MONOCAB: Neue Testfahrzeuge sollen die Mobilität im ländlichen Raum voranbringen

Berlin/Bielefeld/Lemgo (pm). Auf der Messe InnoTrans in Berlin, der internationalen Leitmesse für Verkehrstechnik, die alle zwei Jahre auf dem Gelände der Messe Berlin stattfindet, hat das MONOCAB-Konsortium Ende September die zweite Generation seiner Testfahrzeuge vorgestellt: Erstmals sind Fahrzeugdesign und neue technische Plattform in einem vollständigen Testfahrzeug vereint. Damit rückt nicht mehr die einzelne Komponente, sondern das Gesamtsystem in den Mittelpunkt der Erprobung.

Bei der ersten Generation waren Technik und Design getrennt: Die technische Erprobung lief mit Versuchsträgern, das angestrebte Erscheinungsbild zeigte ein eigenes Design-Mock-up. Die zweite Generation führt beides zusammen: Konstruktion, Fahrwerk, Stabilisierung, Energieversorgung, Kabine und Innenraum wurden weiterentwickelt und in ein Fahrzeug integriert.

Gemeinsame Entwicklung im Forschungsverbund

MONOCAB wird seit 2020 in einem Forschungsverbund entwickelt. Zentrale Partner sind neben der Hochschule Bielefeld (HSBI) die TH OWL und das Fraunhofer IOSB-INA. Die TH OWL hat die Konsortialführung, die Gesamtprojektleitung liegt bei Professor Dr. Thomas Schulte. Die TH OWL hat unter anderem das Stabilisierungssystem und die dafür eingesetzten Kreisel weiterentwickelt, die HSBI arbeitet vor allem am Fahrwerk. Weitere Arbeiten betreffen Basiskonstruktion, Energieversorgung, Kabine und Technologien für das automatisierte Fahren.

MONOCAB soll stillgelegte Bahnstrecken wieder nutzbar machen

An der Hochschule Bielefeld (HSBI) leitet Bahnexperte Prof. Dr. Rolf Naumann das Projekt: „Hinter MONOCAB steht eine konkrete Frage: Wie lassen sich stillgelegte oder wenig genutzte Bahnstrecken im ländlichen Raum wieder sinnvoll für Mobilität nutzen?“ Wo Busse selten fahren und Züge nicht mehr halten, fehlt vielen Menschen eine verlässliche Verbindung, etwa zum Arbeitsplatz, zum Arzt oder zu Freunden und Familie. MONOCAB soll dafür vorhandene Schieneninfrastruktur mit kleinen, automatisiert fahrenden Fahrzeugen erschließen. Dabei geht es nicht nur um die Nutzung bestehender Strecken. Gefragt sind auch der Neubau von Strecken und die Ergänzung bestehender Strecken. Die zweite Generation des MONOCAB ist ein wichtiger Schritt dorthin. Sie zeigt, wie ein solches Fahrzeug aussehen kann, und liefert die Grundlage, um Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Alltagstauglichkeit unter realen Bedingungen zu prüfen.

Neues Fahrwerk und Stabilisierungssystem für die Testfahrzeuge

Im MONOCAB Gesamtprojekt, das bereits seit 2020 läuft, hat das Institut für Systemdynamik und Mechatronik (ISyM) der HSBI ein eigenes Fahrwerk mit besonderem Radprofil entwickelt, das in der nun vorliegenden zweiten Version weiterentwickelt wurde. Darüber hinaus ist die HSBI an weiteren Komponenten beteiligt, wie Projektleiter Rolf Naumann erläutert: „Neben dem Fahrwerk haben wir den Fahrzeugrahmen und die Kabine neu aufgebaut. Außerdem sind wir für den Spurwechsel verantwortlich, also wie das MONOCAB von der einen auf die andere Schiene umgesetzt werden kann. Hier sind die Kompetenzen zur Schienenfahrzeugtechnik und insbesondere zum modellbasierten Entwurf und Simulation von Bedeutung und werden durch das ISyM abgedeckt.“ Darüber hinaus unterstützt die HSBI bei der späteren Fahrzeugintegration, also dem „Zusammenbau“ aller Komponenten und der Erprobung und Testung der Fahrzeuge. Naumann ergänzt: „Bei dem zweiten Prototyp ist uns wirklich ein tolles ‚Ingenieurkunstwerk‘ gelungen, auf das wir sehr stolz sind!“

MONOCAB soll ab Frühjahr 2027 im Extertal getestet werden

Nach der Winterpause sollen die neuen Testfahrzeuge ab Frühjahr 2027 im Extertal fahren. Dort wird untersucht, wie die neuen Komponenten zusammenwirken und welche Entwicklungsschritte für einen späteren Betrieb noch nötig sind. Parallel arbeitet das Konsortium an weiteren Systemkomponenten, darunter Vorrichtungen zum Umsetzen der Fahrzeuge sowie Lösungen für Weichen und Bahnübergänge. Sie sollen im kommenden Jahr weiterentwickelt und auf geeigneten Teststrecken erprobt werden.

Mit wachsendem technischem Reifegrad rückt der Transfer in eine unternehmerische Struktur in den Fokus. Ziel ist ein Start-up, das die Ergebnisse weiterführt und den Weg zu ersten Anwendungen ebnet. Dafür werden Partner und Investoren gesucht. Gesamtprojektleiter Professor Schulte: „Technisch steht zunächst der Aufbau einer Testflotte an. Nur mit mehreren Fahrzeugen lassen sich das Zusammenspiel im Betrieb, automatisierte Fahrfunktionen und unterschiedliche Betriebssituationen unter realen Bedingungen erproben und die nächsten Reifegrade erreichen.“

Der Themenkomplex Mobilität und „Eisenbahn“ bekommt viel Aufmerksamkeit, das Interesse an Erprobungs- und Einsatzorten reicht inzwischen weit über Ostwestfalen-Lippe hinaus. Das Konsortium erhält Angebote und Anfragen für Teststrecken aus verschiedenen Regionen Deutschlands sowie aus Europa und dem weiteren Ausland. Auch Kommunen und Gebietskörperschaften zeigen Interesse an möglichen Anwendungen.

Mehr zum Thema: Zwei Forschungsprojekte treiben die MONOCAB-Entwicklung voran

• MONOCAB ready (gefördert vom Bundesministerium für Verkehr): Es entstehen neue Versuchsfahrzeuge der zweiten Generation. Basiskonstruktion, Energieversorgung und Kabine werden mit Blick auf Sicherheit und Wirtschaftlichkeit neugestaltet und mit einem verbesserten Stabilisierungssystem, einem weiterentwickelten Fahrwerk und Technologien für das automatisierte Fahren kombiniert. Hinzu kommt eine Spurwechselvorrichtung, mit der zusätzliche Betriebsoptionen auf vorhandener Schieneninfrastruktur untersucht werden.

• MONOCAB Schlüsseltechnologien (gefördert vom Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen, kofinanziert von der Europäischen Union): Im Mittelpunkt stehen weitere Technologien, die für das Gesamtsystem erforderlich sind, sowie deren Erprobung.

• Die Fahrzeuge der ersten Generation bleiben Teil der Forschung. Mit ihnen laufen weiterhin Versuche, unter anderem zum automatisierten Fahren, zu einzelnen Komponenten und zum Betrieb mehrerer Fahrzeuge. Die zweite Generation dient zunehmend der Erprobung des weiterentwickelten Gesamtsystems.