Siemens Mobility & Digitale S-Bahn Hamburg - Unternehmens- und Projektpräsentation - TU Dresden
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Siemens Mobility &
Digitale S-Bahn Hamburg
Unternehmens- und Projektpräsentation
Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Globale Megatrends bestimmen
unser Leben für die nächsten Jahrzehnte …
Im Jahr 2025 wird Die Weltbevölkerung Für das Jahr 2050 Im Jahr 2050 werden Aufgrund des zu-
das Datenvolumen wird bis 2050 von wird ein globaler der nehmenden Verkehrs
heute 7,7 Milliarden Temperaturanstieg Weltbevölkerung werden Gasemissionen
erreichen auf erwartet in Städten leben bis 2050 um bis zu
Menschen wachsen (2018: 55 Prozent) steigen
Seite 2 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
… und erhöhen den Bedarf an nachhaltigen Mobilitätslösungen
Bis 2050
Bis 2050 werden höheres
70% 3X Passagieraufkommen
erwartet *, **
der Weltbevölkerung in
Städten leben
der globalen
Mehr als Treibhausgasemissionen
30% 25% (THG) werden durch den
Verkehrssektor erzeugt **
des weltweiten Energiebedarfs
entsteht im Transportsektor**
** Es wird nicht erwartet, dass die Pandemie diese Entwicklung langfristig verändert.
** Quelle: IEA-Bericht ‘The Future of Rail’.
Page 3 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Wir sind das am stärksten diversifizierte
und vertikal integrierte Mobilitätsunternehmen
Intermodal
Solutions
Apps und Backend- Systeme
Turnkey
Rail Infrastructure zur Fahrgast-information, Projects
Produkte und Lösungen für Buchung, Bezahlung und Schlüsselfertige Komplettlösungen
die Bahnautomatisierung Verwaltung von Daten, für Bahnsysteme, die das gesamte
und Elektrifizierung Infrastruktur und Flotten Portfolio und weitere Produkte integrieren
Rail
Services
Rolling Stock Dienstleistungen
Schienenfahrzeuge für den Nah-, für Schienenfahrzeuge
Intelligent
Regional und Fernverkehr sowie sowie Schienen- Traffic Systems
Produkt- und Systemlösungen Infrastruktur über den Lösungen für intelligentes
für den Personen- und Güterverkehr gesamten Lebenszyklus Verkehrsmanagement
Seite 4 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Standorte von Siemens Mobility
Nah am Kunden dank unserer globalen Go-to-Market-Struktur
Braunschweig Berlin
Krefeld Dortmund
Wegberg-Wildenrath Nürnberg
Frankfurt München
Erlangen Wien
Wallisellen Graz
St. Petersburg
Kopenhagen
Toronto Moskau
Chippenham Brünn
Louisville
Sacramento Poole Zilina Delhi
Marion
Paris Budapest Katar
Austin Tianjin
Alle Pittsburgh Madrid
Kragujevac Bangkok
Atlanta Xian
Werk
Riad Singapur
Servicezentrum
Bogotá
Mumbai Nashik
FuE-Zentrum
São Paulo
Perth
Vertriebszentrum Pune
Projektzentrum Melbourne
Randburg
Seite 5 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Fortgesetzte Innovationsführerschaft
durch wachsende FuE-Investitionen
gesichert
Mitarbeiter mit einer
Betriebszugehörigkeit von
Mitarbeiter weltweit1 mehr als 10 Jahren
der Mitarbeiter sind stolz darauf,
bei Siemens Mobility zu arbeiten2 FuE-Mitarbeiter1
Patentanmeldungen seit 20163 Auszubildende1
MindSphere Application
Center (MAC) weltweit
1 Stand: 30.09.2020
2 Quelle: Globale Siemens Mitarbeiter Befragung, Juni 2019
3 Von 01.10.2016 bis 30.9.2020
Mobilität mit dem erklärten Ziel, das Geschäft weiter zu verbessern
Umsatz nach Geschäftsfeld (GJ 2020) Mittelfristige Ziele unverändert
7%
Rolling Stock Umsatzwachstum Bereinigte EBITA-Marge
34% 45% Customer Services
Rail Infrastructure
Intelligent Traffic Systems
15%
ROCE
Umsatz nach Region (GJ 2020)
11% 14%
Amerika
11% Asien/Australien
Deutschland
35% EMEA ohne D und GB
Großbritannien
30%
Seite 7 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Rail
Infrastructure
200k+
Weltmarktführer und Komplettanbieter für die Intermodale Lösungen
Innovationstreiber in der Bahnelektrifizierung App-Downloads
Automatisierung des
Fern- und Nahverkehrs
