpaket-Projekte
Herstellern vollständige Anforderungen in Form von durchzuführen.
Lastenheften übergeben muss, um die Konformität der
zu entwickelnden Produkte mit den betrieblich-tech- Wichtig in diesem Kontext ist, dass die Lastenhefte
nischen Anforderungen aus dem BTZ sicherstellen zu (auch wenn sie zunächst anlässlich der konkreten
können. Hierfür wurde aufbauend auf dem BTZ ein Starterpaket-Projekte erstellt werden) stets die Anfor-
Technologie-Entwicklungsplan (TEP) erarbeitet, um derungen an ein generisches Produkt enthalten und frei
die Anforderungen aus dem BTZ nach einem über von den spezifischen Anforderungen einzelner Projekte
alle Systeme abgestimmten Release-Plan in Lasten- sind. Anderenfalls könnte nicht sichergestellt werden,
hefte und sonstige Anforderungsdokumente zu über- dass diese Lastenhefte anschließend auch die Grund-
führen. Durch die übergeordnete Release-Planung lage für den folgenden Flächen-Rollout bilden können.
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Bahn aktuell
Quelle: DB AG
Frühzeitige Einbindung anderem erstmals die einheitliche Bedienung von
der Hersteller DSTW und ETCS mit Level 2 ohne Signale über das
integrierte Leit- und Bediensystem zur Anwendung
Um den straffen Terminplan für die Inbetriebnahme kommen. Hierfür sind die entsprechenden Lastenhefte
der Starterpaket-Projekte einhalten zu können, ist es nach der erläuterten Vorgehensweise auf Basis der
allerdings erforderlich, dass nicht nur der Zeitraum Anforderungen aus dem BTZ zu erstellen und die
für die Erstellung der Lastenhefte, sondern auch der entsprechenden Produkte seitens der Hersteller zu
Zeitbedarf seitens der Hersteller, die Produkte zu entwickeln und zuzulassen. Um den Inbetriebnah-
entwickeln und zuzulassen, signifikant reduziert wird. metermin im Jahr 2025 nicht zu gefährden, sind die
Durch eine frühzeitige und transparente Beteiligung erforderlichen Lastenhefte gemäß TEP in Zusammen-
sämtlicher derzeit wie auch zukünftig im deutschen arbeit mit den Herstellern bis Mitte 2023 fertigzustellen
DLST-Markt aktiven Herstellerfirmen ist es möglich, und parallel dazu die Pflichtenhefterstellung sowie
dass die Entwürfe für die auf Basis der Lastenhefte Produktentwicklung in Angriff zu nehmen.
zu erstellenden Pflichtenhefte bereits vor Freigabe der
entsprechenden Lastenhefte seitens der Hersteller Europaweite Harmonisierung der
erstellt werden können. Systemarchitektur
Eine solche Form der Einbindung wurde beispielsweise Mit der vorliegenden Version für BTZ und TEP für den
bereits im Kontext der Lastenhefterstellung für die Zeithorizont 2030 ist die betrieblich beziehungsweise
DSTW-Vorserienprojekte ab 2016 in Form von regelmä- technologische Weiterentwicklung der DLST selbst-
ßigen Facharbeitskreisen erfolgreich praktiziert. Dabei verständlich nicht abgeschlossen – im Gegenteil:
wurden die Lastenhefte in eng getakteten Iterationen Bereits heute existieren Projekte auf europäischer
durch die DB Netz AG sukzessive erstellt und durch Ebene (namentlich EULYNX und RCA – „Reference
die Herstellerfirmen nach jeder Iteration einem Review Command & Control System Architecture“), die
unterzogen. Auf diese Weise konnten sämtliche inhalt- federführend durch die europäischen Infrastruktur-
lichen Fragestellungen und Entwürfe immer kurzfristig betreiber, jedoch auch hier unter ständiger Beteiligung
im Kreis aller Hersteller abgestimmt und das Ergebnis der Herstellerfirmen, die langfristige Entwicklung der
in das jeweilige Lastenheft überführt werden. Eine quasi DLST mit dem Ziel einer europaweit einheitlichen
parallele Erstellung von Lastenheft und Pflichtenheft Systemarchitektur vorantreiben. Dabei sind beispiels-
muss somit auch das erklärte Ziel für die Umsetzung weise bereits heute die aktuellen Lastenhefte für das
des Technologie- und Entwicklungsplans sein. DSTW vollständig harmonisiert mit den europäischen
EULYNX-Spezifikationen für das System Stellwerk.
