Der Count-Down läuft: Mitte der 2030er Jahre wird die VAG Verkehrs-Aktiengesellschaft das gesamte automatische U-Bahn-System erneuern müssen. Dann braucht sie auch ein Nachfolgesystem für das Bahnsteigsicherungssystem entlang der vollautomatisierten U-Bahn-Linien U2 und U3. Die Suche hat längst begonnen.

VAG bietet Testumfeld in der U-Bahn

Zwei Hersteller haben ihre Entwicklungsansätze in der Nürnberger U-Bahn getestet und entwickeln sie nun weiter. Zur Innotrans, der großen Bahntechnikmesse in Berlin im September, stellten Siemens Mobility und Stadler Signalling ihre Ideen vor. Beide Lösungen befinden sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Bis zu einem möglichen Produkt für den Einsatz im automatisierten U-Bahn-Betrieb sind noch umfangreiche Entwicklungsarbeiten, Sicherheitsnachweise und Zulassungsverfahren erforderlich. Wir haben mit unserem Kollegen Muhamed Jasarevic gesprochen. Der studierte Elektrotechnikingenieur arbeitet im VAG-Geschäftsbereich Fahrweg und ist dort für die Planung von Kommunikationssystemen zuständig. Hierunter fällt auch das Bahnsteigsicherungssystem.

Das aktuelle Bahnsteigsicherungssystem hat sich bewährt, altert aber

Das Bahnsteigsicherungssystem ist Voraussetzung für den vollautomatisierten U-Bahn-Betrieb. Es stellt sicher, dass an U-Bahn-Steigen sofort erkannt wird, wenn Gegenstände einer bestimmten Größe oder auch Personen ins Bahnsteiggleis fallen. Es wirkt umgehend auf nahende Züge und stoppt diese. Eine Technik, die sich bei uns in Nürnberg im vollautomatisierten U-Bahn-Betrieb bewährt hat.

Seit der Eröffnung der U3 im Juni 2008 und dann 2010 der vollständigen Automatisierung der U2 kommt bei uns ein Hochfrequenz-Transponder-System zum Einsatz. Hier bilden letztlich Radarwellen via Leisten an der Tunnelwand und unter dem Bahnsteig einen Teppich über dem Gleis und geben binnen Millisekunden eine Meldung ans Gesamtsystem: „Zug stoppen“ lautet die Botschaft im Gefahrenfall.

Grunderneuerung der automatischen U-Bahn ab 2035

VAG-Projektleiter Muhamed Jasarevic: „Das heutige Bahnsteigsicherungssystem hat sich über die vielen Jahre im Einsatz als sehr zuverlässig erwiesen und leistet einen wichtigen Beitrag zur sicheren Durchführung des automatisierten U-Bahn-Betriebs. Wir sind mit dem System funktional sehr zufrieden, sowohl was Fehlalarme als auch die zuverlässige Erkennung sicherheitsrelevanter Situationen angeht. Bedingt durch das Anlagenalter stieg jedoch in den letzten Jahren die Reparaturrate deutlich an. Das wird in den nächsten Jahren so bleiben, zumal der Hersteller das System nicht mehr anbietet. Dass das System ab 2035 abgelöst werden muss, ist zwar schade, bietet gleichzeitig aber die Chance, eine Nachfolgelösung auf Basis aktueller Technologien zu entwickeln und damit möglicherweise noch weitere Verbesserungen im Betrieb zu erreichen.“

Neue technische Ansätze

Inzwischen gibt es neue technische Möglichkeiten, die ab Mitte der 2030er Jahre zum Einsatz kommen könnten. Die beiden Ansätze, die aktuell bei der VAG im Rahmen von Proof-of-Concepts erprobt und weiterentwickelt wurden und werden, sind innovativ. In einem Fall handelt es sich um ein System auf Basis bewährter Hochfrequenztechnologie, im anderen um eine Kombination aus LiDAR-Sensorik und Kameras. Die Daten werden in beiden Fällen mithilfe moderner Algorithmen ausgewertet. Sie befinden sich derzeit in einer frühen Erprobung.

Entwicklungsansatz von Siemens Mobility

Siemens Mobility entwickelt einen Ansatz zur Bahnsteigsicherung, der im Englischen als Obstacle Detection System for Platform, kurz ODS-P, bezeichnet wird. Also ein System, das entlang eines Bahnsteigs gefährliche Situationen erkennt und dann umgehend nahende Züge stoppt.

Das sensorbasiertes System von Siemens Mobility nutzt zur Erkennung von Personen und Hindernissen im Gleisbereich unter anderem LiDAR-Sensoren und Kameras. Es überwacht den Bahnsteig wie den Gleisbereich und stellt fest, ob dieser frei oder durch Personen bzw. Gegenstände belegt ist. Ziel ist die zuverlässige Absicherung des Gleisbereichs für einen vollautomatisierten Betrieb. Der derzeit entwickelte Ansatz könnte perspektivisch die Grundlage für eine mögliche Nachfolgelösung unseres heutigen Bahnsteigsicherungssystems bilden.

