Die smarte Bahn

Wie Daten aus dem Fahrzeug uns helfen, Energie und Ressourcen zu sparen

Energieeffizienz, Klimaschutz und ein zuverlässiger Betrieb gehören zu den großen Herausforderungen, mit denen wir uns als Verkehrsbetrieb täglich auseinandersetzen. Gemeinsam mit der optiMEAS GmbH arbeiten wir daran, versteckte Optimierungspotenziale in unseren Stadt- und Straßenbahnen sichtbar zu machen – mit moderner Mess- und Analysetechnik und ohne Eingriffe in den laufenden Fahrzeugbetrieb.

Worum geht es?

Unsere Stadt- und Straßenbahnen liefern bereits heute eine Vielzahl an Betriebsdaten – etwa zu Motorleistung, Bremsverhalten, Klimaanlage oder Türzyklen. Diese Informationen liegen jedoch meist ungenutzt im Fahrzeug. Mit dem Energiemonitoring wollen wir diese Daten so erfassen und auswerten, dass für uns ein praktischer Nutzen entsteht: weniger Energieverbrauch, vorausschauende Instandhaltung und eine bessere Betriebsplanung.

Unser Pilotprojekt

Um die Machbarkeit zu prüfen, haben wir einen Piloten aufgesetzt: Sowohl ein U5-Wagen als auch ein S-Wagen wurden mit kompakter Messtechnik ausgerüstet, die den fahrzeuginternen Datenbus rückwirkungsfrei „mitliest". Über eine Mobilfunkverbindung gelangen die Daten – ergänzt um GPS-Informationen – direkt in eine Cloud-Plattform. Aus dem Fahrgastbetrieb erhalten wir so kontinuierlich rund 1.200 Einzelsignale, die in interaktiven Dashboards aufbereitet werden.

Was haben wir herausgefunden?

Energieflüsse werden sichtbar. Beim Bremsen geht ein Teil der Energie über Bremswiderstände als Wärme verloren. Im Pilot hat sich gezeigt, dass auf einzelnen Streckenabschnitten mehr als die Hälfte der aufgenommenen Motorenergie auf diesem Weg verloren gehen kann. Damit können wir gezielt Stellen in unserem Netz identifizieren, an denen sich Investitionen in die Infrastruktur besonders lohnen.

Fahrverhalten wird vergleichbar. Zwei ähnliche Fahrten können sehr unterschiedliche Energiebilanzen aufweisen – abhängig vom Fahrstil oder der Verkehrslage. Das schafft die Grundlage für eine energiesparende Fahrweise und realistischere Fahrpläne.

Komponentenzustand wird messbar. Aus dem Verhalten der Fahrgasttüren lassen sich Hinweise auf beginnenden Verschleiß ableiten – lange bevor es zu einem Ausfall kommt.

Der Nutzen für unseren Betrieb

• Instandhaltung: Klimageräte, Bremssysteme und Türen können wir zustandsorientiert warten. Ungeplante Ausfälle sinken, die Lebensdauer unserer Fahrzeuge steigt.
• Energiemanagement: Schwachstellen im Streckennetz werden datenbasiert erkennbar, Investitionen lassen sich gezielter priorisieren.
• Fahrdienst: Realistischere Fahrpläne, weniger Stress für unser Fahrpersonal und Spielraum für eine energiesparende Fahrweise.
• Nachhaltigkeit: Jede eingesparte Kilowattstunde verbessert die CO₂-Bilanz unseres Nahverkehrsangebots.

Ausblick

Der Pilot hat gezeigt, dass ein Energiemonitoring sowie weitere Betriebsoptimierungen aufgrund der neuen Datenlage unseren Stadt- und Straßenbahnen technisch zuverlässig umsetzbar ist und einen breiten Nutzen entfaltet. Im nächsten Schritt planen wir, das Projekt schrittweise auf weitere Fahrzeuge unserer Flotte auszuweiten und die gewonnenen Daten in unsere bestehende IT-Landschaft zu integrieren – damit aus einem Datenstrom ein echter Hebel für mehr Effizienz und Nachhaltigkeit im Frankfurter Nahverkehr wird.