Puffer Teil 8: SIFA! SIFA! SIFA ZWANGSBREMSUNG!

In vorherigen Beiträgen berichtete ich über die Zugsicherung und Zwergsignale, mit diesem Beitrag wird diese Mini-Serie über Sicherheitseinrichtungen im Bahnbetrieb fortgesetzt.

Im Beitrag über die Zugbeeinflussung erläuterte ich mit welchen Systemen Fehler vom Lokpersonal erkannt und korrigiert werden können. Aber was passiert, wenn der Lokführer nichts macht? Also, gar nichts mehr?

Nach einer langen Nachtschicht mit unangenehmen Schichtübergang kann es durchaus vorkommen, das die Konzentration vom Lokpersonal abnimmt. Reagiert ein Lokführer z.B. auf ein Signal nicht, greift grundsätzlich die Zugbeeinflussung ein und bringt dem Zug zum halten.

Dieses System „überprüft“ aber die Handlungsfähigkeit eines Lokführers nur, wenn ein Signal passiert wird. Auf offener Strecke zwischen Signalen ist sie machtlos. Und da die Zugbeeinflussung im Rangierbetrieb komplett ausgeschaltet ist, bringt sie dort selbstverständlich auch nicht viel.

Falls also der Lokführer plötzlich Handlungsunfähig wird, z.B. eingeschlafen ist, wird Sicherheitsfahrschaltung aktiv, kurz Sifa genannt. Dieses System überprüft einerseits die Präsenz des Lokführers, und in regelmässigen Abständen dessen Aufmerksamkeit. Die genaue Funktionsweise unterscheidet sich von Land zu Land, aber das Grundprinzip ist dasselbe. Spezifisch in diesem Beitrag werden wir die Schweizer Ausführung behandeln.

Präsenzkontrolle
Sobald sich ein Triebfahrzeug in Bewegung setzt, muss im Führerstand ein Fusspedal durchgehend betätigt werden. Wird das Pedal während der Fahrt losgelassen, leuchtet als erstes eine Warnlampe auf. Ist drei Sekunden später das Pedal immer noch nicht gedrückt, ertönt ein akustisches Signal. Falls dieses Signal auch ignoriert wird, wird vom Fahrzeug eine Zwangsbremsung ausgelöst und der Zug kommt zum stehen.
Mit diesem Mechanismus kann also versichert werden das ein Lokführer Im Führerstand präsent ist.
Aber was passiert, wenn der Lokführer im Sitz eingeschlafen ist und sein Fuss trotzdem noch auf dem Pedal hat?

SiFa Warnlampe, Alstom H3 der SBB Cargo (Eigenes Foto)

Wachsamkeitskontrolle

In regelmässigen Abständen (30-60 Sekunden, je nach Fahrzeug) muss vom Lokführer seine Handlungsfähigkeit bestätigt werden. Dies geschieht automatisch, wenn irgendwelche Bedienelemente (Fahrthebel, Bremse, etc) betätigt werden. Wurde aber 30-60 Sekunden lang keine Bedienung ausgeführt, wird der Lokführer erneut mit einer Warnlampe und einem akustischem Signal aufgefordert, seine Handlungsfähigkeit zu bestätigen. Meistens kann dafür das Fusspedal kurz losgelassen und wieder gedrückt werden, oder manche Fahrzeuge sind auch mit Sifatasten am Fahrthebel ausgerüstet.

Nach der Bestätigung wird das SiFa zurückgesetzt, und die 30-60 Sekunden laufen wieder von vorne. Je nach Fahrzeug ist auch die zurückgelegte Distanz des Fahrzeuges ausschlaggebend für das SiFa. Das heisst, z.B. alle 1000 Meter muss die Handlungsfähigkeit bestätigt werden.