Seite 8 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Wir liefern auf der ganzen Welt erfolgreiche Schieneninfrastrukturprojekte
Kopenhagen • Neue Technologie (CBTC-System Deutschland • Erster e-Highway in Deutschland
mit ATO - bereit für UTO) und neue • Verringerte Spurbetriebskosten und
S-Bahn e-Highway
Betriebsregeln Emissionen
• 170 km Doppelspur; 92 Bahnhöfe
und 2 Depots
• Wartungsvertrag über 25 Jahre
Hamburg • Erstes hoch automatisiertes (ATO Dänemark • Zuverlässiges System mit geringen
über ETCS L2) S-Bahn-Pilotprojekt Investitionskosten für 9 Schienenstrecken
S-Bahn Strecken-
in Deutschland ermöglicht den Betrieb mit ca. 1.300 km Gesamtlänge
elektrifizierung
von mehr Zügen • Geringere Kosten während der gesamten
• Geringere Betriebskosten durch weniger Lebensdauer des Systems
Energieverbrauch
Luxemburg • Multimodale Transportplattform für Norwegen • Ein digitales Stellwerk für ein ganzes
ein ganzes Land mit Echtzeit- und Land mit ca. 4.200 km und 375 Stationen
Intermodale Digitales
Störungsinformationen • Optimierung des Personenverkehrs rund
Lösungen Stellwerk
• Nahtlose Reiseinformationen mit Vergleich um die Uhr
des CO2-Fußabdrucks von öffentlichen
Verkehrsmitteln, Car- und Bike-Sharing,
privaten Autos und Parkplätzen
Seite 9 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021
Schlüsselfertige
Projekte
550+ 50+
Schlüsselfachkräfte im Risikosenkung und erfolgreiche schlüssel-
Hauptquartier und im termingerechter Betrieb fertige Projekte in aller
globalen Projekt-Setup durch integrierte Welt
mit lokalem Personal Projektarchitektur
Seite 10 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021Wir liefern weltweit erfolgreiche Turnkey-Projekte
Riad • Völlig neues Metrosystem Bangkok • Ausbau der Blue Line-Metro
• Service- und Wartungsvertrag in Bangkok
Metro- Strecken-
Projekt erweiterung • Vollständige Wartung für höchste
Verfügbarkeit
Gurgaon • Südwärtige Erweiterung der Rapid Doha • Personenbeförderungssystem
Metro Rail mit einer Länge von 7 km für die Qatar Education City
Metro-Strecken- LRT
erweiterung • Kapazität von rund 30.000 • Strecke von 11,5 km ohne Oberleitungen
Passagieren/Stunde
Bangkok • Erstes Massentransportsystem Großraum Kopenhagen • 28 km langes Stadtbahnsystem
in Bangkok mit 29 4-teiligen Zügen
BTS Hochbahn Light rail
• Aufständerung mit 24 Stationen • Es wird Kopenhagens Ziel unterstützen,
bis 2025 die erste kohlenstoffneutrale
Hauptstadt der Welt zu werden
Seite 11 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021Rolling
Stock
30k+ 100+ 1 Mio.+
Züge und Lokomotiven In über 100 Ländern Passagierkilometer
derzeit in Betrieb weltweit bei mehr als 500 pro Tag
Kunden im Einsatz (vor COVID-19)
Seite 12 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Autor | Abteilung | Juni 2021
Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021Rolling Stock ist globaler Lieferant von Schienenfahrzeugen sowie
Systemlösungen für den Personen- und Güterverkehr
High Speed Commuter, Metros Light Rail Lokomotiven Komponenten
und Intercity Regional und und Val
Passenger
Coaches
Seite 13 Frei verwendbar | © Siemens 2021 | Dr. Volker Knollmann | November 2021Digitale S-Bahn Hamburg - „ATO over ETCS“
erstmalig in Deutschland im Fahrgastbetrieb
Der automatisierte Bahnbetrieb mit ATO und ETCS wird Realität im S-Bahn-, Regional- und Fernverkehr
Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Mit dem Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ geht das hochautomatisierte Fahren
mit „ATO over ETCS“ erstmalig in Deutschland in den regulären Fahrgastbetrieb
Streckennetz
S1 Poppenbüttel
Pilotprojekt „Digitale S-Bahn Hamburg“
S-Bahn Hamburg S 11
• Erstmalige Realisierung von ATO mit ETCS in
Hamburg
Deutschland im Netz der S-Bahn Hamburg bis
S1 Ohlsdorf
S3 Pinneberg
Airport Oktober 2021 (ITS-Weltkongress)
Alte Wöhr
Thesdorf
S 21 • Umsetzung des europäischen Standards
„ATO over ETCS“
Barmbek
Elbgaustr.
