ASINO - Autarkes, Selbstfahrendes, Innovatives Drehgestell

Der Schienengüterverkehr ist ein Schlüsselträger für eine nachhaltige Massenbeförderung, steht aber vor zahlreichen Herausforderungen. In Deutschland stagniert der Anteil des Schienengüterverkehrs am Gesamtverkehr seit 2016 bei rund 20 %, obwohl er für die Erreichung nationaler und europäischer Klimaziele entscheidend ist. Verkehrsvolumina steigen, Fachkräfte werden knapper, die Infrastruktur veraltet und Kunden erwarten schnellere, flexiblere Transportlösungen. Besonders deutlich wird dies im Einzelwagenverkehr: Die direkte Lieferung einzelner Wagen ist in Deutschland rückläufig und in mehreren europäischen Ländern bereits vollständig verschwunden. Um Transportvolumen von der Straße zurückzugewinnen, braucht der Schienengüterverkehr mehr als nur günstigere Preise, er braucht neue Technologien. Eine davon: ASINO.

 Was ist ASINO?

ASINO (ausgesprochen AH-sie-no) ist ein autarkes, selbstfahrendes Drehgestell, welches am DLR Institut für Fahrzeugkonzepte entwickelt wird. Der Name bedeutet auf Italienisch „Esel“ – ein flexibel-einsetzbares, robustes und zuverlässiges Lasttier. Dies spiegelt die Philosophie des Konzepts wider: Kein Rennpferd, sondern eine einfache, kostengünstige und langlebige Lösung, die auf bewährter Technologie basiert.

ASINO: Ein Werkzeug mit vielen Funktionen

Alle Komponenten, die ein Wagen für eine eigenständige Fahr- und Bremsfähigkeit benötigt, werden im Drehgestell integriert: ein vollständiger elektrischer Antriebsstrang mit Akku, Wechselrichter, Motor und Getriebe, zusätzliche Kühlung, Steuerungselektronik, ein kleiner Luftkompressor für die Bremse sowie Kommunikations- und Positions-Sensoren.

Plug-and-Play-Kompatibilität durch standardisierte Schnittstellen

Die europäischen Drehgestell-Schnittstellen sind hochstandardisiert (z. B. UIC 510-1). Das ASINO-Drehgestell ist daher eine echte Plug-and-Play-Lösung: Es passt exakt an die gleichen Schnittstellen wie ein herkömmliches Y25-Drehgestell und wird innerhalb kurzer Zeit an neuen oder bestehenden Wagen montiert werden können, ohne Umbauarbeiten am Wagen.

Plug and play mit ASINO unter hunderten Güterwagenarten

Dies gewährleistet volle Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur, Fahrzeugen und Wartungsprozessen. Das System ist durch klar definierte Schnittstellen vom Fahrzeug getrennt, was eine schnelle, sichere und kostengünstige Nachrüstung mit minimalem Stillstand ermöglicht.

 Vier Betriebsmodi

 1. Rangieren und Letzte-Meile-Betrieb

ASINO-Wagen können selbständig mit bis zu 25 km/h fahren, eine Reichweite von mindestens 10 km haben und Steigungen von bis zu 12,5 ‰ bewältigen, autonom, automatisch oder ferngesteuert. Einzelne Wagen können durch Rangierbahnhöfe, Industrieparks und Anschlussgleise bewegt werden, ohne dass eine Rangierlok oder spezielles Personal erforderlich ist.

 2. Hauptstreckenbetrieb

Auf Langstrecken werden die Wagen in konventionelle Züge eingekuppelt und von einer Lokomotive gezogen, mit Geschwindigkeiten bis zu 120 km/h und voller Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur und Fahrzeugen.

 3. Rekuperatives Bremsen

Während Wagen mit ASINO Drehgestellen von einer Lokomotive gezogen werden, sollen deren Akkus durch priorisiert rekuperatives Bremsen geladen werden. Dadurch speichert ASINO Energie für den anschließenden Rangier- und Letzte-Meile-Betrieb. Separate Ladevorgänge sind damit unnötig. Ein einziger Bremsvorgang aus 100 km/h kann bis zu 2 € Dieselkosten und fast 5 kg CO₂ einsparen!

4. High-Speed Boosting

Bei steilen Steigungen oder anspruchsvollen Beschleunigungsphasen können die Wagen auch bei voller Geschwindigkeit die Zugkraft der Lokomotive aktiv unterstützen, was längere Züge, höhere Geschwindigkeiten oder den Betrieb mit weniger Lokomotiven ermöglicht.

 Technik für die Praxis

Das Konzept setzt bewusst auf herkömmliche Werkstoffe, Standardbauteile und zuverlässige Lieferketten: einen geschweißten Stahlblechrahmen in Anlehnung an die bewährte Y25-Drehgestellfamilie, ein einziges Tatzlagergetriebe sowie eine abgefederte Antriebseinheit pro Drehgestell. Empfindliche Komponenten werden in schwingungsgedämpfte Hilfsrahmen verbaut. Ein kompaktes Bremssystem mit integriertem Kompressor ermöglicht es dem Wagen, seine eigenen Bremsen ohne externe Luftzufuhr zu betätigen und zu lösen. Durch den eigenen Kompressor können Bremslösezeiten auch im Zugverband verkürzt werden. Eine LFP-Batterie ist als Kompromiss zwischen Energiebedarf, Zugkraft, Kosten, Masse und Lebensdauer geplant.

Mehr als nur ein Antriebssystem

Zusammen mit der Digitalen Automatischen Kupplung (DAK) bildet ASINO eine Plattform für weitere Innovationen: schrittweise Automatisierung bis hin zu GoA3/GoA4, KI-basierte Steuerung und Schwarmorganisation, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation sowie vollautomatisches Rangieren und Kuppeln. ASINO soll den Wagenladungsgüterverkehr wiederbeleben, kleine Rangierbahnhöfe und Nebengleise wieder wirtschaftlich betreibbar machen, Transportemissionen senken und dem Fachkräftemangel entgegenwirken.

Vom Konzept zur Demonstration

Seit dem Start als Machbarkeitsstudie im Jahr 2020 hat das Projekt Phasen der Konzeptarbeit, der internationalen Zusammenarbeit sowie detaillierter Energie-, Traktions- und Anwendungsfallanalysen durchlaufen. Der nächste Schritt: der Bau eines oder mehrerer Demonstrationsfahrzeuge für Tests unter realen Bedingungen in Kooperation mit Experten aus der Industrie.

Ob auf Fernstrecken, auf der „letzten Meile“ oder beim Rangieren – ASINO hat das Potenzial, die Arbeitslast, den Energiebedarf und die Anzahl der benötigten Lokomotiven erheblich zu reduzieren und soll damit zu einem wettbewerbsfähigen Schienenverkehrssystem beitragen. Als flexible und intelligente Plattform eröffnet ASINO zudem zahlreiche Möglichkeiten für Fortschritte im Bereich des autonomen Fahrens und den Ausbau eines nachhaltigen Schienengüterverkehrs.

Kontakt

Dr.-Ing. Gerhard Kopp

Abteilungsleitung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Fahrzeugkonzepte
Fahrzeugarchitekturen und Leichtbaukonzepte
Pfaffenwaldring 38-40, Stuttgart