Plutowiki, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons

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Puffer Teil 7: Der Rangierbahnhof

Blick auf den Rangierbahnhof Basel vom Stellwerk West (Eigenes Foto)

Willkommen im RB Basel SBB!
„Rangierbahnhof“ ist sicher einigen von euch ein bekannter Begriff. Aber wisst ihr was da eigentlich genau gemacht wird? Eben. In diesem Beitrag werde ich einen meiner Arbeitsplätze bei der SBB vorstellen und erklären. Der Rangierbahnhof Basel SBB dient hier als Beispiel, da ich selbst dort gearbeitet habe und dieser Bahnhof fast alle Merkmale eines typischen Rangierbahnhofes hat.

Beginnen wir mit einer kurzen Vorgeschichte. Der Rangierbahnhof Basel RB I (rechts im Bild) wurde 1933 eröffnet, da der bestehende Güterbahnhof in Basel nicht mehr den Anforderungen der Zeit gewachsen war. In 1976 wurde der RB I ergänzt durch den Bau des RB II direkt nebendran. Nach der Eröffnung des RB II wurde der RB I modernisiert.

Der Rangierbahnhof Basel SBB ist ein sogenannter „Zweiseitiger Rangierbahnhof“. Das bedeutet, es sind praktisch 2 Bahnhöfe nebeneinander mit den Verkehrsströmen in gegenseitiger Richtung. Der Bahnhof ist vor allem im internationalen Güterverkehr tätig, und wird von der Abteilung Infrastruktur der SBB betrieben. Aufgrund eines EU Gesetzes darf der Bahnhof nicht zu SBB Cargo gehören, da dies den fairen Wettbewerb zwischen internationalen Bahnunternehmen stören würde.

Verkehrsströme im Rangierbahnhof

Mithilfe eines schematischen Gleisplans und meinen eigenen Ergänzungen werde ich nun die grundlegenden Funktionen des Rangierbahnhofes erläutern.

Wie vorhin erwähnt besteht der Bahnhof aus zwei Seiten. RB I im Süden, und RB II im Norden. Diese sind wiederum aufgeteilt in Gleisgruppen, jede Gleisgruppe hat einen Buchstaben. Es gibt folgende Arten von Gleisgruppen:

Einfahrgruppe
Hier kommen Züge von der Strecke an. In Basel sind das die Gruppen E (Echo) und A (Alpha). Transitzüge fahren entweder direkt weiter über die Süd-Ost Umfahrung (Blau im bild) oder über die Nord-West Umfahrung (Grün). Häufig wird in der Einfahrgruppe auch ein Lok & Personalwechsel durchgeführt. Eine Zug mit einer französischen Lokomotive zum Beispiel fährt nur bis zur A Gruppe, dort übernimmt dann ein schweizer Triebfahrzeug.

Züge, die Wagen mit unterschiedlichen Destinationen haben werden in der Einfahrgruppe für den Ablaufberg vorbereitet. Dieser Prozess nennt sich „Langmachen“. Das Triebfahrzeug wird entkuppelt und die Wagen anschliessend mit Hemmschuhen (A Gruppe) oder fest verbauten Haltebremsen (E Gruppe) gesichert. Die Luftbremsen der Wagen werden geleert und gelöst, damit sie später den Ablaufberg korrekt hinunterrollen. Dort, wo Wagen getrennt werden, müssen wir die Kupplungen lockern und die Luftschläuche für die Bremsen trennen und versorgen. Anhand einer Liste weiss der Langmacher genau welche Wagen zusammengehören und welche getrennt werden. Ist das Langmachen beendet, wird dies dem Ablauf-Leiter gemeldet und der Zug ist bereit für den Ablaufberg. Wie genau der Ablaufberg funktioniert, folgt weiter unten.

Richtungsgruppe
In die Richtungsgruppen B (Bravo) und F (Foxtrott) laufen die sortierten Wagen nach dem Ablaufberg. Dort werden die Wagen zu neuen Zügen zusammengekuppelt, und Bremsproben mithilfe stationärer Bremsprüfgeräten durchgeführt.

Ausfahrgruppe

Ist ein neuer Zug fertig gekuppelt und vorbereitet, werden diese mit der Rangierlok in die Ausfahrgruppen D (Delta) und G (Golf) gezogen. Dort wird die neue Streckenlokomotive gekuppelt und übernimmt den Zug für seine Weiterreise.

