“Der fahrende Güterzug ist unschlagbar.” - Prof. Dr.-Ing. Manfred Enning
Güterwagen 4.0 verfügen mindestens über ein 24V- Bordnetz gemäß VDI-Richtlinie 5905, welches durch eine Batterie gepuffert ist. Die Energieversorgung erfolgt über die Umwandlung von Bewegungsenergie oder (in Zukunft) aus der Digitalen Automatischen Kupplung (DAK).
Güterwagen 4.0 bilden ein selbstorganisierendes, verteiltes Datennetzwerk, welches die Einzelinformationen (Stamm-, Bewegungs- und Sensordaten) zur Digitalen Identität der Wagengruppe zusammenfügt. Bestandteile des Netzwerks sind Kabelverbindungen zwischen den Enden eines Wagens und Kurzstreckenfunkverbindungen zwischen benachbarten Wagen. Diese liefern gleichzeitig die Topologieinformation.
Zur Vernetzung benötigt man keine Lok und keine klassische Zugtaufe. Jeder Güterwagen 4.0 verfügt über dieselben Grundfähigkeiten der Datenaggregierung. Die eindeutige NVR-Nummer (früher UIC-Nummer) eines Wagens bestimmt sowohl die IPv6-Adresse als auch die Rolle innerhalb der funktionalen Hierarchie einer spontan gebildeten Gruppe.
Durch elektromechanische Aktoren können mindestens die folgenden Änderungen aus der Ferne vorgenommen werden: Öffnen und Schließen der Endabsperrhähne, Umstellen der Bremsart, Ein- und Ausschalten des Zugschlusssignals. Falls vorhanden kann die Feststellbremse durch einen Aktor steuerbar gemacht werden.
Alle Aktoren sind so gestaltet, dass sie vollständig abgeschaltet werden können und dabei ihre letzte Position beibehalten. In diesem inaktiven Zustand verhält sich die Wagengruppe wie eine konventionelle Gruppe.
Eine Wagengruppe aus Güterwagen 4.0 kann jederzeit Auskunft über fahrdynamische Grunddaten (Anzahl Radsätze, Anzahl angelegter Feststellbremsen, Bruttogewicht, Bremsgewicht) und Zustandsinformationen (mechanisch gekuppelt, Luftleitung gekuppelt) geben.
Zustände der Bremse, einschl. Feststellbremse, Bremsartu und Endabsperrhähne können in der Gruppe oder selektiv ferngesteuert geändert werden.
Autarkes Fahren, ep-Bremse und Zugintegritätprüfung sind Beispiele für Funktionen, die höhere Safety-Integrity-Levels (SIL) erfordern. Weil jeder Wagen mit mindestens zwei intelligenten Knoten ausgestattet sind und alle Knoten einer Wagengruppe funktional gleichwertig sind, ist ausreichende Redundanz als technische Grundlage für höhere SIL-Levels gegeben.
Für bestimmte Anwendungsbereiche kann ein Rangierantrieb und/oder eine elektronische Vorsteuerung der pneumatischen Bremse (EP-light) Bestandteil eines Güterwagen 4.0 sein.
Mit der Sensorik, Aktorik und Intelligenz ist es möglich, intelligente Bremsfunktionen und eine fahrzeuggestützte Integritätprüfung des Zuges zu realisieren (früher: ETCS Level 3).
Mit einer Untermenge der Technik des Güterwagen 4.0 kann eine Bremsprobe realisiert werden, die bei geringen Sicherheitsanforderungen an die Technik bereits erheblich Personal spart.
R. Pfaff, M. Enning: Die nachhaltige Alternative zum autonomen Lastwagen, Deine Bahn, Heft 10, 2017
M.Enning, R. Hilgers: Die Assistierte Bremsprobe als Brücke zur Vollautomatisierung des Schienengüterverkehrs. IRSA Konferenz Aachen, 2023 (Kompletter Tagungsband)