Resiliente Bahninfrastruktur: Wie Bahnsysteme zukunftsfähig werden

Über Klimaanpassung, Digitalisierung und die Bahn als kritische Infrastruktur

Die Bahn ist ein zentraler Bestandteil der kritischen Infrastruktur in Deutschland. Gleichzeitig steigen die Anforderungen: Mehr Menschen und Güter sollen auf die Schiene verlagert werden, während Extremwetter, Digitalisierung und steigende Auslastung neue Risiken mit sich bringen. Im Interview erklärt David Bliso, Teamleiter Bahnsysteme & Verkehr bei Sweco in Berlin, wie resiliente Bahninfrastruktur geplant wird, welche Rolle Klimaanpassung und digitale Technologien spielen und warum interdisziplinäre Zusammenarbeit entscheidend ist.

Hallo David, warum ist eine leistungsfähige und resiliente Bahninfrastruktur für die Zukunft von Wirtschaft, Gesellschaft und Klimaschutz entscheidend?

Eine leistungsfähige und resiliente Bahninfrastruktur ist eine wichtige Voraussetzung für die Verkehrswende, die wirtschaftliche Entwicklung und den Klimaschutz. Mit der Verkehrswende soll mehr Personen- und Güterverkehr von der Straße auf die Schiene verlagert werden. Dadurch wird das Bahnsystem stärker ausgelastet und seine zuverlässige Verfügbarkeit zu einem entscheidenden Standortfaktor für Deutschland und Europa.

Die Bahn verbindet Regionen, sichert die Erreichbarkeit von Arbeitsplätzen, Bildungs- und Gesundheitseinrichtungen und unterstützt funktionierende Lieferketten. Gerade wenn Städte weiter wachsen und Lieferketten effizienter sowie klimafreundlicher organisiert werden müssen, braucht es ein Bahnsystem, das auch bei hoher Nachfrage leistungsfähig bleibt.

Gleichzeitig werden die Folgen des Klimawandels, etwa Starkregen, Hochwasser, Hitze und Stürme, voraussichtlich häufiger und intensiver auftreten. Resilienz bedeutet, Infrastruktur heute so zu planen, zu erneuern und zu betreiben, dass sie zukünftigen Belastungen standhält, Störungen möglichst begrenzt und sich schnell wieder erholen kann. Dazu gehören vorausschauende Instandhaltung, Redundanzen, robuste technische Lösungen und eine frühzeitige Berücksichtigung von Klimarisiken.

Für den Klimaschutz ist das entscheidend: Die Bahn kann ihre Rolle als klimafreundliche Alternative zum Auto und zum Straßengüterverkehr nur dann voll erfüllen, wenn Menschen und Unternehmen langfristig auf ihre Zuverlässigkeit vertrauen können. Eine resiliente Bahninfrastruktur ist somit nicht nur eine Antwort auf heutige Herausforderungen, sondern eine wesentliche Grundlage für eine nachhaltige, sichere und wirtschaftlich leistungsfähige Zukunft.

Die Bahn als kritische Infrastruktur

Was macht Bahnsysteme aus deiner Sicht so besonders, wenn man sie als kritische Infrastruktur betrachtet?

Bahnsysteme gehören zur kritischen Infrastruktur, weil ihr Ausfall erhebliche Auswirkungen hat und weit über den einzelnen Verkehrsvorgang hinausgeht. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) führt Transport und Verkehr ausdrücklich als KRITIS-Sektor. Kritisch sind Infrastrukturen dann, wenn ihre Beeinträchtigung zu erheblichen Versorgungsengpässen oder Gefährdungen für die öffentliche Sicherheit führen kann.

Die Größenordnung verdeutlicht diese Bedeutung: Allein das Netz der DB InfraGO umfasst rund 33.000 Kilometer Schienenwege (Allianz pro Schiene). Auf ihnen werden täglich Millionen von Fahrgästen und große Mengen an Gütern bewegt. Im Schienengüterverkehr wurden 2024 in Deutschland mehr als 135 Milliarden Tonnenkilometer erbracht. Ein einziger Güterzug kann dabei – abhängig von Ladung und Zuglänge – bis zu 52 Lkw ersetzen (BMV.)

