Digitaliseringen av järnvägslinjer i Tyskland är en bedrift som bara kan jämföras med elektrifieringen av det tyska järnvägsnätet som började för hundra år sedan.
Å ena sidan investeras det redan idag mycket kapital, teknik och personal i digitalisering, som förväntas pågå flera årtionden. Å andra sidan finns det flera effektivitets- och kapacitetsvinster i branschen, vilket i sin tur kan kompensera för användningen på lång sikt.
Ingen digitalisering utan människor. Foto: Deutsche Bahn
Men den enkla kostnads-nytto-kalkylen räcker inte långt. Framförallt är man tvungen att bli framgångsrik, eftersom drivkrafterna inte bara är ekonomiska mål, utan också ambitiösa tillväxtmål satta av den federala regeringen och EU med sikte på de klimatpolitiska förpliktelserna fram till 2030 och 2050.
Modal Split
Järnvägen, kompletterad med busstrafiken, spelar en nyckelroll i Tyskland när det gäller att nå klimatmålen. Järnväg och buss kommer helt enkelt inte att fungera utan tillväxt, deras andel av så kallade modal split är för närvarande bara 20 procent i genomsnitt.
I trafikstatistik betyder modal splitfördelning en fördelning av transportvolymen över olika transportslag. Ett annat vanligt begrepp inom persontransport är val av modal. Modal split beskriver mobilitetsbeteendet och beror bland annat på transportalternativ och ekonomiska beslut.
Ur branschens synvinkel är en ökning av kollektivtrafiken med en tredjedel möjlig i Tyskland tidigast år 2030. En marknadsandel på minst 25 procent är ett uttalat politiskt mål för godstransporter på järnväg, med hänsyn tagen till den prognostiserade marknadstillväxten som motsvarar en ökning av trafikvolymen med nästan 60 procent.
En avsevärd andel
- Digitala lösningar gör det möjligt att öka kapaciteten på den befintliga järnvägsinfrastrukturen och därmed erbjuda ytterligare rörlighet för människor och gods. Järnvägarna i Tyskland kan till och med uppnå en andel på över 30 procent av den totala godstransporten, säger Martin Schmitz från Förbundet för tyska transportföretag e.V.
De äldsta signalboxarna inom det tyska järnvägsnätet firade nyligen sin 113-årsdag. Totalt är 3 500 och runt 130 olika typer av boxar i drift idag.
De första elektroniska förreglingarna är nu 25 år gamla. Denna mångfald medför höga underhållskostnader och en stor ansträngning vid utbildning av drift- och underhållspersonal.
Nyare signalboxar för big data. Bild: Siemens
En modernisering av styr- och säkerhetstekniken genom digitalisering och standardisering av förreglingar är därför en vettig och väsentlig åtgärd. Därmed kan effektiviteten i rälsen ökas och järnvägens konkurrensposition stärkas. De nuvarande planerna siktar på en fullständig upprustning och modernisering av tågoperatören Deutsche Bahns linjenät med ny kontroll- och säkerhetsteknik fram till 2037.
Digital Rail Tyskland
Med fokus på ett enhetligt europeiskt järnvägsområde har EU skapat ett rättsligt bindande ramverk för införande och implementering av ERTMS (European Rail Traffic Management System) med kärnkomponenterna ETCS (European Train Control System) och (GSM-R Global System för Mobile Communications - Rail) som enhetligt driftskompatibelt tågskyddssystem.
Digital kontroll av hjul under färd. Foto: Siemens
Förbundet för tyska transportföretag är representerat i DSD-kommittéerna för att vara i stånd att företräda hela branschens intressen. Viktiga frågor är framför allt integrationen av infrastrukturen för de icke-federalt ägda järnvägarna (s.k. NE-Bahnen) i programmet samt utrustningen för dragvagnsenheterna med ETCS, inklusive finansieringen.
Stordriftsfördelar i miljarder
DSD-programmet inkluderar utrustning av infrastrukturen med digitala förreglingar och ETCS Level 2 samt motsvarande ETCS-fordonsutrustning. Den digitala plattformen ETCS/DSTW (nivå 1) ligger till grund för införandet av ny teknik för digital järnvägsdrift (nivå 2) för ytterligare kapacitetsökningar, högre kvalitet och effektivitet.
Förberedelse för ETCS- och DSTW-installation i fabriken. Foto: Siemens
Den omfattande användningen av tekniken är förknippad med höga förväntningar på infrastrukturdriften, högre driftkvalitet, till exempel ökad punktlighet (stabilare drift genom större automatisering, färre störningar etc., effektivitet (lägre underhåll genom eliminering av externa system som t.ex. signaler, axelräknare etc.) och mer kapacitet (tätare tågsekvens). Skalfördelar förväntas i miljarder på kostnadssidan.
Översikt över det digitala tågschemat fram till 2040
ETCS- och DSTW-utrustningen börjar med ett startpaket, sedan utrustas alla nätverksdistrikt gradvis (Källa: McKinsey&Company (2018):
Förstudie för utbyggnaden av ETCS/DSTW)
Flera implementeringssteg
Implementeringen kommer att ske i två steg: För det första "DSD-startpaketet" med ett definierat åtgärdsområde fram till 2030 och för det andra den industriella utbyggnaden av det tyska järnvägsnätet fram till 2040, inklusive digitalisering av järnvägsverksamheten.
