Auf dem Berliner Messegelände stehen mehr als 100 Züge aus verschiedenen Ländern. Die InnoTrans, eine der wichtigsten internationalen Bahnfachmessen, ist wieder ein großer Treffpunkt der Eisenbahnbranche. Zwischen Ausstellungsstücken, Gesprächen und dem typischen Messetrubel zieht ein Zug aus Stuttgart die Blicke auf sich: Auf seiner Außenhaut steht „Automated Train Operation“ – kurz ATO.

Der S-Bahn-Zug gehört zu den Projekten rund um Stuttgart 21 und den Digitalen Knoten Stuttgart. Zusätzliche Rechner und Sensoren sollen erkennen, was auf oder neben den Gleisen liegt: Wildschweine etwa, aber auch Einkaufswagen. Wird es gefährlich, kann das System selbstständig bremsen. Seit mehreren Monaten ist die S-Bahn im Stuttgarter Netz auf Testfahrten unterwegs und sammelt Daten. Geplant ist, insgesamt 400 Stunden im S-Bahn-Netz zu erfassen.

Ein Zug, der mitdenkt – aber nicht allein fährt

Bis Züge nach der Fertigstellung des Digitalen Knotens selbstständig durch den Stuttgarter Bahnknoten fahren, bleibt allerdings noch einiges zu tun. „Bis zum autonomen Betrieb ist es noch ein weiter Weg“, sagt Projektleiter Fabian Lehnert. Auch wenn die Technik den Fahrbetrieb übernimmt, müssten Lokführer zur Überwachung an Bord bleiben.

Die Voraussetzung für die Serienreife ist zunächst die Fertigstellung des Digitalen Knotens Stuttgart. Auf rund 500 Kilometern werden dort digitale Techniken ausgerollt: ETCS, das European Train Control System, ATO, also Automatic Train Operation, sowie CTMS, das Capacity & Traffic Management System. Am Stuttgarter Bahnhof sollen neue Technologien des Bahnsystems pilotiert und eingeführt werden.

Im Pilotprojekt ATO GoA2 wird erstmals in einem großen Bahnknoten ein automatisierter Fahrbetrieb dieser Stufe eingeführt. Dafür sollen mehr als 500 Fahrzeuge des Regional- und S-Bahnverkehrs ausgestattet werden. Die Ziele klingen im Alltag ziemlich handfest: höhere Pünktlichkeit, weniger Energieverbrauch und mehr Komfort für Reisende.

ATO steuert die Zugfahrt weitgehend automatisch. Das System optimiert das Anfahren, berechnet die passende Geschwindigkeit und bringt den Zug präzise am Bahnsteig zum Stehen. Die Triebfahrzeugführenden bleiben dabei im Führerstand und behalten die Verantwortung. Sie steuern die Türen, leiten die Weiterfahrt ein und aktivieren mit dem ATO-Engage-Button erneut den ATO-Fahrbetrieb.

Stuttgart ist kein geschlossenes Versuchslabor

Einfacher wäre der autonome Betrieb in Nürnberg oder Kopenhagen. Dort fahren fahrerlose Züge in geschlossenen Systemen, ohne andere Zugtypen und ohne Bahnübergänge. Stuttgart ist deutlich kniffliger: S-Bahnen teilen sich die Strecken mit Güterzügen, Fernverkehr und Regionalzügen. Die in Stuttgart entwickelte Technik soll deshalb nicht nur dort funktionieren, sondern universell und europaweit einsetzbar sein.

Damit die Automatik weiß, was auf der Strecke passiert, übermittelt eine ATO-Zentrale fortlaufend Fahrplan- und Streckeninformationen an die Züge. Dafür braucht es eine ausreichende Funkabdeckung entlang der Strecke. Zunächst wird das öffentliche Mobilfunknetz nach europäischer Norm genutzt, später soll der Wechsel auf das 5G-basierte Bahnfunknetz FRMCS, das Future Railway Mobile Communication System, folgen.

Im Zug berechnet die fahrzeugseitige ATO-Komponente aus diesen Daten die optimale Geschwindigkeit. Am üblichen Halteplatz kommt es zum sogenannten Präzisionshalt. Auf dem ETCS-Display wird angezeigt, wann der nächste Halt erreicht wird. Pascal Mundt, Triebfahrzeugführer bei der S-Bahn Hamburg, ist seit November 2022 für ETCS mit ATO ausgebildet. Nach seinen Angaben fährt der Zug unter ATO selbstständig an, optimiert das Tempo und hält punktgenau.