Besonders ist außerdem die hohe gegenseitige Abhängigkeit der Systeme. Gleise, Weichen, Oberleitungen, Stellwerke, Energieversorgung, Telekommunikation, Leit- und Sicherungstechnik, Bahnhöfe und Fahrzeuge müssen zuverlässig zusammenspielen. Fällt nur eine zentrale Komponente aus – etwa ein Stellwerk, eine Energieversorgung oder ein wichtiger Knoten –, können die Folgen ganze Streckenabschnitte, Regionen und Lieferketten betreffen. Zugleich können sich Verspätungen und Kapazitätsengpässe schnell im Netz fortpflanzen.

Für meine tägliche Arbeit als Ingenieur bedeutet das, nicht nur einzelne Anlagen zu planen, sondern immer ihre Wirkung im Gesamtsystem mitzudenken. Wir fragen beispielsweise:

• Welche Komponenten sind besonders kritisch?
• Wo bestehen Abhängigkeiten oder mögliche Engpässe?
• Welche Redundanzen, Ausweichmöglichkeiten und Wiederanlaufkonzepte sind erforderlich?

Das Ziel ist eine Bahninfrastruktur, die im Normalbetrieb leistungsfähig ist, bei Störungen möglichst sicher und geordnet weiterbetrieben werden kann und nach einem Ausfall schnell wieder verfügbar ist.

Interdisziplinäre Planung moderner Bahnprojekte

Welche Disziplinen müssen bei der Planung moderner Bahnprojekte zusammenspielen, damit am Ende alles zuverlässig funktioniert?

Für die Planung von Bahnprojekten, braucht es einen interdisziplinären Ansatz. Verschiedene technische, ökologische und organisatorische Fachrichtungen müssen von Beginn an zusammenarbeiten und ihre Lösungen aufeinander abstimmen. Dazu gehören unter anderem:

• Gleis- und Tiefbau
• Brücken- und Tunnelplanung
• Geotechnik
• Entwässerung
• Oberleitungsanlagen
• Energieversorgung
• Leit- und Sicherungstechnik sowie Telekommunikation
• Umweltplanung
• Lärm- und Erschütterungsschutz sowie Brandschutz
• Sicherheits- und Rettungskonzepte
• Bauphasenplanung und Genehmigungsmanagement
• Klimaanpassung
• Risikoanalyse
• Betrieb und Instandhaltung

Das Ziel ist nicht nur, eine Anlage regelkonform zu bauen. Sie muss auch im Alltag zuverlässig funktionieren, in außergewöhnlichen Situationen handlungsfähig bleiben und nach einer Störung möglichst schnell wieder verfügbar sein.

Wie fließt Resilienz konkret in die Planung neuer Projekte ein? Hat sich das Thema in den letzten Jahren verändert?

Resilienz betrifft den gesamten Lebenszyklus einer Anlage, von der Planung über Bau und Betrieb bis zur Instandhaltung und Erneuerung. In der Aufgabenstellung sowie in Regelwerken und Richtlinien (in den anerkannten Regeln der Technik) werden Schutzmaßnahmen, Redundanzen, Überwachungs- und Warnsysteme, Notfallkonzepte sowie Möglichkeiten zur schnellen Wiederherstellung definiert.

Es existieren zahlreiche technische Regelwerke und Vorgaben, etwa zu Entwässerung, Hochwasserschutz, Energieversorgung, Brandschutz oder IT-Sicherheit. Eine universelle Checkliste gibt es jedoch nicht. Resilienz ist immer standort- und systemspezifisch: Eine Strecke im Hochwassergebiet braucht andere Maßnahmen als ein innerstädtischer Bahnhof oder ein stark frequentierter Bahnknoten.