Die erste Probe aufs Exempel wird das BTZ und der
TEP im Kontext des Projekts „Digitaler Knoten Stutt- Angesichts der historisch gewachsenen nationalen
gart“ zu bestehen haben. In diesem Projekt soll unter Spezifika der einzelnen nationalen Bahnmärkte ist
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Bahn aktuell
Bahnhof des Ostsee-
Foto: DB AG/JET-Foto Kranert
bades Warnemünde
(Mai 2020): Nach umfas-
sender Modernisierung
übernimmt das neue
digitale Stellwerk voll-
ständig die Steuerung
des Bahnverkehrs auf
der Strecke
es das erklärte gemeinsame Ziel der europäischen Hiermit einher geht ein grundlegender Wandel in der
Infrastrukturbetreiber und der Bahnindustrie, mittels Vorgehensweise zur Festlegung von Anforderungen
einheitlicher Spezifikationen zu einer Harmonisierung an technische Systeme und Betriebsprozesse: War
sowohl der betrieblichen als auch der technischen in der Vergangenheit primär die Technik die Quelle
Anforderungen für die DLST zu kommen. Damit kann von Anforderungen, sind mit dem nun vorliegenden
einerseits die Interoperabilität im internationalen Bahn- Betrieblich-Technischen Zielbild konsequent die
betrieb vereinfacht und andererseits den Herstellern zukünftigen betrieblichen Prozesse als die Quelle
die Entwicklung und der Einsatz einer europaweit sämtlicher Anforderungen an die technischen
einsetzbaren Systemplattform für sämtliche Systeme Systeme (insbesondere DSTW, ETCS und iLBS) fest-
der DLST ermöglich werden. gelegt worden. Diese Methodik wird nun zunächst im
Rahmen der Starterpaket-Projekte gemeinsam mit
Das BTZ berücksichtigt und fordert die Einhaltung sämtlichen relevanten Akteuren im Bahnsektor erprobt
der EULYNX-Spezifikationen im Bereich der DB Netz und gegebenenfalls adjustiert, um als Grundlage für
AG bereits in seiner aktuellen Fassung. In einem den anschließenden Flächen-Rollout der Digitalen
weiteren Schritt wird das BTZ inklusive TEP dann LST im gesamten deutschen Bahnnetz dienen zu
über den Zeithorizont 2030 fortgeschrieben, um die können. n
betrieblich-technischen Anforderungen an die zukünf-
tige DLST in Deutschland so zu spezifizieren, dass sie
dauerhaft konform sein werden mit dem Zielbild der
europäischen Zielarchitektur, welche im Projekt RCA Lesen Sie auch
entwickelt wird. Mit dem Projekt „Digitales Bahnsy-
stem“ (DBS) wirkt die DB Netz AG bereits heute als Prozessorientierte Organisation 2020:
einer der maßgeblichen Akteure in Abstimmung mit Aufbruch bei der DB Netz AG
weiteren europäischen Infrastrukturbetreibern an der
Gestaltung der RCA-Zielarchitektur mit. Deine Bahn 11/2020
Mit dem digitalen Bahnbetrieb in die
Fazit
Zukunft der Eisenbahn
Die DB Netz AG hat mit dem Programm „Digitale Deine Bahn 9/2020
Schiene Deutschland“ die Weiterentwicklung des
heutigen Bahnbetriebs inklusive der Bestandssysteme Digitale Stellwerke bei der DB Netz
der Leit- und Sicherungstechnik hin zu einer konse- AG: Auf dem Weg zur Serienreife
quenten Vereinfachung und Standardisierung der
technischen Systeme und betrieblichen Regelwerke Deine Bahn 11/2019
bereits konkret in Angriff genommen.
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