Modulares Konzept bringt Schienen- und Straßenverkehr näher zusammen

Verladen von Kapseln für den Transport von Personen und Gütern auf Trägereinheiten für den Schienenverkehr. Credit: Pods4Rail project group, ©moodley

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit Siemens Mobility und europäischen Partnern Pods4Rail entwickelt – ein automatisiertes Mobilitätskonzept, das den Schienenverkehr mit Straßennetzen und Seilbahnsystemen verknüpfen soll. Das modulare System kombiniert standardisierte Kapseln („Pods“) für Passagiere und Fracht mit mobilen Trägerfahrzeugen, die mit verkehrsträgerspezifischem Fahrwerk, Antrieb, Energieversorgung und technischen Subsystemen ausgestattet sind.

Supermodalität und automatisierte intermodale Architektur
Das von Siemens Mobility koordinierte Projekt umfasste 15 beteiligte Organisationen aus sieben europäischen Ländern und erhielt im Rahmen des gemeinsamen Unternehmens „Europe’s Rail“ sowie des Forschungsprogramms „Horizon Europe“ eine Förderung von rund drei Millionen Euro. Das DLR fungierte als primärer Forschungspartner und brachte technisches Know-how aus fünf Instituten entlang der Entwicklungsketten von Schienen- und Straßenfahrzeugen ein.

Die zentrale Architektur basiert auf „Supermodalität“ und ermöglicht einen nahtlosen Durchgangstransport über mehrere Verkehrsträger hinweg, ohne dass Passagiere oder Frachtgüter die Kapsel wechseln müssen. Im Betriebsablauf startet ein Pod die Fahrt auf einem straßengebundenen Trägerfahrzeug in ländlichen oder kapillaren Gebieten, wechselt an einer multimodalen Schnittstelle automatisch auf ein Schienenfahrzeug, um längere Strecken gemeinsam mit anderen Pods auf der Schiene zurückzulegen, und nutzt so die primäre Schieneninfrastruktur als kapazitätsstarkes und energieeffizientes Rückgrat des Systems. Die Studie untersuchte zudem die physische und betriebliche Einbindung von Seilbahnnetzen in das Umstiegskonzept.

Manuel Osebek, DLR-Projektleiter am Institut für Fahrzeugkonzepte, erklärte, das Ziel von Pods4Rail sei es, eine Tür-zu-Tür-Mobilität zu bieten, bei der Passagiere und Fracht während der gesamten Reise in derselben Kapsel verbleiben und je nach Bedarf zwischen Trägerfahrzeugen umgesetzt werden. Über die Fahrzeugarchitekturen hinaus analysierte die Forschung die Verbindungsmechanismen zwischen Pod und Trägerfahrzeug, Automatisierungsprotokolle, die erforderliche Bodeninfrastruktur sowie digitale Betriebskonzepte.



Mit dem nahtlosen Umladen zwischen mehreren Verkehrsträgern will Pods4Rails neue Möglichkeiten eröffnen im Bereich Mobilität. Credit: Pods4Rail project group, © moodley

Nutzeranforderungen, Anwendungen und Geschäftsszenarien
In den ersten Forschungsphasen wurden bestehende intermodale Mobilitätssysteme und potenzielle Anwendungsbereiche evaluiert und dabei technische Leistungsparameter, Nutzerakzeptanz, Barrierefreiheit, Umweltindikatoren sowie die wirtschaftliche Machbarkeit bewertet. Das DLR führte Nutzerbefragungen durch und verglich bestehende Fahrzeugkonzepte, um die Systemanforderungen zu definieren.

Das Projekt identifizierte mehr als 20 potenzielle Anwendungen und definierte acht Geschäftsszenarien, die von bedarfsorientiertem Personenverkehr auf schwach ausgelasteten regionalen Nebenstrecken über Paket- und Expresslogistiknetze bis hin zu mobilen medizinischen Einrichtungen reichen. Diese Betriebsprofile bildeten die Grundlage für die technischen Spezifikationen von Pods, Trägerfahrzeugen, automatisierten Umschlagmechanismen und den übergeordneten Mobilitätsmanagementsystemen.

Technische Machbarkeit, Fahrzeugsysteme und regulatorische Abstimmung
Das DLR konzentrierte sich darauf, die Systemanforderungen in technisch umsetzbare Fahrzeugkonzepte zu übersetzen. Dabei wurden leichtbauorientierte modulare Fahrzeugstrukturen, die thermische Klimatisierung in den Pods, Energieverbrauchsprofile sowie die physischen Schnittstellen zwischen Fahrgestell und Pod analysiert. Zudem befasste sich die Forschung mit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2V) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2I) sowie der Einbindung in das Verkehrsmanagement.

Darüber hinaus bewertete das DLR Zulassungsverfahren, Sicherheitsstandards und funktionale Anforderungen sowohl für den Straßen- als auch für den Schienenbereich. Diese Parameter steuerten die konstruktive Auslegung von Personenkabinen, Frachtcontainern, Trägerplattformen sowie automatisierten Verriegelungs- und Umschlagmechanismen.

Weiterentwicklung und PREFER-Initiative
Das Pods4Rail-Konzept bietet eine Grundlage für die flexible Nutzung von Infrastrukturen und die Integration von Verkehrsträgern, insbesondere für bedarfsorientierte Angebote auf regionalen Nebenstrecken. Die Projektergebnisse legen das Fundament für die Weiterentwicklung von Komponenten und Erprobungen in größerem Maßstab, um Fragen der regulatorischen Zulassung, der Wirtschaftlichkeit und der Netzintegration zu klären. Die Weiterentwicklung wird im Nachfolgeprojekt PREFER (Pods and Regional Flexible Efficient Rolling Stock) fortgeführt.

Bearbeitet von Romila DSilva, Induportals-Redakteurin, mit KI-Unterstützung.