SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden

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SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
Quelle: TU Chemnitz, Jacob Müller

  SRCC und Living Lab – Forschung für die Bahn von morgen
               Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                             Folie 1
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
Agenda

            1) Motivation

            2) Smart Rail Connectivity-Campus
               2.1) Der SRCC als Innovationsnetzwerk
               2.2) Das Living Lab als technisch-infrastrukturelle Basis des SRCC

            3) Ausgewählte Innovationsprojekte
               3.1) Hybridisierung – EcoTrain
               3.2) Digitalisierung – Eisenbahnkonnektivität
               3.3) Automatisierung – Leittechnik und Fahrzeugsteuerung

            4) Schlussfolgerung und Ausblick

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                Folie 2
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
1) Motivation

                                                                        Quellen Icons: „Train“ icon by Wahyuntitle from thenounproject.com; „Leaf“ icon by Joris Hoogendoorn
                                                                                       from thenounproject.com; „Idea“ icon by Numero Uno from thenounproject.com; „Prize
                   Notwendigkeit              Notwendigkeit,
                 eines nachhaltigen         ländliche Regionen
                  Schienenverkehrs               zu fördern

                                                                                       badge“ icon by Milinda Courey from thenounproject.com
                   Notwendigkeit          Einzigartige Infrastruktur
                  von Innovationen         in Annaberg-Buchholz
                  (Hybridisierung &         und starke regionale
                   Digitalisierung)           Kompetenzbasis

        Verbesserung der Nachhaltigkeit   Nutzung vorhandener
         in ökonomischer, ökologischer    Innovationspotenziale
              und sozialer Hinsicht
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                   Folie 3
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
1) Motivation

   Verbesserung der Nachhaltigkeit in ökonomischer, ökologischer und sozialer Hinsicht

                                              Gesamte soziale Auswirkung (inkl. externer Kosten)

                                                         Gesamte Umwelteinwirkung (inkl. externer Kosten)
                                                                   Interne Kosten der Mobilität [ct./pkm]

                                                                   30
             Notwendigkeit
           eines nachhaltigen                                                                                    Notwendigkeit
            Schienenverkehrs                                                                                    von Innovationen
                                                                   20                                           (Hybridisierung &
                                                                                                                 Digitalisierung)

                                                                   10

                                                                                                                   Zeit
                                                                        Motorisierter Individualverkehr (Pkw)
Quellen Icons:                                                          Schienenpersonennahverkehr
„Train“ icon by Wahyuntitle from thenounproject.com; „Leaf“ icon
by Joris Hoogendoorn from thenounproject.com; „Idea“ icon by            Schienenpersonenfernverkehr
Numero Uno from thenounproject.com

   Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                                             Folie 4
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
1) Motivation

Einzigartige Potentiale
                                                Technologische

                                                                                               Quellen Icons: „Handshake“ icon by Stephanie Heendrickxen from thenounproject.com; „Brain“ icon by
für ein Living Lab und
                                                  Ausrüstung
Innovationsnetzwerk
                                             (digitales Stellwerk DSTW)

                      Teststrecke                       0110100101001
                                                                            Vorherige
                                                                            Projekte
               Schwarzenberg
               (Erzgeb.)
                                 Annaberg-
                                 Buchholz
                                 Süd

                                                                                                              Cédric Villain from thenounproject.com
                     Regionales
                      branchen-                                             Regionale
                   übergreifendes                                         Kompetenzbasis
                   Partnernetzwerk

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                       Folie 5
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2) Smart Rail Connectivity-Campus

 2.1) Der SRCC als Innovationsnetzwerk − Die langfristige Vision

                                                                     Ziele
Initiatoren
                                                           • Aufbau eines F&E-Campus in
                                                             Annaberg-Buchholz und eines
                                                        regionalen Innovationsnetzwerkes mit
                                                              universitärem Hintergrund:
                                                          „Living Lab“ zum Erzeugen, Testen,
                                                        Evaluieren und Weiterentwickeln bahn-
                                                          technischer Erfindungen bis hin zu
                                                              erfolgreichen Innovationen
Unterstützt durch:                                    • Förderung von Innovationen im Eisen-
Eisenbahnbundesamt,                                    bahnverkehr in Richtung Nachhaltigkeit
Siemens AG, DLR,
                                                           • Kern für Innovationen, die zur
TU Dresden, Fraun-
hofer IVI und                                                   regionalen Entwicklung
Mugler AG                                                               beitragen

