Cloud4Rail: Wie Virtualisierung die Leit- und Sicherungstechnik verändert
Künftig sollen sicherheitskritische Bahnanwendungen flexibler, skalierbarer und unabhängiger von spezieller Hardware betrieben werden können. Die als Virtualisierung bezeichnete Entkopplung von Software und Hardware verspricht geringere Kosten und einen schnelleren Rollout. Mit der Virtualisierung rücken nun zunehmend die Eigenschaften der zugrunde liegenden Plattformen in den Fokus. Genau daran arbeitet das europäisch geförderte Projekt Cloud4Rail, das von der DB InfraGO geleitet wird.
Heute basieren digitale Bahnsysteme noch auf herstellergebundener Spezialhardware und einer engen Kopplung von Hard- und Software. Das erschwert Modernisierung und Wartung: Hardware muss über Jahrzehnte vorgehalten werden, Anpassungen sind aufwendig, und die Vielzahl unterschiedlicher Systeme erhöht die Betriebs- und Instandhaltungskosten. Cloud4Rail verfolgt deshalb einen neuen Ansatz: Leit- und Sicherungstechnik (LST) wird virtualisiert. Anwendungen verschiedener Hersteller können künftig auf marktüblicher Hardware betrieben werden – ähnlich wie moderne Cloud- und Rechenzentrumsarchitekturen in der IT. Im Zentrum steht dabei die Trennung der eigentlichen Applikation (z. B. Stellwerks-Zentraleinheit) von der Hardware über standardisierte Schnittstellen. So entsteht eine modularere und flexiblere Plattformarchitektur für das digitale Bahnsystem.
Das Projekt baut auf den Arbeiten des Programms Europe’s Rail Joint Undertaking auf und erprobt die neue Architektur erstmals in Technologiepiloten. Perspektivisch sollen dadurch unter anderem:
- Investitions- und Betriebskosten reduziert werden,
- zentrale Dienste einfacher integriert werden,
- Systeme skalierbarer und wartbarer werden,
- Herstellerabhängigkeiten reduziert werden,
- sowie resiliente und moderne Betriebsführungsstrukturen entstehen.
Gleichzeitig setzt die Virtualisierung die zukunftsorientierte Weiterentwicklung der historischen Safety-Architekturen konsequent fort. Funktionen, die bislang auf herstellerindividuellen und physisch getrennten Systemen umgesetzt wurden, können künftig auf gemeinsamen IT-Plattformen betrieben werden und die vorhandenen Ressourcen moderner Industrieserver effizient ausnutzen – ohne eine Reduktion der funktionalen Sicherheit.
Ein Video erklärt den Cloud4Rail-Ansatz anschaulich und zeigt, wie durch die standardisierte Entkopplung von Bahnapplikationen und IT-Plattform LST-Anwendungen verschiedener Hersteller auf einer konsolidierten Plattform betrieben werden können.
Ein aktueller Fachbeitrag in SIGNAL+DRAHT (04/2026) erläutert, wie sicherheitskritische LST-Funktionen bis Safety Integrity Level 4 (SIL 4) in virtualisierten Umgebungen betrieben werden können und welche Herausforderungen dafür adressiert werden müssen.
Dabei werden zwei grundlegende Architekturansätze verglichen:
- sicherheitszertifizierte Virtualisierung mit garantierter Isolation sowie
- offene, nicht zertifizierte Virtualisierung mit zusätzlichen Safety-Mechanismen.
Der Beitrag zeigt, warum die Virtualisierung systemrelevanter Funktionen technologisch anspruchsvoll ist und welche Chancen sie für ein zukunftsfähiges, flexibleres und effizienteres Bahnsystem eröffnet.