Der Blick hat sich in den vergangenen Jahren erweitert. Früher stand vor allem der Schutz einzelner Anlagen und die Einhaltung technischer Bemessungswerte im Vordergrund. Heute geht es stärker um die Frage, wie das Gesamtsystem auch unter außergewöhnlichen Belastungen funktionsfähig bleibt und wie schnell es sich von Störungen erholen kann.

Klimaanpassung für Bahnstrecken und Bahnhöfe

Welche Maßnahmen machen Bahnstrecken und Bahnhöfe widerstandsfähiger gegenüber Hitze, Starkregen und anderen Folgen des Klimawandels?

Klimaanpassung ist ein zentraler Bestandteil resilienter Bahninfrastruktur. Starkregen, Hochwasser, Hitze und Stürme können Gleise, Böschungen, Entwässerung, Oberleitungen und technische Anlagen beeinträchtigen. Als kritische Infrastruktur muss die Bahn deshalb so geplant werden, dass sie auch unter außergewöhnlichen Bedingungen möglichst zuverlässig funktioniert und sich nach Störungen schnell erholt.

Wichtig ist eine standortbezogene Klimarisikoanalyse: Wo drohen Überflutungen, Erosion oder Überhitzung? Darauf aufbauend helfen beispielsweise leistungsfähige Entwässerung, Rückhalte- und Versickerungsflächen, gesicherte Böschungen, hitzebeständige Materialien sowie ein vorausschauendes Vegetationsmanagement.

Bei Sweco arbeiten Nachhaltigkeits- und Klimaanpassungsexpert*innen eng mit den technischen Fachplanenden zusammen. Unsere Sustainability Development Teams unterstützen dabei, Klimaanpassung frühzeitig und fachübergreifend in die Planung zu integrieren. Gemeinsam bewerten sie Klimarisiken und entwickeln passende Maßnahmen – auch naturbasierte Lösungen wie Begrünung oder Versickerungsflächen. So werden technische Resilienz, Umweltqualität und nachhaltige Mobilität sinnvoll miteinander verbunden.

Gibt es ein Beispiel aus deiner Praxis, das zeigt, wie die die Widerstandsfähigkeit einer Bahnanlage konkret verbessert wurde?

Wir bearbeiten aktuell einige Ausbau- und Neubaustreckenprojekte. Durch zusätzliche Gleise, neue Überhol- und Verbindungsmöglichkeiten sowie leistungsfähigere Knoten wird die Kapazität des Schienennetzes erhöht. Das schafft nicht nur Raum für mehr Personen- und Güterverkehr, sondern verbessert auch die Resilienz: Bei Verkehrsspitzen, Baustellen oder Störungen können Züge flexibler disponiert, umgeleitet oder schneller wieder in den Betrieb integriert werden. Redundanz und zusätzliche Kapazitätsreserven helfen dabei, die Auswirkungen einzelner Störungen auf das Gesamtnetz zu begrenzen.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist der Umgang mit Starkregen. In allen Projekten sind Überflutungsnachweise für Entwässerungseinrichtungen zu führen. Damit wird geprüft, ob Gräben, Durchlässe, Rückhalteanlagen und weitere Entwässerungssysteme auch bei außergewöhnlichen Niederschlagsereignissen ausreichend leistungsfähig sind. Ziel ist es, Überflutungen, Ausspülungen des Bahnkörpers und Schäden an Böschungen oder technischen Anlagen möglichst zu vermeiden.

So wird Resilienz ganz konkret umgesetzt: durch mehr betriebliche Flexibilität im Netz und eine Infrastruktur, die klimabedingten Belastungen besser standhält.

Digitalisierung für ein resilienteres Bahnsystem

Wo siehst du die größten Chancen, das System in den nächsten Jahren noch robuster zu machen?