                                                                               Bild: modifiziert von flickr/gerlos

 Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                              Folie 6
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
2) Smart Rail Connectivity-Campus

Smart Rail Connectivity-Campus als ein WIR!-Projekt
- WIR! („Wandel durch Innovation in der Region“) – ein Förderprogramm des BMBF
- Projektkonsortium: Stadt Annaberg-Buchholz, Technische Universität Chemnitz,
                     Deutsche Bahn sowie…
                     … Wirtschaftsförderung CWE und WFE,
                     Fraunhofer-Gesellschaft und viele Industriepartner
- Projektschirmherr: Martin Dulig (Sächsischer Staatsminister für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr)

Projektstand und Ausblick:
           Konzeptphase (200.000 €)
    - Innovationsfeld und Potentiale
    - Region und Regionalstrategie                 Begut-                Umsetzungsphase
    - Wettbewerbsanalyse
    - Handlungsfelder, Maßnahmen, Akteure         achtung           mit Option auf weitere Förderung

01.04.18                               31.10.18             04/19                                      12/23
               Thematische Workshops

         12.04.18: Auftaktveranstaltung
Beginn der Förderung                    Einreichung         Beginn der Förderung der
der Konzeptphase                        WIR!-Konzept        Umsetzungsphase
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                    Folie 7
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
2) Smart Rail Connectivity-Campus

     12.04.18         220 TN
                                      Strategieprozess in der Konzeptphase                                                               24.10.18                                                     120 TN

         Auftaktkonferenz                          Thematische Workshops                                                                       Ergebniskonferenz
                                      06.08.18               23 TN 07.08.18                                                  35 TN
      16.05.18         18 TN                                                                                                             14.09.18                                                          46 TN
                                        Stellwerk/Infrastruktur                               Automation/Assistenz
       Technologievorschau                                                                                                                     Ideen-Marktplatz
                                  07.08.18             23 TN                                                 09.08.18            13 TN

                                       Kommunikation                                                              Smarte Antriebe
                                      21.08.18               10 TN 06.09.18                                                  69 TN

                                             Supply Chains                                                       Sensorik

 Technologieradar,                                                                                                                                     Organisation und
  Kompetenzradar                                                                                                                                         Management
                            Innovationspoten-                                                                               Themenbereiche
                             ziale der Akteure                                                                              und Projektideen
                                                                                                                                                                  Lenkungskreis                       Campusleitung                           Beirat

                                                        SRCC-Strategie,
                                                                                                                                                                                                                                                01101001

                                                                                                                                                            Betreiber der
                                                                                                                                                           Forschungshalle                                                         Betreiber der Teststrecke/
                                                                                                                                                                                                                                         der Testzüge

                                                                                                                                                         vorhabenspezifisch
                                                                                                                                                        beteiligte Professuren

                                                       Teilstrategien und
                                                                                                                                                                                                                        Netzwerk
                                                                                                                                                                                                                          der
                                                                                                                                                                                                                      SRCC-Partner

                                                                                                                                                                                    Betreiber des                                                                 vorhabenspezifisch
                                                                                                                                                                                  Campusgebäudes                                                                beteiligte Unternehmen
                                                                                                                                                                                  „Unterer Bahnhof“                                                                und Forschungs-
                                                                                                                                                                                                                                                                     einrichtungen

                                                        Lösungsansätze
                                                                                                                                                                                                                         Betreiber
                                                                                                                                                                                                                      Kommunikationetz

                                                                               Kommuni-
                                                                                kations-
                                                                               strategie

                                                                Netzwerk-                      Projekt-
                                                                strategie                      strategie
                                                                               Dualität aus
                                                                              LivingLab und
                                                                                Netzwerk