Der RB I behandelt also den Nord-Süd Verkehr, der RB II in die entgegengesetzte Richtung. Dies hat den Vorteil das sich die Verkehrsströme nicht kreuzen, was eine höhere Leistungsfähigkeit gegenüber einseitigen Rangierbahnhöfen ermöglicht.

Eckverkehr Süd-Süd

Gibt es Wagen, die z.B. vom Süden kommen und wieder nach Süden zurück müssen, nennt man dies „Eckverkehr“. Die betroffenen Wagen durchlaufen den normalen Prozess von der E Gruppe über den Berg und werden in den sogenannten Eckgleisen in der Richtungsgruppe gesammelt. Anschliessen werden sie gekuppelt und von dort mit einer Rangierlok in die A Gruppe gezogen. Dort werden sie langemacht, und durchlaufen erneut ein Ablaufberg. Anschliessen werden die Wagen neu formiert in einen Zug zurück Richtung Süden. Vom Norden läuft der Prozess ähnlich, einfach in die umgekehrte Richtung.

Andere Gleisgruppen

Zusätzlich zu den schon erwähnten Gleisgruppen gibt es noch einige für verschiedene Zwecke. Diese variieren je nach Rangierbahnhof.

Gruppe R (Romeo): Mitten im Rangierbahnhof Basel befindet sich eine Werkstatt für die Reparatur von Güterwagen. Die Gleise der R Gruppe sind für die Zufahrt in die Werkhallen und als Abstellgleise gedacht.

Gruppe C (Charlie): Gleise der C Gruppe dienen hauptsächlich als Abstellplätze für Baustellen Dienstwagen.

Gruppe K (Kilo) & T (Tango): Abstellplätze für Wagen, Lokomotiven, Baumaschinen

Manche Rangierbahnhöfe (z.B. Mannheim) haben auch Gleise für den Verlad von Gütern. Im RB Basel gibt es keine möglichkeiten für das Verladen auf Wagen, dies geschieht im Güterbahnhof vis-à-vis vom Personenbahnhof Basel SBB.

Der Ablaufberg

Das zentrale Element des typischen Rangierbahnhofes ist der Ablaufberg. Dies ist auch in Basel der Fall, hier gibt es sogar zwei Ablaufberge. Es gibt verschieden Ausführungen von Ablaufbergen, aber das Prinzip ist grundsätzlich dasselbe.

Schematische Darstellunge eines Ablaufberges
Christian Lindecke, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons

Der Prozess des Langmachens wurde bereits erklärt. Nun gehts dort weiter. An den langemachten Zug wird hinten eine Rangierlok angekuppelt. Diese schiebt nun die Wagen langsam gegen den Ablaufberg. Ist eine Wagengruppe an der Spitze des Berges, werden die gelockerten Kupplungen vom Rangierarbeiter mit einer Entkupplungsstange ausgeworfen. Anschliessend rollen die Wagen den Berg auf der anderen Seite wieder hinunter, und werden durch die Weichen in das richtige Gleis gelenkt. Verteilt auf dem Berg sind Gleisbremsen, die die Geschwindigkeit der Wagen wenn nötig korrigiert. Radar und Lichtschranken sind auch auf dem Berg vorhanden, um den Prozess zu überwachen und zu kontrollieren. Erkennt der Radar, dass ein Wagen zu schnell läuft, wird dies mit der nächsten Bremse korrigiert.

Der Ablaufberg ermöglicht es 750m lange Züge in nur wenigen Minuten komplett zu zerlegen. Würde man dies manuell mit einer Rangierlok machen, würde es Stunden dauern.
Die Ablaufberge in Basel sind beide Rechnergesteuert, das heisst es müssen keine Weichen oder Bremsen von Hand mehr bedient werden. Beim Berg im RB-1 (A Seite) übermittelt der Ablaufrechner laufend die korrekte Geschwindigkeit (vSoll) and die Rangierlok. Der Lokführer sieht auf einem Display die Geschwindigkeit und passt diese entsprechend an.