Den omfattande användningen av tekniken är förknippad med höga förväntningar på infrastrukturdriften, högre driftkvalitet, till exempel ökad punktlighet (stabilare drift genom större automatisering, färre störningar etc., effektivitet (lägre underhåll genom eliminering av externa system som t.ex. signaler, axelräknare etc.) och mer kapacitet (tätare tågsekvens). Skalfördelar förväntas i miljarder på kostnadssidan.
Översikt över det digitala tågschemat fram till 2040
ETCS- och DSTW-utrustningen börjar med ett startpaket, sedan utrustas alla nätverksdistrikt gradvis (Källa: McKinsey&Company (2018):
Förstudie för utbyggnaden av ETCS/DSTW)
Ett modelleringsprogram skapas för den områdesövergripande utbyggnaden längs rutten för att uppnå en optimal konvertering av fordonet. Foto: Siemens
- Eftersom det för närvarande fortfarande saknas erfarenhet av att genomföra omvandlingen på linjerna på ett mycket effektivt sätt, tillhandahåller den federala regeringen 500 miljoner euro från det ekonomiska stimulansprogrammet för de så kallade ”snabba löparna”. Konverteringen av 13 projekt inom området digitala förreglingar och plankorsningar ska forceras. Fokus ligger utanför huvudvägarna så att konverteringar kan göras där utan att hela nätet påverkas. DB skapar ett modelleringsprogram för den områdesövergripande utbyggnaden för att uppnå en optimal konvertering av rutt och fordon, förklarar Martin Schmitz.
Operativa gränssnitt
Modelleringsprograminformationen, i första hand fordonsdata, kommer att göras tillgänglig för branschen under det första kvartalet i år. Diskussioner planeras också mellan DB och NE-Bahnen för att samordna tekniska och operativa gränssnitt och samarbete. Till exempel är det fortfarande oklart hur gränssnittet mellan NE-järnvägarna och ETCS-stambanorna ska utformas. Däremot är det oklart hur man ska hantera växlingsturer som måste gå in på stationer med ETCS.
Ett driftschema för alla järnvägar
Cirka 5 000 kilometer, det vill säga cirka 15 procent av det tyska järnvägsnätet, trafikeras nu av de så kallade NE-Bahnen. Detta innebär att ett omfattande införande av ETCS måste samordnas med operatörerna av icke-federal järnvägsinfrastruktur.
Dessutom: Utan enhetliga standarder för teknik och processer i en europeisk skala redan från början kan de efterlängtade effektivitetsvinsterna inte uppnås - detta är ett obligatoriskt krav för den federala regeringen och EU.
Krävs lika finansiering
- VDV-principen är därför "Ett driftschema för alla järnvägar i EU - och i Tyskland". När allt kommer omkring, vilken nytta har ett järnvägsfordon som kan ta sig från Sverige och Danmark via Tyskland och Frankrike till exempelvis Spanien om infrastrukturen hos de olika operatörerna inom Tyskland inte är utrustade med enhetliga gränssnitt och driftsprocedurer? I detta sammanhang krävs lika finansiering av ETCS-utrustning för alla aktörer, understryker Martin Schmitz.
Krav för ETCS-introduktion
-Standarder är väsentliga för järnvägssystemet. För att vinna över alla marknadsaktörer för den högre, digitaliserade nivån måste det finnas påtagliga ekonomiska fördelar för alla inblandade så att de kan delta. Ett incitament är att nätkapaciteten måste ökas märkbart för alla – inte bara ett fåtal – marknadsaktörer. Andra villkor är icke-kritisk tillgänglighet för den nya tekniken, planeringssäkerhet, tidig och transparent tillgänglighet av bindande scheman och snäva och transparenta godkännande- och godkännandeprocesser. Omställningen till ett nytt system för att säkerställa den redan säkra järnvägsverksamheten får inte leda till ekonomiskt betungande avgifter. Naturligtvis krävs att branschen levererar kombinerbara, tillverkaroberoende standarder, konstaterar Martin Schmitz.
Digitaliseringen börjar i och med att kursen i den federala budgeten sätts officiellt. Som branschorganisation har tyska VDV också i åratal följt ämnet politiskt. Frågan om kostnader är fortfarande olöst: i Tyskland måste långt över 10 000 dragfordon konverteras till ETCS-standarden. Kostnaderna för detta uppgår till cirka 4 miljarder euro. Dessutom, enligt en studie, förväntas ytterligare kostnader på cirka 28 miljarder euro för den nödvändiga omvandlingen av styr- och säkerhetstekniken, såväl för DB-sträckorna som för de icke-federala järnvägarna.
Finansieringen besvaras snabbt
- Det tidigare tillvägagångssättet i den federala budgeten är inte tillräckligt för detta. Eftersom delar av den tidigare infrastrukturintelligensen nu letar sig in i fordonen måste frågan om federal finansiering av ETCS enheter ombord besvaras snabbt och tillförlitligt, säger Martin Schmitz.
De migrationsrelaterade merkostnaderna för eftermontering av befintliga fordon och för att utrusta nya fordon måste kompenseras fullt ut i ett offentligt finansieringsprogram. Medlemmarna i den nyvalda tyska förbundsdagen uppmanas att skapa de politiska förutsättningarna om järnvägens framtida kurs ska kunna läggas digitalt.
Källa: Förbundet för tyska transportföretag e.V.