                                                                                              Innovations-
                                                               Technologie-                     prozess-
                                                                 strategie                      strategie

                                                                               LivingLab-
                                                                                Strategie

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                                                                                                                                                        Folie 8
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
2) Smart Rail Connectivity-Campus

 Technologie- und
 Kompetenzradar

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                 Folie 9
SRCC und Living Lab - Forschung für die Bahn von morgen - Bahnsystemkolloquium am 16. Mai 2019 in Dresden - TU Dresden
2) Smart Rail Connectivity-Campus

Potenzielle Projektideen für Folgeprojekte

Bild: Stephanie Brittnacher

    Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                          Folie 10
2) Smart Rail Connectivity-Campus

 Das Innovationsfeld Smart Rail
                                                     Vernetzter,
                                                    automatisier-
                                                   ter Zugbetrieb

                                                                       Intelligente
                                                                      Komponenten
                                                                     und Werkstoffe

                           Intermodaler
                              Verkehr

                              0100   101001110
                             101          10110                         VR, AR und
                                                                       Digitalisierung
                            011              101

                          Digitalisierung                           in der Konstruktion
                         der Fertigung und
                          Instandhaltung
                           0110100       1110110
                            101011        11001
                              1001        1010

                                                   Nachhaltigere
                                                     Antriebe

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                      Folie 11
2) Smart Rail Connectivity-Campus

Beispielhaftes SRCC-Projekt: Integrierte Mobilitätsketten für ländliche Räume

                                                                                             !
   Informieren                                                 Mobilitätsleistungen                        Um-               Alternativen
                         Buchen           Bezahlen
   und Planen                                                  in Anspruch nehmen                      disponieren       in Anspruch nehmen

    Waren-       ergänzende Mobilitäts-        (zeitweise)                                       Erbringung von Perso-     Basis-
                                              Bereitstellung               Informations-,
  transport-        leistungen (z. B.                                    Integrations- und       nenbeförderungsleis-       IT-
 leistungen      Fahrstrom, Parkplätze)      von Fahrzeugen                                       tungen (z. B. ÖPNV)     Dienste
                                                                      Vermittlungsleistungen

                             Bereitstellung von Ver-                                  Bereitstellung von       Bereitstellung von
                               kehrsinfrastrukturen                                      (Echtzeit-)           Kommunikations-
                             (insb. Mobilitäts-Hubs)                                   Mobilitätsdaten        infrastrukturen und        …
                                                                                                                 -schnittstellen
  Foto: Markus Spiske
  (unsplash.com/@markusspiske)

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                                                  Folie 12
2) Smart Rail Connectivity-Campus

Beispielhaftes SRCC-Projekt: Integrierte Mobilitätsketten für ländliche Räume

                                                                                  !
   Informieren                                       Mobilitätsleistungen                         Um-               Alternativen
                        Buchen        Bezahlen
   und Planen                                        in Anspruch nehmen                       disponieren       in Anspruch nehmen

          Motivation:
          • Steigerung der Standortattraktivität und Lebensqualität auf dem Land
          • Veränderung des Modal Split zugunsten nachhaltigerer Verkehrsträger
          • Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von ÖPNV-Angeboten in der Peripherie

           Projektinhalte:
           • Analyse von Mobilitätsbedarfen und -angeboten in der Region
           • Konzeption nahtloser Mobilitätsketten unter Nutzung verteilter und offener Systemen
           • Anforderungsanalyse für eine Einbindung automatisierter Fahrzeuge, für benötigte
    Waren-     ergänzende Mobilitäts-        (zeitweise)                               Erbringung von Perso-  Basis-
  transport- Infrastrukturen
                  leistungen (z. B.und Nutzerschnittstellen
                                            Bereitstellung      Informations-,
                                                              Integrations- und        nenbeförderungsleis-    IT-
 leistungen    Fahrstrom, Parkplätze)      von Fahrzeugen                               tungen (z. B. ÖPNV)  Dienste
                                                           Vermittlungsleistungen
           • Bewertung der Nachhaltigkeit von Umsetzungsoptionen
           • Handlungsempfehlungen für Geschäftsmodelle und Verkehrspolitik Bereitstellung von
                           Bereitstellung von Ver-                        Bereitstellung von
                             kehrsinfrastrukturen                             (Echtzeit-)             Kommunikations-
                           (insb. Mobilitäts-Hubs)                          Mobilitätsdaten          infrastrukturen und        …
                                                                                                        -schnittstellen
  Foto: Markus Spiske
  (unsplash.com/@markusspiske)