Siemens Mobility testet auf der U1

Siemens Mobility hat bereits erste Systemtests, sogenannte Proof of Concepts, bei uns durchgeführt. Das System muss den Sicherheitsstandard an offenen Bahnsteigen bei U-Bahnen wie bei S-Bahnen belegen. Es muss mindestens ein vergleichbares Sicherheits- und Betriebszuverlässigkeitsniveau bieten, wie das derzeit bei der VAG im Einsatz befindliche System und würde damit die Voraussetzungen für einen automatisierten U-Bahn-Betrieb erfüllen. Ein weiterer Vorteil: Siemens Mobility setzt auf etablierte Sensortechnologien, wie LiDAR-Sensoren und Kameras, die von diversen Herstellern angeboten werden und somit keine Abhängigkeit von einem einzelnen Anbieter schaffen.
Die ersten Tests des Systems haben bei uns am U-Bahnhof Scharfreiterring stattgefunden. Weitere sind am U-Bahnhof Messe, Gleis 1, in Planung.

Im Rahmen der Entwicklungsarbeit wird neben der klassischen Alarmerkennungen auch der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) getestet, um die Zulassungsfähigkeit von KI in sicherheitsrelevanten Systemen im Bahnbetrieb voranzutreiben. Siemens Mobility hat hierzu bereits weitreichende Erfahrungen im öffentlich geförderten Forschungsprojekt safe.trAIn gesammelt und wird dieses Wissen weiterentwickeln.

AUMOVIO erprobt einen Lösungsansatz für Stadler Signalling

Der zweite Anbieter, der bei uns seinen Lösungsansatz erprobt, ist die Firma AUMOVIO, die im Auftrag der Stadler Signaling Deutschland GmbH, Braunschweig, tätig ist. AUMOVIO ist ein Nachfolgeunternehmen von Continental. Wie bei unserem bisherigen System wird hier die Bahnsteigüberwachung mit Hochfrequenz-Sensorik umgesetzt. Auch in diesem Fall befindet sich die Lösung noch in einer frühen Erprobungsphase, auch als Proof-of-Concept-Phase bezeichnet.

AUMOVIO setzt beim Projekt auf bereits am Markt etablierte Sensoren aus der Automobilindustrie. Ziel ist die Überwachung des gesamten Bahnsteigs und des Bahnsteiggleises. Bereits heute kann der Prototyp zwischen sicheren und kritischen Bereichen unterscheiden, fahrende Züge erkennen und erfassen, wenn Personen oder Gegenstände in einen kritischen Bereich gelangen.

Die einzelnen Vorgänge am Bahnsteig sowie im Bereich der Bahnsteigkante und des Gleises können im Nachgang anhand der Sensordaten nachvollzogen und hinsichtlich ihrer Relevanz bewertet werden. Dabei erfolgt eine Unterscheidung zwischen unkritischen und sicherheitsrelevanten Ereignissen.

Im Gegensatz zum Hochfrequenz-Transpondersystem, das die VAG bei den automatisierten Linien im Einsatz hat und das wie ein Teppich über dem Gleis liegt, mit Empfänger und Senderleisten an der Tunnelwand und unter dem Bahnsteig, hängt die Sensorik, die AUMOVIO testet, an der Decke. Es handelt sich um eine leistungsstarke 4D-Fernbereichssensorik.

Ideen aus der Automobilindustrie

Bereits im Einsatz sind vergleichbare Detektionssysteme im Automobilbereich, hier im autonomen Fahren, verbunden und mit direkter Wirkung auf den Notbremsassistenten. Nach Angaben von AUMOVIO bietet der Entwicklungsansatz das Potenzial für einen leistungsfähigen Einsatz in Bahnsystemen. Im Rahmen der bisherigen Tests konnte der Ansatz stehende und laufende Personen erkennen und in bestimmten Situationen Warnmeldungen an die Leitstelle ausgeben. Perspektivisch könnte ein späteres Produkt im automatischen Betrieb auch sicherheitsrelevante Eingriffe bis hin zum Stoppen eines anfahrenden Zuges ermöglichen. Im konventionellen Betrieb könnte das System die Disponenten in der Leitstelle unterstützen. Hier müssten diese allerdings noch eingreifen, Signale stellen, das Fahrpersonal informieren. Jedenfalls in der jetzigen Konfiguration, die aber ausgebaut werden kann.