Ganz ohne Menschen geht es trotzdem nicht. Zu den Aufgaben der Triebfahrzeugführenden gehören weiterhin das Auf- und Abrüsten des Fahrzeugs sowie die Bahnsteig- und Streckenbeobachtung. Neue Betriebssysteme können mithilfe von Simulationen und Serious Gaming getestet werden, um betriebliche Situationen nachzustellen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden gemeinsam mit Infrastrukturbetreibern und Verkehrsunternehmen in Regelwerken umgesetzt.

Vom Testbetrieb auf die Strecke

Mit der Inbetriebnahme von ETCS im Digitalen Knoten Stuttgart soll ATO GoA2 in die Betriebserprobung gehen. Der Regelbetrieb wird anschließend schrittweise eingeführt. Zunächst sind S-Bahnen und Regionalbahnen an der Reihe, perspektivisch soll auch der Fernverkehr von der Technik profitieren. Die Digitale Schiene Deutschland arbeitet dafür branchen- und länderübergreifend mit verschiedenen Partnern zusammen.

Ein weiterer geplanter Schritt betrifft die Abstellanlagen. Züge sollen automatisch ein- und ausfahren können. Lokführer könnten dann außerhalb des Zuges am Bahnsteig warten. Das soll Zeit und Personalressourcen sparen – ein kleiner Ablauf auf dem Papier, der im dicht getakteten Bahnbetrieb einiges verändern könnte.

Die von der Deutschen Bahn entwickelten Systeme CTMS und Digitales Register werden bereits bei der Einführung von ATO GoA2 eingesetzt. Die Technik soll die Zuverlässigkeit und Effizienz des Bahnbetriebs erhöhen. Bis dahin wird weiter getestet, gerechnet, gebremst und wieder angefahren. Im Zweifelsfall lieber noch einmal.

Technik aus dem Südwesten für einen großen Markt

Rund 3.000 Aussteller nehmen an der InnoTrans teil, etwa ein Drittel davon kommt aus Deutschland. Aus Baden-Württemberg präsentieren sich 128 Aussteller. Zu sehen sind unter anderem teilweise elektrisch betriebene Rangierlokomotiven, schienentaugliche Baumaschinen, Zugtoilettenkabinen und Entwicklungen für Nachtzugabteile.

Baden-Württemberg gehört gemeinsam mit Bayern, Nordrhein-Westfalen und Sachsen zu den wichtigsten deutschen Bundesländern für die Bahnindustrie. Nach Angaben des Verbands der Bahnindustrie in Deutschland wurden 2025 rund 40 Prozent des Branchenumsatzes durch Exporte erzielt. Hinter den Messeständen steckt also nicht bloß regionale Tüftelei, sondern ein Geschäft, das weit über Deutschland hinausreicht.

Der Blick nach Hamburg zeigt, wohin die Reise gehen kann: Ein kommerzielles Pilotprojekt demonstrierte dort erstmals in Deutschland hochautomatisiertes Fahren auf Basis von „ATO over ETCS“. In Stuttgart soll nun ein großer, gemischter Bahnknoten mit seiner komplizierteren Wirklichkeit zeigen, ob sich solche Technik im täglichen Betrieb bewährt.

Der politische und gesellschaftliche Druck ist dabei spürbar. Nachhaltige Mobilität und der Ausbau des öffentlichen Verkehrsnetzes werden intensiv diskutiert. Als Handlungsgrundlagen gelten unter anderem der Aktionsplan der Europäischen Kommission vom Dezember 2021 und der Koalitionsvertrag der neuen Bundesregierung. Die Bundesregierung strebt laut Koalitionsvertrag bis 2030 an, den Personenverkehr auf der Schiene zu verdoppeln und den Anteil des Schienengüterverkehrs auf 25 Prozent zu erhöhen.

Die Europäische Kommission nennt für den Personenverkehr außerdem eine effizientere Nutzung der bestehenden Infrastruktur, den Ausbau der Digitalisierung und eine höhere Attraktivität nachhaltiger Mobilitätsangebote. In Stuttgart wird daraus gerade ein ziemlich konkretes Programm: mehr digitale Technik, viele Testkilometer – und ein S-Bahn-Zug, der auf seinen Sensoren durch den Bahnknoten schaut.

Quelle: SWR, https://www.swr.de/swraktuell/baden-wuerttemberg/stuttgart/bahnbranche-aus-bw-auf-innotrans-stark-vertreten-100.html
Weitere Informationen: Digitale Schiene Deutschland, https://digitale-schiene-deutschland.de/de/projekte/Hochautomatisiertes-Fahren-DKS
Einordnung: https://www.system-bahn.net/beitrag/ato-als-zukunftstechnologie-im-schienenverkehr