Wandsbeker
Chausee
•
Diebsteich
S2
Dammtor Ausrüstung von vier Fahrzeugen (BR 474) und des
Wedel
S1
Streckenabschnitts Berliner Tor - Aumühle
Rissen
Blankensee
Sülldorf
Klein Flottbek
Sternschanze
Berliner Tor
Altona
S2 Stadthaus- Jungfern-
S3
S 31 brücke stieg H
B • Hochautomatisiertes Fahren auf 23 km langer
F
Pilotstrecke
Königsstr.
Landungs-
Reeperbahn
brücken
Billwerder-Moorfleet
Aumühle
Hammerbrook
Veddel
Wilhelmsburg Bergedorf
• Vollautomatisierte fahrerlose Rangierfahrt in einer
S2 S 21
S 31 Neugraben S 31 Abstellanlage der Station Bergedorf
Pilotstrecke • Entwicklungskooperation zwischen Deutsche Bahn
Berliner Tor - Aumühle
und Siemens Mobility
Seite 15 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Das Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ realisiert die Anwendungsfälle
hochautomatisierte Zugfahrt und vollautomatisierte Rangierfahrt
Einstieg der Fahrgäste
Betriebsleittechnik
und des Fahrers am Bahnsteig
(Hochautomatisierte Zugfahrt)
Vollautomatisierte
Rangierfahrt ohne Personal
auf dem Fahrzeug
Hochautomatisierte Zugfahrt
ATO ist jetzt aktiv und Ausstieg der Fahrgäste und des
Transition zwischen
PZB/konventionell
übernimmt die Steuerung Fahrers am Bahnsteig Bergedorf
und ETCS/ATO (Beginn der (Beginn der vollautomatisierten
hochautomatisierten Zugfahrt) Rangierfahrt) Station Bergedorf Gleis 9 oder 10
ATO
Hochautomatisierte Zugfahrt
Vollautomatisierte Rangierfahrt
Seite 16 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Das Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ realisiert die Anwendungsfälle
hochautomatisierte Zugfahrt und vollautomatisierte Rangierfahrt
Betriebsleittechnik
Vollautomatisierte Rangierfahrt
Hochautomatisierte Zugfahrt ohne Personal auf dem Fahrzeug
Transition zwischen
PZB/konventionell Ausstieg der Fahrgäste und des
ATO ist jetzt aktiv und
und ETCS/ATO
übernimmt die Steuerung Fahrers am Bahnsteig Bergedorf
(Beginn der vollautomatisierten Station Bergedorf Gleis 9 oder 10
ATO
Rangierfahrt)
Hochautomatisierte Zugfahrt
Vollautomatisierte Rangierfahrt
Seite 17 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Die Systemarchitektur der „Digitalen S-Bahn Hamburg“ basiert auf dem
europäischen Standard „ATO over ETCS“ und ist interoperabel einsetzbar
Hochautomatisierte Zugfahrt
• Erzeugung der „Journey Profile“ und Betriebsleittechnik Dispositiv
„Segment Profile“ aus den Fahrplan-
und Infrastrukturdaten • Dynamische Fahrplandaten mit detail-
ATO-TS
lierten Informationen über die Zugfahrten
• Halten der Verbindungen zu den Vollautomatisierte
Fahrzeugen Rangierfahrt • Zuglaufverfolgung / -prognose
STRECKE
Fern-Triebfahrzeugführer
Stellwerk ETCS-TS AVVO-TS
• Überwachung der vollautomatischen
Kehrfahrt (AVVO)
GSM-R 4G 5G
• Berechnung des optimalen Geschwindigkeitsprofils
• Sichere Überwachung • Zugsteuerung durch Zugriff auf die Fahr- und Bremssteuerung
der Zugbewegungen ETCS-OB ATO-OB AVVO-OB
und der Türsteuerung • Automatische Türsteuerung
• Sicherheitsrelevante Funktionen in der Kehrfahrt (AVVO)
FAHRZEUG
Fahr- und Bremssteuerung
= Standardisierte Komponenten / Schnittstellen | OB = Onboard | TS = Trackside | AVVO = Advanced Vital Vehicle Operation
Seite 18 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Bereit zum Rollout - „ATO over ETCS“ ermöglicht einen hochautomatisierten
Zugbetrieb auf Basis europäischer Standards
„ATO over ETCS“ - Erhöhung des
Automatisierungsgrades auf Basis ETCS
• ETCS ist das standardisierte europäische
Zugsicherungssystem und setzt sich auch
weltweit als Standard durch
• ETCS überwacht lückenlos die zulässige
Geschwindigkeit und das Ende der Fahrerlaubnis
(Movement Authority)
• ETCS garantiert die Sicherheit auch beim
automatisierten Fahren mit ATO
• Spezifikation einer interoperablen ATO
als Overlay über ETCS („ATO over ETCS“)
im Rahmen „Shift2Rail“ / UNISIG
• Netzweite Optimierung der Zugfahrten durch
ATO mit Live-Anbindung an die streckenseitige
Betriebsleittechnik
ETCS = European Train Control System
ATO = Automatic Train OperationDas neu entwickelte Sicherheitssystem für vollautomatisierte Rangierfahrten ist
ein wichtiger Baustein auf dem Weg zum vollautomatisierten Fahren nach GoA3/4
Vollautomatisierte Rangierfahrten mit dem
sicherheitsrelevanten System „Advanced Vital Vehicle
Operation“ (AVVO)
• Klare funktionale Trennung in der Architektur von
− Überwachung der Zugfahrt (ETCS)
− Automatisierung der Zugfahrt (ATO)
− Automatisierung der Fahrzeugbedienung (AVVO)
• Automatisierung von Bedienhandlungen des
Triebfahrzeugführers, wie z.B.