Ein besonders großer Hebel für die Zukunft der Bahninfrastruktur liegt in der weiteren Digitalisierung des Bahnsystems, insbesondere durch ETCS und die Digitale Schiene Deutschland. ETCS steht für „European Train Control System“ und ersetzt langfristig unterschiedliche nationale Zugsicherungssysteme durch einen einheitlichen europäischen Standard. So kann der Zugverkehr präziser, sicherer und flexibler gesteuert werden.

In Verbindung mit digitalen Stellwerken ermöglicht ETCS kürzere Zugfolgen und eine bessere Nutzung der vorhandenen Streckenkapazität. Das ist für die Resilienz besonders wichtig. Mehr Kapazität und eine intelligentere Betriebssteuerung schaffen Spielräume, um bei Verspätungen, Baustellen oder Störungen schneller zu reagieren, Züge besser umzuleiten und den Betrieb zügiger zu stabilisieren.

Auch BIM und digitale Zwillinge bieten große Chancen. Sie führen Daten aus Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung zusammen und machen den Zustand von Anlagen transparenter. So können beispielsweise kritische Komponenten frühzeitig erkannt, Wartungsmaßnahmen vorausschauend geplant und Auswirkungen von Störungen oder Extremwetterereignissen besser bewertet werden.

Die Digitale Schiene verbindet diese Ansätze: Sie verbessert nicht nur die Leistungsfähigkeit des Netzes, sondern unterstützt auch einen robusteren und anpassungsfähigeren Betrieb. Entscheidend bleibt dabei, die zunehmende Digitalisierung von Anfang an mit hohen Anforderungen an Cybersecurity, Redundanz und sichere Rückfallebenen zu verbinden.

Was ein zuverlässiges Bahnsystem braucht

Was möchtest du Menschen, die häufig mit der Bahn fahren, gerne über die Arbeit hinter den Kulissen und die Herausforderungen moderner Bahninfrastruktur mitgeben?

„Die Bahn ist doch immer unpünktlich“ – diesen Satz kennt vermutlich jeder. Wenn man auf dem Bahnsteig steht, ist die Geduld schnell aufgebraucht. Gleichzeitig steckt hinter einer Zugfahrt ein hochkomplexes System, in dem viele Komponenten präzise zusammenwirken müssen: Gleise, Weichen, Stellwerke, Oberleitungen, Energieversorgung, Leit- und Sicherungstechnik, Bahnhöfe, Fahrzeuge sowie die Menschen in Betrieb, Leitstellen und Instandhaltung.

Eine Störung an einer Stelle kann sich deshalb rasch auf andere Strecken und Knoten im Netz auswirken. Eine defekte Weiche, ein ausgefallenes Stellwerk, eine Baustelle oder ein umgestürzter Baum nach einem Gewitter betreffen häufig nicht nur einen einzelnen Zug, sondern können Verspätungen im gesamten System verursachen. Gleichzeitig wird das Netz modernisiert, erweitert und digitalisiert – oft unter laufendem Betrieb. Das ist vergleichbar mit einer Grundsanierung, während das Gebäude weiterhin täglich genutzt wird.

Damit die Bahn verlässlicher wird, braucht es Investitionen in Kapazität, zusätzliche Gleise, moderne Leit- und Sicherungstechnik, digitale Stellwerke sowie klimaresiliente Anlagen. Doch auch Entscheidungswege und Genehmigungsverfahren sind ein wichtiger Faktor. Sie dauern heute häufig noch zu lange, obwohl schnelle Verbesserungen dringend benötigt werden. Planungssicherheit und sorgfältige Beteiligung bleiben wichtig – Verfahren müssen aber effizienter werden, damit notwendige Maßnahmen zur Stärkung der Bahninfrastruktur schneller umgesetzt werden können.

Hinter jeder Fahrt steht also viel mehr als ein Zug auf dem Gleis. Ziel ist ein leistungsfähiges und widerstandsfähiges Bahnsystem, das auch bei hoher Auslastung, Baustellen und Störungen möglichst zuverlässig funktioniert.

Vielen Dank für die interessanten Einblicke!