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                                         Folie 13
2) Smart Rail Connectivity-Campus

Partnernetzwerk
  Gesamtes Netzwerk

                 Wissenschaftliches Netzwerk
                                           Initiatoren

                                                     DB RegioNetz
                                                     Erzgebirgsbahn

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                  Folie 14
2) Smart Rail Connectivity-Campus

2.2) Das Living Lab als technisch-infrastrukturelle Basis des SRCC

             Das neue „Living Lab“ ist:

              Eine Laborumgebung unter Realbedingungen für
               Forschung, Entwicklung und Erprobung von Innovationen
               im integrierten Gesamtsystem Bahn

              Eine abgesicherte Umgebung für das Experimentieren
               mit neuen technologischen Möglichkeiten

              Einfach und flexibel nutzbar für Tests und Nachweisführungen
               zur Begutachtungen, Konformitätsbewertungen und Zulassungen

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                          Folie 15
2) Smart Rail Connectivity-Campus

2.2) Das Living Lab als technisch-infrastrukturelle Basis des SRCC

Bestandteiel des „Living Lab“:

 Labor - Infrastruktur                 Labor - Prozesse               Labor - Fahrzeuge
 Stationärer Versuchsträger in         Besondere bahnbetriebliche    Mobile Versuchsträger in Form
 Form von Eisenbahnstrecken und        und technische Prozesse zum   von Schienen-, Straßen- und
 Bahnhöfen, Ingenieurbauten,           Betrieb des Labors für        Nebenfahrzeugen zur Ausrüstung
 Stellwerken, Funknetzen,              Forschung, Entwicklung und    mit innovativen Komponenten für
 Zugbeeinflussungssystemen;            Erprobung von Innovationen    Sensorik, Funknetze, Antriebs-
 sowie Arbeits-, Labor- und            im System Bahn, insb. zur     und Bremssysteme, Zugbeeinflus-
 Betriebsräume, Werkstätten,           Erstellung von Nachweisen     sungssysteme etc.
 Lager- und Abstellflächen etc.        und Testfalldurchführungen

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                          Folie 16
2) Smart Rail Connectivity-Campus

2.2) Das Living Lab als technisch-infrastrukturelle Basis des SRCC

Die Teststrecke

Betrieb durch EIU Erzgebirgsbahn (DB RegioNetz Infrastruktur)
Quelle: http://www.erzgebirgsbahn.de/erzgebirgsbahn/view/fahrplan/streckennetz.shtml

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                   Folie 17
2) Smart Rail Connectivity-Campus

2.2) Das Living Lab als technisch-infrastrukturelle Basis des SRCC

Ausbaupläne der Labor-Infrastruktur:
     Bau einer Fahrzeughalle mit Werkstatt und Gleisanschluss
     Sanierung Bahnhofsgebäude zum Aufbau zusätzlicher Büros
     Bau eines Rechenzentrums
     Installation von FRMCS-Funknetzen und GSM-R Vergleichsnetz
     Ausrüstung der Strecke mit ETCS
     Laserscan-Vermessung der Strecke
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                 Folie 18
2) Smart Rail Connectivity-Campus

Potentiale einer offenen Teststrecke                                     Vorteile und Charakteristika
unter realen Bedingungen                                                     der Strecke Annaberg–
                                                                                      Schwarzenberg
              Lückenschluss zwischen
              Testlabor und Realbetrieb /                         Strecke, die primär als
              zwischen Entwicklung und Praxis               Testfeld zur Verfügung steht

