Die Entstehung des Karlsruher Modells hängt eng mit der Geschichte der Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH (AVG) zusammen. Diese entstand aus der 1897 - 1899 in Betrieb genommenen privaten Albtalbahn von Karlsruhe nach Bad Herrenalb. Bis in die 1950er Jahre wurde diese als Schmalspurbahn betrieben, deren Endpunkt in Karlsruhe der Albtalbahnhof war. Dieser lag zuerst in der Nähe des ersten Karlsruher Hauptbahnhofs an der Kriegsstraße. Mit der Verlegung des Hauptbahnhofs in Stadtrandlage 1913 wurde 1915 auch der Albtalbahnhof an die heutige Stelle verlegt.

Um in den 1950er Jahren zunehmende wirtschaftliche Schwierigkeiten auch durch die Randlage der Albtalbahn zu vermeiden, konnte sie nur auf eine andere Art betrieben oder endgültig außer Betrieb gestellt werden. An der Ablehnung der Deutschen Bundesbahn scheiterte die Verbindung mit der Eisenbahn und die Einführung in den Hauptbahnhof. Aufgrund des hohen Fahrgastpotenzials vor allem aus Ettlingen wurde eine Omnibuslinie als Ersatzverkehr zwischen Bad Herrenalb und Karlsruhe jedoch als nicht leistungsfähig genug betrachtet. Umsteigevorgänge von der Straßenbahn auf die Albtalbahn wurden immer unkomfortabler, da der Autoverkehr zwischen dem Albtalbahnhof und der Straßenbahnhaltestelle deutlich zunahm. Daher favorisierte man eine Verknüpfung mit dem Straßenbahnnetz und den Betrieb der Albtalbahn mit Straßenbahnfahrzeugen.

Der Grundstein des Karlsruher Modells wurde nun in der Umspurung der Albtalbahn auf Normalspur mit Vollbahnprofilen und des Beriebs mit Straßenbahnfahrzeugen gelegt. Elektrifiziert wurde mit 750 Volt Gleichstrom wie die Straßenbahn in Karlsruhe. Diese erste Kombination von Voll- und Straßenbahn erforderte den Umbau der Fahrzeuge, um die Eisenbahngleise sicher befahren zu können. 1961 wurde die moderne Bahn eröffnet, für deren Betrieb 1957 die AVG gegründet worden war. Diese Gesellschaft, in Besitz der Stadt Karlsruhe, wurde organisatorisch mit den eigenständigen Verkehrsbetrieben Karlsruhe (VBK) zusammengefasst. Hierdurch erhielt man einen regionalen und einen städtischen Verkehrsanbieter "unter einem Dach", wodurch es leichter wurde die Stadt- und Straßenbahnverkehre miteinander zu verknüpfen.

Gleichzeitig wurde seit 1960 auf Beschluss des Karlsruher Stadtrates das Straßenbahnnetz zu Lasten des Bustransports ausgebaut, da man den Straßenbahnen eine höhere Transportkapazität bescheinigte. So wurden in den 1960er Jahren die Strecken in die Waldstadt und nach Knielingen in Betrieb genommen, in den 1970er Jahren die Strecken nach Rintheim und in die Nordweststadt. Viele Strecken erhielten eigene Gleiskörper, so können die Bahnen unabhängig vom Individualverkehr fahren. Ebenso erhalten die Bahnen an den meisten Kreuzungen Vorfahrt, wodurch sie durch die Geschwindigkeit zur wettbewerbsfähigen Alternative zum motorisierten Individualverkehr werden.

Die Inbetriebnahme der Hardtbahn auf der Strecke Nordweststadt - Neureut unter Mitbenutzung von 1,5 km Infrastruktur der Deutschen Bundesbahn war 1979 ein weiterer großer Schritt zum Karlsruher Modell. Diese Strecke wurde 1989 bis Hochstetten ausgebaut. Hierbei wurden weitere 4,4 km DB-Infrastruktur integriert, auf der vorher der Personenverkehr eingestellt worden war. Die Reaktivierung erforderte ein Elektrifizierung für die Stadtbahnwagen, welche mit 750 Volt Gleichstrom ausgeführt wurde. Neu war der Umbau der Signalisierung, so dass der sichere Betrieb von Stadt- und Eisenbahnen gewährleistet werden konnte. Die Strecke der Albtal- und die der Hardtbahn sind heute als S1 von Bad Herrenalb über Ettlingen nach Karlsruhe und weiter nach Hochstetten eine wichtige Linie im Karlsruher Stadtbahnnetz.

Durch diese umsteigefreien Verbindungen verzeichnete die AVG große Fahrgastzuwächse. Hierdurch lag es nahe, die Region noch mehr mit der Stadt Karlsruhe zu verknüpfen. Um dieses kostengünstig zu verwirklichen kam man auf die Idee weitere Eisenbahninfrastruktur zu benutzen. Die Karlsruher Bahnhöfe liegen alle in Stadtrandlage, wodurch immer ein Umsteigevorgang nötig war, um aus der Region in das Karlsruher Zentrum zu gelangen.

Hier lag es Nahe eine Verknüpfung mit dem Straßenbahnnetz zu erzeugen. Es zeigten sich jedoch einige Schwierigkeiten. Zum einen die unterschiedlichen Betriebsordnungen für Voll- und Straßenbahnen (EBO und BOStrab), zum anderen die unterschiedlichen Stromsysteme (die Straßenbahn in Karlsruhe fährt unter 750 Volt Gleichstrom, dem gegenüber fährt die Eisenbahn unter 15.000 Volt bei 16 2/3 Hertz Wechselstrom). Diese Probleme wurden durch die Entwicklung eines Zweisystemstadtbahnwagens, auch Regionalstadtbahn genannt, gelöst.

Am 25. September 1992 schlug dann die eigentliche Geburtsstunde des Karlsruher Modells. Die erste Regionalstadtbahnstrecke von Karlsruhe nach Bretten wurde in Betrieb genommen. Die Stadtbahn fährt vom Karlsruher Marktplatz als Straßenbahn über eine Rampe am Bahnhof Karlsruhe-Durlach auf einer sich anschließenden Neubaustrecke nach Grötzingen. Vor Grötzingen wurde eine automatische Systemwechselstelle eingebaut, an der das Fahrzeug selbstständig von Gleich- auf Wechselstrom umschaltet und die Betriebsordnung von BOStrab zur EBO wechselt, womit auch die Verantwortlichkeit für die Zugfahrt von der AVG zum Fahrdienstleiter der DB AG übergeht. Von Grötzingen bis Bretten fährt die Bahn dann auf 18 km DB-Infrastruktur. Diese wurde für die Einführung der Stadtbahn mit 15 KV Wechselstrom elektrifiziert.

TransportTechnologie-Consult Karlsruhe GmbH (TTK)