Damit man sich den Prozess ein wenig besser vorstellen kann, hier ein Video vom Berg im RB-I:

Von „Miro Freestyle Channel“ auf Youtube

Der Berg im RB-II (E Seite) funktioniert ein wenig anders. Hier wird keine Rangierlok mehr benötigt. Die Einfahrgleise und der Berg liegen alle in einem Gefälle, was bedeutet das die Wagen von alleine über den Berg rollen. Auch hier sind Radare, Lichtschranken, und Gleisbremsen verbaut um den Prozess zu steuern. Leidiglich für das Auswerfen der gelockerten Kupplungen und zur Überwachung werden noch Mitarbeiter benötigt, Lokführer braucht es keinen mehr.

Sind alle Abläufe beendet, werden von Kupplern die Züge zusammengekuppelt. Anschliessend wird das Gleis für weitere Abläufe gesperrt (gesichert) und der Zug von einem technischen Kontrolleur (Visiteur/Visiteurin) überprüft und vorbereitet. Der neu formierte Zug ist nun bereit für die Ankunft der Streckenlokomotive und die anschliessende Weiterfahrt.

Fahrdienstleiter im Rangierbahnhof
Aufgrund der Grösse und Verkehrsdichte von Rangierbahnhöfen sind diese grundsätzlich mit eigenen Fahrdienstleitern ausgerüstet. Im RB Basel sind diese vor Ort, in den Stellwerken Ost und West. Der Rangierbahnhof wird also nicht von Daves Arbeitzplatz, der BZ Mitte in Olten, aus bedient.

Abschliessend noch ein paar Impressionen aus meiner täglichen Arbeit im RB Basel 😀

Ablaufberg A-Seite am Abend
Winterbetrieb zwischen B & D Gruppe
Eurosprinter Dreifachtraktion, Ausfahrgruppe Golf
Zerlegeliste für Langmacher
Regnerischer Spätdienst, Zwischen F & G Gruppe
Am 843 bei nacht, Richtungsgruppe Bravo
Am 843 Führerstand
Einfahrgruppe Alpha
5x Siemens Vectron, Ausfahrgruppe Delta
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Puffer Extrablatt: Fehmarnbelt Update

Vor fast genau einem Jahr habe ich einen Beitrag über das Bahnprojekt Fehmarnbelt geschrieben. Seither hat sich einiges getan, die Baustelle wächst jeden Tag mehr. WELT Doku hat einen sehr gelungenen Dokumentarfilm gedreht über den stand der Baustelle, diesen empfehle ich jedem der sich für das Projekt interessiert.

Ich kann aktuell noch keine Einzelheiten über den nächsten Beitrag geben, ich bin bei der Themenwahl noch unentschlossen. Aber ich kann versprechen das es sicher interessant wird.

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Puffer Teil 6: Das Zwergsignal

Zwergsignal in Basel SBB (eigenes Foto)

Dieser Begriff wurde in bisherigen Beiträgen schon öfters erwähnt, aber was sind Zwergsignale eigentlich? Und wie funktionieren diese? In diesem Beitrag erkläre ich genau das!

Für mich als Rangierleiter sind Zwergsignale mein bester Freund. Sie erleichtern das Rangieren sowohl für uns als auch für die Fahrdienstleiter enorm. Zwergsignale sind klein, und in bodennähe grundsätzlich links vom Gleis montiert. Nach einem Zwergsignal folgt normalerweise eine Weiche oder eine Kreuzung. Der Formfaktor ermöglicht es Signale für einzelne Weichen und Gleisabschnitte zu verwenden. Würde man dies mit den grossen Hauptsignalen versuchen, hätten wir schnell ein „Chrüsimüsi“.

Die Alternative, die teilweis in kleinen Bahnhöfen noch existiert, ist keine Zwergsignale zu haben. In diesem Bahnhöfen muss jede Zustimmung zur Rangierbewegung mündlich vom FDL an das Rangierteam übermittelt werden und dieses quittiert die Zustimmung entsprechend. Da dies in Bahnhöfen mit vielen Rangiermanövern viel zu aufwändig wäre, wurden die Zwergsignale eingeführt.