                    Verbindung von Wissen           Umfassender und individueller
                    und Erfahrung                Service vor Ort für Tests/Anfragen
                                                        von interessierten Partnern
                                                   Umgebung mit verschiedensten
                       Synergieeffekte bei      klimatischen (Schnee, Nebel etc.),
                       der Ressourcennutzung       und sonst. Bedingungen (Sicht,
                                                                Funkausbreitung)

                     Öffentliche Präsentation     Gute Skalierbarkeit von Versuchen
                                                                  auf Streckenteilen

            Erforschung des Zusammenspiels                       Guter Streckenzustand und
            diverser neuer Technologien im                       vielfältige LST-Ausstattung
            Feldbetrieb

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                           Folie 19
2) Smart Rail Connectivity-Campus

2.2) Das Living Lab als technisch-infrastrukturelle Basis des SRCC

Übersicht einiger Labor-Fahrzeuge der DB und von Partnern, die im Living Lab eingesetzt werden können:

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                Folie 20
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

Überblick

                                                              Vernetzung Zug/Infrastruktur:
                                              Rail-to-X, 5G-Breitband-Datenkommunikation

                                                                   Automatisiertes Fahren;
                                                        Automatisierte Umfeldbeobachtung      2017

                                                Hybrid-Triebwagen
                                                EcoTrain                           2016

                                  Fahrassistenzsystem
                                  FASSI                           2015

             Pilotierung neuer               seit
             Stellwerksgenerationen         2005

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                 Folie 21
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.1) Hybridisierung − Projekt „EcoTrain“
     Projektziele                                         Projektpartner
  Entwicklung von Hybridtechnologien für
   Bahnfahrzeuge
  Ressourceneffizienter und                             DB RegioNetz Verkehrs GmbH     Institut für Verkehrs- und
                                                               (Projektleitung)           Infrastruktursysteme
   emissionsarmer Betrieb von Triebwagen auf
   nicht-elektrifizierten Strecken
  Nachrüstung von Dieseltriebwagen Typ VT 642             Professur für Elektrische   Professur Unternehmens-
      (1) Prototyp                                                 Bahnen              rechnung und Controlling
      (2) Kleinserie (12 Fahrzeuge)
      (3) EU-weit genutzte Fahrzeuge (≈ 600 Fahrzeuge)

                                                         Förderinstitution
                                                             Gefördert durch:          Koordiniert von:

  Nachhaltigkeit als Wettbewerbsvorteil
  Aufbau eines Kompetenzzentrums für die
   Hybridisierung von Triebwagen
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                       Folie 22
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.1) Hybridisierung − Projekt „EcoTrain“
       Verknüpfung von            Entwicklung einer         Ausbaustufe 2:        Entwicklung von     Anpassung des
     Fahrzeugsteuerung mit             umwelt-               Pantograph             modularen         Bremssystems
      Hybridsteuerung und           freundlichen                                  Energiespeicher-
      Energiemanagement             Klimaanlage                                      systemen

         Neukonstruktion       Schaffung einer         Weiterentwicklung der        Ersatz von Bestandsmotoren
         des Drehgestells    Nachlademöglichkeit         Motorsteuerung            durch dieselelektrische Antriebe

                            Umweltfreundliches Fahren durch einen intelligenten Energiemix
                            Reduzierung der Lärmemissionen
                            Reduzierung des CO2-Ausstoßes
                            Nutzung erneuerbarer Energien
                            Flexibler Fahrzeugeinsatz durch partiell emissionsfreies Fahren

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                          Folie 23
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.2) Digitalisierung − Signal- und Stellwerks-Innovationen
    Errungenschaften                                                              Partner
  2005: Start des ersten elektronischen Stellwerks (ESTW) in
   Annaberg-Buchholz für das Schienennetz der Erzgebirgsbahn
  Weiterentwicklung zur innovativen Systemarchitektur „Neue
   Produktionssteuerung“ (NeuPro) für Stellwerke
  2017: Grundlegende Erneuerung des Stellwerks auf SIEMENS‘ neue
   Produktgeneration iNet
  2018: Einweihung des ersten digitalen Stellwerks Europas (DSTW)
   in Annaberg-Buchholz
  Laufend: Integration verteilter Systemkomponenten für den
   automatisierten Bahnbetrieb:
                                      DSTW in Annaberg-Buchholz
                                      ETCS Radio Block Center in Braunschweig
                                      ETCS Steuergeräte (EVC) in Fahrzeugen
                                      5G-Funkzellen innerhalb des Testfelds
                                      Betriebszentrum in Berlin
                                      ETCS virtuelle Antennen ohne Außenanlage