Hoher Nutzen für die VAG

Muhamed Jasarevic begleitet für uns die Entwicklungen und hat damit die einmalige Gelegenheit, vertiefte Einblicke in den Stand der Technik und deren Möglichkeiten zu gewinnen. Ein klarer Vorteil, wie er findet. „Davon können wir profitieren, da wir durch die Begleitung der Entwicklung frühzeitig Einblicke in aktuelle technologische Ansätze erhalten. Selbstverständlich wären dabei kundenspezifische sowie die für uns geltenden regulatorischen Anforderungen zu berücksichtigen.“ Und er erläutert weiter: „Unsere Anforderungen an ein zukünftiges System orientieren sich grundsätzlich an den Funktionen unseres heutigen Bahnsteigsicherungssystems. Dadurch sollte ein nahtloser Übergang möglich sein und der GoA4-Betrieb, also der vollautomatisierte U-Bahn-Betrieb, weiterhin gewährleistet werden. Für uns ist neben einem sicheren und zuverlässigen Betrieb auch die Instandhaltung über viele Jahre ein wichtiger Aspekt.“

Entwicklungen kosten Zeit und Geld

Gleichzeitig müsse berücksichtigt werden, so der 30-jährige Projektingenieur, dass die Entwicklung eines solchen Produkts für die Hersteller mit erheblichem Zeit- und Ressourcenaufwand verbunden ist und Geld kostet. Ein erster Proof of Concept ist nur der Anfang eines mehrstufigen Entwicklungsprozesses, bei dem die in jeder Phase identifizierten Herausforderungen in den nachfolgenden Phasen adressiert werden müssen, bevor die Entwicklung eines Prototyps begonnen werden könne, so Jasarevic.

„In den nächsten Entwicklungsphasen stellen vor allem die Sicherheitsnachweise eine große Herausforderung dar. Die Erfüllung aller regulatorischen Anforderungen ist mit großem Aufwand verbunden und Voraussetzung für die Zulassung eines GoA4-Systems“, erläutert er.

Kompetenz der VAG geschätzt – auch auf der InnoTrans

Als am 22. September die Fachmesse Innotrans ihre Tore für die Bahnwelt öffnete, war auch Muhamed Jasarevic dabei. Er war unter anderem am Stand von Siemens Mobility sowie Stadler und AUMOVIO vertreten sein.

„Es ist gut, dass auch wir von der VAG die InnoTrans in Berlin besuchen können, um uns über aktuelle Technologien und Lösungen der Hersteller im Schienenverkehr aus erster Hand zu informieren und neues Wissen zu gewinnen. Ich war dieses Jahr zum ersten Mal gemeinsam mit Kolleg*innen meiner Abteilung dabei. Im Rahmen der Suche nach einer möglichen Nachfolgelösung für unser Bahnsteigsicherungssystem habe ich mir auch verschiedene Ansätze und Alternativen angeschaut. Zudem präsentierten Siemens Mobility und Stadler ihre Entwicklungsansätze, gleichzeitig bot die Messe die Möglichkeit andere Anbieter kennenzulernen, deren Technologien für uns interessant sein könnten“, erzählt Jasarevic.

Muhamed Jasarevic: Zur Person
Muhamed Jasarevic ist seit Ende 2022 bei der VAG, zunächst als Praktikant und anschließend als Werkstudent. Im Mai 2025 hat er sein Studium der Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Automatisierungstechnik erfolgreich abgeschlossen und arbeitet seitdem als Projektingenieur bei der VAG, in der Abteilung Planung Kommunikationssysteme im Geschäftsbereich Fahrweg.

Seine erste Bilanz über den Berufseinstieg und die Aufgaben fällt positiv aus: „Die Technik im Schienenverkehr hat mich schon seit meiner Kindheit fasziniert und ich finde es spannend, mit meinen fachlichen Kenntnissen dazu beizutragen, den öffentlichen Nahverkehr in Nürnberg weiterzuentwickeln und zu verbessern. Ich bin sehr zufrieden.“

Sicherheit als gemeinsame Aufgabe – jetzt wie in Zukunft

Jasarevic arbeitet im Team mit Philipp Biberacher vom Betriebsleiterbüro und Martin Thomys vom Fahrweg. Biberacher ist Ingenieur für automatischen Betrieb und aus betrieblicher Sicht eingebunden. Er bringt vor allem die Erfahrungen und Anforderungen aus dem laufenden Betrieb ein. Martin Thomys hat das heutige Bahnsteigsicherungssystem seit dem Projekt Rubin als Projektingenieur begleitet und unterstützt nun Jasarevic bei diesem Zukunftsthema.

Martin Thomys beschäftigt sich übrigens gemeinsam mit dem Geschäftsbereichsleiter Fahrweg, Konrad Schmidt, seit mehreren Jahren mit möglichen Alternativen ab 2035 und hat hierzu bereits verschiedene Tests begleitet bzw. durchgeführt. Er ist auch verantwortlich für den Erhalt der Betriebsfähigkeit des aktuellen Bahnsteigsicherungssystems.

Thomys und Jasarevic werden das Thema nun für die VAG mit ihren jeweiligen Schwerpunkten als Planer bzw. Projektleiter weiter bearbeiten.

Text: Elisabeth Seitzinger
Fotos: Claus Felix