Wird vom FDL eine Rangierfahrstrasse eingestellt, stellen die Weichen entsprechend um. Haben alle Weichen ihre korrekte Endlagen erreicht, wechseln alle Zwergsignale entlang der Fahrstrasse auf „Fahrt“. Am Ende der Fahrstrasse zeigt ein Zwergsignal „Halt“, das vorherige „Fahrt mit Vorsicht“. Der Rangierleiter sieht also genau, wo die Fahrstrasse eingestellt wurde und wie weit er fahren darf.

„Fahrt“, „Fahrt mit Vorsicht“, „Halt“, Was bedeuten diese Begriffe und wie sehen sie aus? es ist grundsätzlich sehr simpel. Ein Zwergsignal hat 3 Lampen, und kann 3 Fahrbegriffe zeigen. Jeder Fahrbegriff benötigt 2 leuchtende Lampen.

Halt: Bestehend aus 2 horizontal angeordneten Lichtern. Sämtliche Schienenfahrzeuge haben vor diesem Signal anzuhalten. Dies ist auch die Grundstellung des Zwergsignals

Fahrt: 2 vertikal angeordnete Lichter. Es darf mit der normalen Rangiergeschwindigkeit passiert werden.

Fahrt mit Vorsicht: 2 Diagonale Lichter. Unmittelbar nach dem Signal wird ein Hindernis folgen (Haltesignal, Gleisende, etc). Nach aktuellen Fahrdienstvorschriften muss die Geschwindigkeit vor diesem Signal immer verringert werden.

Jedes Zwergsignal ist auch mit einem Namen angeschrieben. im Bild ganz oben ist dies A57B. Ist ein Zwergsignal gestört, ermöglicht der Namen uns dem Fahrdienst genau zu sagen welches Signal ein Problem hat. Der Name eines Zwergsignales ist häufig auch der Name des Gleises, was die Orientierung erleichtert.

Von AndreasBL (Diskussion) – selbst erstellt, CC BY-SA 3.0, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=7742757

Hier noch als schematische Darstellung ein Beispiel einer Rangierfahrstrasse mit Zwergsignalen. Die Fahrstrasse ist eingestellt von Gleis 4 ins Gleis 34. Jeder kleine Kreis der mit einem Gleis verbunden ist stellt ein Zwergsignal dar. Die Zwergsignale die unsere Fahrstrasse betreffen sind hier gross hervorgehoben.

Obwohl Zwergsignale die Sicherheit im Rangierbetrieb massiv verbessern, haben sie sich in anderen Ländern nur teilweise durchgesetzt. In Deutschland haben sogenannte Lichtsperrsignale eine ähnliche Funktion.

Zwersignale in Villeneuve, Eigenes Foto

Befinden sich Zwergsignale in einem ETCS Level 2 Bereich (wie z.B. hier in Villeneuve), leuchten diese Blau. ETCS Zwersignale sind nur gültig für Rangierfahrten, für Zugfahrten sind diese ohne Bedeutung.

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Puffer Teil 5: ZUB, ETCS, GFM, LZB & Co

In einem vorherigen Beitrag (der jetzt schon über 1 Jahr alt ist) erklärte ich die Basics des GSM-R Zugfunks. Ich versprach damals auch einen Beitrag über ETCS, dieser lag aber als Entwurf monatelang auf meinem Desktop. Nun habe ich mich endlich dazu entschieden, den Beitrag fertig zu schreiben. Als Entschuldigung für die Verspätung werde ich ein paar weitere Sachen in diesem Beitrag erklären 🙂

Vorneweg, ich habe die technischen Aspekte meiner Erklärungen teils stark vereinfacht. Der Beitrag ist also nicht für Fachpersonen in diesem Bereich geeignet 🙂

Was ist Zugbeeinflussung?