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                        Folie 24
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.2) Digitalisierung − Signal- und Stellwerks-Innovationen
Entwicklungsbegleitendes Testen und Erproben von Digitalen Stellwerken gemäß NeuPro /
EULYNX Systemarchitektur
                                                                           Partner

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                    Folie 25
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.2) Digitalisierung − Technische Demonstration von ETCS Hybrid Level 3

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                      Folie 26
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.2) Digitalisierung − Projekt „ZuG“ (Zustandsüberwachung Gleisumfeld)
    Projektziele                                                            Projektpartner
 Automatische Überwachung/Erkennung von Änderungen der Strecken-
  umgebung durch Sensoren, 3D-Geländemodellen und Differenzial-
  analysen von Videodaten
 Entwicklung eines Workflow-Assistenz-Tools zur Streckeninstandhaltung
 Entwicklung bahntauglicher Einsatzkonzepte für den alltäglichen Einsatz

 Klärung betrieblicher und rechtlicher Fragen, insbesondere im Hinblick
  auf die Zusammenarbeit zwischen Eisenbahnverkehrsunternehmen,             Förderung
  Infrastrukturunternehmen und Eisenbahnaufsicht
 Nebenprodukt von mit Sensoren ausgestatteten automatisierten
  Bahnfahrzeugen
 Einbettung in ein intelligentes Infrastrukturmanagement

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                    Folie 27
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.2) Digitalisierung − Projekt „Rail-to-X“
    Projektziele                                                        Projektpartner
 Test und Analyse der direkten Nahbereichskommunikation
  basierend auf dem IEEE 802.11p Standard für Bahnanwendungen
  (Eignung und Potentiale)
 Technologische Basis: DB-Testfahrzeug VT 642 und/oder DLR-Test-
  fahrzeug RailDriVE®, Roadside Units, Auto mit 802.11p On-Board Unit
 Berücksichtigung von 3 Anwendungsfällen:
      (1) Bahnfahrzeug  Bahninfrastruktur:
          für zustandsorientierte Instandhaltung
      (2) Straßenfahrzeuge  Bahninfrastruktur:
          zur Sicherheit an Bahnübergängen
      (3) Bahnfahrzeug  Bahnhof/Haltestelle:
          für Haltewunsch

                                                                        Förderung

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                Folie 28
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.3) Automatisierung − Projekt „FASSI 4.0“ (automatisierte Fahrerassistenz)
    Projektziele                                                                                              Projektpartner
  Weiterentwicklung des bestehenden Fahrassistenzsystems FASSI
   (welches den Betrieb und den Kraftstoffverbrauch optimiert) in
   Richtung automatisiertes Fahren von Bahnfahrzeugen
  Technologische Basis: Versuchsfahrzeug VT 642, optische Sensoren und
   Algorithmen zur Signal- und Hinderniserkennung, ATO-Unit für GoA 3
      Automatisie-                     Beschleunigen       Fahren/Stop-                     Betrieb im Fall
                       Zugbetrieb                                          Türsteuerung
       rungsgrad                         des Zuges        pen des Zuges                     einer Störung
                        ATP und        Fahrer
         GoA 2          ATO mit                   Auto-   Automatisch         Fahrer            Fahrer
                         Fahrer                 matisch

                                                                                Begleiter
         GoA 3       Fahrerlos (DTO)   Automatisch        Automatisch     Auto-               Begleiter
                                                                          matisch

  Aktueller Status: Entwicklungsstufe der Teilautomatisierung erreicht
  Nächster Schritt: vollständige Automatisierung (GoA 3)