− Aufschließen eines Führerstandes
− Lösen der Feststellbremse
− Zyklisches Bedienen der Sifa
• Abbildung der Basisfunktionalität auf dem
standardisierten Funktionsumfang von ETCS und ATO
Sifa = Sicherheitsfahrschaltung
Sifa = Sicherheitsfahrschaltung
Seite 20 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Das hochautomatisierte Fahren mit ATO und ETCS ist eine Stufe der
Sektorinitiative „Digitale Schiene Deutschland“
Wesentliche Ziele der „Digitalen Das Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ ist ein Pilotprojekt
Schiene Deutschland“ zur Einführung von ATO mit ETCS in Deutschland
• Schaffung von mehr Kapazität im Netz
• Realisierung einer höheren Effizienz im Bahnbetrieb
• Erreichung der Klimaziele
• Steigerung der Zuverlässigkeit des Systems Bahn
Die „Digitale Schiene Deutschland“
kommt in zwei Stufen
• Digitalisierung der Infrastruktur mit DSTW und
ETCS sowie der Fahrzeuge mit ETCS
• Realisierung eines digitalisierten Bahnbetriebs mit
neuen Technologien (z. B. hochautomatisiertes
Fahren mit ATO)
DSTW = Digitales Stellwerk
Seite 21 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Der innovative Ansatz bei der Zusammenarbeit der Projektpartner setzt
Maßstäbe für das Vorgehen bei Digitalisierungsvorhaben
Forschungs- und Entwicklungskooperation zwischen
Deutsche Bahn und Siemens Mobility
• Agiles Kooperationsmodell zur effizienten Umsetzung
der gemeinsamen Projektziele bei äußerst
anspruchsvollen Terminvorgaben
• Integriertes Projektteam mit unternehmens-
übergreifender Organisationsstruktur
• Schnellere Lösungsfindung bei Problemstellungen
• Schnelles Treffen von Entscheidungen
• Lernen beider Organisationen voneinander
Seite 22 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Digitalisierung in Rekordzeit: In drei Jahren von der Konzeptphase
bis zur Genehmigung für den regulären Fahrgastbetrieb
Kooperationsvereinbarung Abnahme Erster Zug Start betrieblicher
DB - Siemens - Hamburg ETCS-Strecke ausgerüstet Feldtests (tags)
12. Juli 2018 Juli / August 27. August 2020 April 2021
2020
2018 2019 2020 2021
Architekturspezifikation Start Labortests Start Feldtests Genehmigung für
Gesamtsystem final Gesamtsystem Gesamtsystem (nachts) den Fahrgastbetrieb
Dezember 2019 März 2020 Oktober 2020 Oktober 2021
„Feature-Freeze“ Gutachten OBU
Februar 2019 EG-Prüferklärung
Mai 2021
Seite 23 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Das hochautomatisierte Fahren mit „ATO over ETCS“ steht betriebserprobt und
zugelassen für den Einsatz im S-Bahn-, Regional- und Fernverkehr zur Verfügung
Offene Schnittstellen
Betriebserprobt Ready
for
Zugelassen Rollout
International einsetzbar Erhöhung der
Kapazität
Verbesserung der
Pünktlichkeit
Einsparung von
Energie„Digitale S-Bahn
Hamburg“
- ein wichtiges Etappenziel auf dem
Weg zur Digitalisierung der
Schienennetze
Seite 25 Frei verwendbar | © Siemens Mobility GmbH | DB AG | Projekt „Digitale S-Bahn Hamburg“ | November 2021Sie können auch lesen
