Züge effizienter machen dank digitaler Optimierungen

Schienenverkehr Züge effizienter machen dank digitaler Optimierungen

31.07.2026 Quelle: TU Berlin 2 min Lesedauer

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Digitale Zwillinge, smarte Sensorkonzepte und die digitale automatische Kupplung machen den Schienenverkehr effizienter. Prof. Beate Bender (TU Berlin) zeigt, wie diese Technologien Instandhaltung und Fahrzeugzuverlässigkeit optimieren.

Wie lassen sich Züge zuverlässiger, effizienter und nachhaltiger machen? Und welche Rolle spielen digitale Technologien dabei? Diese Fragen beantwortet Prof. Dr.-Ing. Beate Bender vom Fachgebiet Schienenfahrzeuge der TU Berlin.(Bild: Andreas Schöttke / allefarben-foto) — Wie lassen sich Züge zuverlässiger, effizienter und nachhaltiger machen? Und welche Rolle spielen digitale Technologien dabei? Diese Fragen beantwortet Prof. Dr.-Ing. Beate Bender vom Fachgebiet Schienenfahrzeuge der TU Berlin.
(Bild: Andreas Schöttke / allefarben-foto)

Um Züge zuverlässiger, effizienter und nachhaltiger zu machen, rücken digitale Technologien zunehmend in den Fokus der Schienenfahrzeugentwicklung. Prof. Dr.-Ing. Beate Bender, die seit September 2025 das Fachgebiet Schienenfahrzeuge an der TU Berlin leitet, beleuchtet in einem aktuellen Interview die Potenziale und Grenzen der Digitalisierung. Die Maschinenbauingenieurin bringt umfassende Industrieerfahrung aus ihrer Zeit als technische Projektleiterin bei Bombardier (Baureihe „Talent-2“) mit und folgte an der TU Berlin auf Prof. Dr.-Ing. Markus Hecht, der das Fachgebiet fast 30 Jahre lang leitete. Zuvor war sie an der Ruhr-Universität Bochum in Lehre und Forschung tätig.

Die Verwaltungsschale liefert eine Basis, um „digitale Zwillinge“ physischer Produkte standardisiert und maschinenlesbar zu beschreiben. (Bild: © photon_photo – stock.adobe.com)

Digitale Zwillinge simulieren Verschleiß

Ein zentraler Forschungsschwerpunkt Benders ist die Erstellung digitaler Zwillinge. Die virtuellen Abbilder von Triebwagen, Lokomotiven oder Waggons dienen dazu, Verschleiß und Belastungen realitätsnah zu simulieren. Konstrukteure und Betreiber können mithilfe der Modelle Wartungsintervalle gezielt optimieren und Bauteile austauschen, noch bevor es zu einem physischen Schaden kommt. Das Ergebnis: Die Fahrzeuge bleiben länger im Einsatz und die Instandhaltungskosten sinken spürbar.

Ergänzend dazu arbeitet das Fachgebiet an intelligenten Sensorkonzepten zur kontinuierlichen Zustandsüberwachung von Reisezugwagen. Durch die Zusammenführung der Daten aus verschiedensten Fahrzeugsystemen lassen sich Instandhaltungsmaßnahmen künftig deutlich genauer vorhersagen und planen.

Für die ersten Praxistests war das vom DLR entwickelte System in zwei kompakten Boxen auf den mechanischen Kupplungen an den Zugnasen befestigt. (Bild: DLR )

Die digitale automatische Kupplung (DAK)

Große Erwartungen ruhen zudem auf der digitalen automatischen Kupplung (DAK), an deren Erforschung auch die Arbeitsgruppe von Prof. Bender beteiligt war. Ein erster Demonstrator wurde Anfang Juni 2026 in Lippstadt im Beisein von Bundesverkehrsminister Patrick Schnieder vorgestellt. Die DAK soll Güterzüge künftig nicht mehr nur rein mechanisch, sondern auch elektrisch und digital miteinander verbinden. Dies gilt als entscheidender Schritt, um den Güterverkehr schneller und sicherer zu gestalten. Bis zur flächendeckenden Einführung werden laut Bender jedoch noch viele Jahre vergehen, da unter anderem die entsprechenden rechtlichen Rahmenbedingungen erst noch geschaffen werden müssen.

Trotz aller Fortschritte in der europäischen Schienenverkehrsforschung und der weitreichenden Digitalisierung verweist die Ingenieurin jedoch auch auf eine wesentliche Grenze: Der größte Engpass im deutschen Schienenverkehr bleibt die Infrastruktur. Für eine wirklich zuverlässigere Bahn ist diese zwingend leistungsfähiger auszubauen.

Virtuelle Zwillinge, KI-gestützte Tests und neue Validierungskonzepte: Die Fahrzeugentwicklung wird zunehmend softwaregetrieben – und gewinnt dadurch an Tempo. (Bild: Siemens)

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Stand: 08.12.2025

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