  Erhöhung der Sicherheit, Pünktlichkeit und Produktivität
                                                                                             Wettbewerbs-
  Einsparung von Primärenergie und Senkung                                                  vorteile
   der Lebenszykluskosten
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                                    Folie 29
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.3) Automatisierung − Projekt „FASSI 4.0“ (automatisierte Fahrerassistenz)

 USPs of FASSI 4.0:
                                            Sensor mix in direction of travel:
  Openness and expandability
   as a part of the concept
  Vehicle-side equipment only                        Video monitoring
   (cost benefits, compatibility and
   independence from infrastructure)
  Simple integration into existing
   structures                           Velodyne LiDAR Puck
    Use of existing signalling
    Interoperability / compatibility
  Ability to hand approved
   structures down to following
   generations of the system
  Interdisciplinary knowledge
   transfer between automotive
   and railway sector
                                                          Laser Scanner ScaLa1403

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                Folie 30
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

3.3) Automatisierung − Projekt „FASSI 4.0“ (automatisierte Fahrerassistenz)

                                    Camera
                                    (detecting)

                                                      Handling-Signal-Unit
                                                      Human-Machine-Interaction

                                          ATO-Box                                     Switch Unit
                            Processing/Evaluation of information                 Interference to vehicle
    LiDAR                 Recognition and generation of control signals

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                            Folie 31
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

Digitalisierung und Automatisierung − Geplante Projekte im Living Lab

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                    Folie 32
3) Ausgewählte Innovationsprojekte

Digitalisierung und Automatisierung − Interdependenz zwischen Projekten
                                  Automatisierung
                                     erfordert …
                                                 ... Konnektivität

                          ... Wahrnehmung
                              der Umwelt                   Rail-to-X

                                   ZuG      FASSI 4.0        DSTW      …

                                            Differential
                                            GNSS/
                                            FOS etc.           5G

                        ... Lokalisierung
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                       Folie 33
4) Schlussfolgerung und Ausblick

Roadmap des Smart Rail Connectivity Campus
                                                                                   Kommerzielle(r) Prototypenbau, Erprobungen
                           Kommerzielle Pilot-Erprobungen
                                                                                                und Zulassungen
                                                                                                                                                  Markt-
                                                         Beteiligung an ergänzenden Förderprojekten (Shift2Rail etc.)                   Produkte/Service-
                                                                                                                                               Roadmap
                                                                                                    Kommerzielle Industrie F&E

                        Startprojekt 1: Strategieimplementie-
                                                                           Strategieimplementierung und -weiterentwicklung
                        rung und -weiterentwicklung
                                                                 Evaluation
                        Startprojekt 2: KI-bezogene
                                                                 bestandenFolgeprojekte
                        Test- und Zulassungsmethoden
                                                                                                                                        WIR!-Forschungs-
                        Startprojekt 3: Smarte Mobili-                                                                                         Roadmap
                                                                           Folgeprojekte
                        tätsketten im ländlichen Raum

            Beirat
                                                            Forschungs- und Entwicklungs-Folgeprojekte
         arbeitsfähig

                                              Teststrecke, Digitales Stellwerk und ETCS

                                                                   Versuchsträger-Fahrzeug(e)
                                                                                                                                            Infrastruktur-
                                                                                                                                                Roadmap
                                                                          Forschungshalle und Campus-Gebäude

          Übergangslösung                                     5G-Testfeld Mobile Breitbandkommunikation

              2019                     2020                     2021                  2022                   2023                2024

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                                                                     Folie 34
4) Schlussfolgerung und Ausblick

       Das Projekt Smart Rail Connectivity Campus ermöglicht und unterstützt
        Innovationsaktivitäten im System Bahn und angrenzender Bereiche
       Zu den einzigartigen Potenzialen zählen eine Teststrecke, vorhandene
        technologische Ausrüstung, eine regionale Kompetenzbasis, ein Partner-
        netzwerk sowie Ergebnisse früherer und laufender Projekte
       Nächste Schritte:
             Weiterentwicklung des Netzwerks
             Ausbau der bereits existierenden Infrastruktur (Forschungshalle, 5G-Netz etc.)
             Kapitalbeschaffung
             Gestaltung der Campus-Struktur
             Konkretisierung, Definition und Start von Projekten
                     Smarte Mobilitätsketten im ländlichen Raum
                     Test- und Zulassungsmethoden für KI-Systeme, Safety & Security Lab
                     Objekterkennung, Fahrzeuglokalisation und Weiterentwicklung ETCS
                     Smarte Instandhaltung, …

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Beteiligungsmöglichkeiten für Studierende

                                                          Grundsätzlich alle verkehrswissenschaft-
                                                           lichen Fachrichtungen willkommen
                                                          Aufgabenstellungen individuell anpassbar
                                                          Arbeitsort nach eigenen Wünschen
                                                           abstimmbar (z. B. Dresden, Chemnitz)

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                         Folie 36
Willkommen auf dem

   Weitere Informationen: www.smart-rail.cc (Webseite des SRCC)
                               www.deutschebahn.com/livinglab (Webseite des Living Lab)

                               https://www.youtube.com/watch?v=w1NqWvyRyaE
                               (Video: Das erste Digitale Stellwerk Europas)

                               https://www.youtube.com/watch?v=FjKnugbmrP4
                               (Video: Die Technische Demonstration von ETCS Level 3)

                               https://www.youtube.com/watch?v=W3bBF-N5jko
                               (Video: Das Living Lab und seine Partner)

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                      Folie 37
Willkommen auf dem

   Ansprechpartner:            Technische Universität Chemnitz
                               Prof. Dr. Uwe Götze, Prorektor für Transfer und Weiterbildung
                               E-Mail: uwe.goetze@wirtschaft.tu-chemnitz.de
                               Stadt Annaberg-Buchholz
                               Thomas Proksch, Bürgermeister
                               E-Mail: thomas.proksch@annaberg-buchholz.de
                               Smart Rail Connectivity Campus
                               Sören Claus, Technischer Leiter des SRCC
                               E-Mail: soeren.claus@smart-rail.cc
                               DB Netz AG
                               Raik Hoffmann, Projektkoordinator des Living Lab
                               E-Mail: raik.r.hoffmann@deutschebahn.com
                               Technische Universität Chemnitz / DB RegioNetz Verkehrs GmbH
                               Marco Rehme, Transferassistent
                               E-Mail: marco.rehme@wirtschaft.tu-chemnitz.de
Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                           Folie 38
Willkommen auf dem

 Bild: Deutsche Bahn                               Bild: Screenshot aus Imagefilm „So geht sächsisch!“

                          Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                                                     Folie 39
Quellen der Icons:
    „Brain“ icon by Cédric Villain from the nounproject.com
    „Business startup” by Robiul Alam from nounproject.com
    „Communication“ icon by Gregor Cresnar from the nounproject.com
    „Education“ by Fatemah Manji from the nounproject.com
    „Eye“ icon by Peter van Driel from the nounproject.com
    „Gears“ icon by Gregor Cresnar from thenounproject.com
    „Handshake“ icon by Stephanie Heendrickxen from the nounproject.com
    „Idea“ icon by Numero Uno from the nounproject.com
    „Jigsaw“ icon by mynamepong, TH from the nounproject.com
    „Leaf“ icon by Joris Hoogendoorn from the nounproject.com
    „Left Track Switch“ icon by Jamison Wieser from the nounproject.com
    „Network“ icon by Three Six Five from the nounproject.com
    „Paint” icon by Nabilauzwa from the nounproject.com
    „Point“ icon by GreenHill from the nounproject.com
    „Project“ icon by Tami Nova from the nounproject.com
    „Support“ icon by Maxim Kulikov from thenounproject.com
    „Technology“ icon by Nithinan Tatah from the nounproject.com
    „Thinking Process“ icon by Chanut is Industries from the nounproject.com
    „Thumbs up“ icon by Adrien Coquet from the nounproject.com
    „Train“ icon by Wahyuntitle from the nounproject.com
    „Wifi“ icon by kareemovic2000 from the nounproject.com

Dresden ∙ 16. Mai 2019 ∙ Marco Rehme                                           Folie 40
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