Der Buchstabensalat im Titel dieses Beitrages hat tatsächlich eine Bedeutung. Was genau diese Begriffe bedeuten, werdet ihr nun erfahren.
In der Schweiz werden (fast) alle Schienenfahrzeuge von Lokführern und Lokführerinnen geführt. Grundsätzlich können wir diesen vertrauen, dass sie die Vorschriften befolgen, die Höchstgeschwindigkeiten einhalten, und vor Haltesignalen zum Stillstand kommen. Schlussendlich sind das Bahnpersonal aber auch nur Menschen, und deswegen passieren auch Fehler.

Hier kommt die Zugbeeinflussung ins Spiel. Die Zugbeeinflussung (kurz ZUB) kontrolliert den Lokführer oder die Lokführerin bei der Fahrt. Man kann es sich vorstellen wie ein Arbeitskollege der einem immer über die Schultern schaut, und sofort eingreift wenn man einen Fehler begeht.
Beachtet ein Lokführer ein Signal nicht, oder bremst dieser zu langsam, greift die Zugbeeinflussung ein und verursacht eine sogenannte Zwangsbremsung.

Für die Zugsicherung gibt es weltweit dutzende verschiedene Systeme, die funktionsweise ist aber bei den meisten sehr ähnlich. Grundsätzlich gibt es 2 verschiedene Typen:

Integra-Signum und ZUB 212 Gleismagnete
Lord Koxinga, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons

Punktförmig:
Bei einer punktförmigen Zugbeeinflussung findet die Kommunikation zwischen Strecke und Fahrzeug über Balisen im Gleis statt. An der Unterseite eines Triebfahrzeug sind Empfänger vorhanden, die Signale kabellos von den Gleismagenten lesen können.
In der Schweiz wurde Integra-Signum als punktuelles Zugbeeinflussungssystem eingesetzt. Dieses wurde später ergänzt durch ZUB 121. Im Einsatz war dieses Zugsicherungssystem bis Ende 2023.

ein Mit LZB Ausgerüstetes Gleis, man beachte das Leiterkabel in der Mitte
Jailbird, CC BY-SA 2.0 DE https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/de/deed.en, via Wikimedia Commons

Linienförmig:
Bei einer Linienförmigen zugbeeinflussung findet die Kommunikation kontinuierlich über ein Leiterkabel in der Mitte der Gleise statt. Dies hat den Vorteil, das nicht nur an bestimmten Punkten Signale an das Fahrzeug gesendet werden können.
Vorhanden sind linienförmige zugbeinflussungssysteme vor allem in Deutschland, dort bekannt als LZB. Das System wird auch verwendet auf Strecken in Spanien und Österreich.

Was ist Gleisfreimeldung?

Die Gleisfreimeldung ist ein essenzieller Bestandteil der Zugsicherung. Diese meldet dem Fahrdienstleiter oder der Fahrdienstleiterin ob ein Gleisabschnitt frei oder belegt ist. Dies ist wichtig da es Kollisionen zwischen Zügen verhindert. Ist ein Gleisabschnitt belegt, darf grundsätzlich kein anderer Fahrweg in dieses Gleis führen.

Isolierte trennstelle zwischen zwei Gleisabschnitten
R.D. – Rolf-Dresden, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, via Wikimedia Commons

Gleisfreimeldeanglagen (kurz GFM) gibt es in verschiedenen Formen. Am häufigsten verbreitet sind GFM die mittels Stromkreisen funktionieren. Befindet sich auf dem Gleis eine Achse, sind die Gleise durch die Achse elektrisch verbunden. Das Gleis wird somit als Belegt angezeigt.

Gleisabschnitte sind voneinander Elektrisch isoliert, damit die Gleisfreimeldung nur für einen bestimmten Abschnitt gültig ist.

Eine neuere Entwicklung sind Achszähler. Durch Induktion wird bei einem vorbeifahrenden Zug gezählt, wieviele Achsen sich über den Achszähler bewegt haben. Achszähler sind immer als Paar vorhanden, damit die Richtung des Zuges erkennt werden kann. Zählt der zweite Achszähler genau gleich viele Achsen wir der erste, wird der Gleisabschnitt frei gegeben da der ganze Zug durchgefahren ist.
Zusätzlich kann auch die Vollständigkeit eines Zuges überprüft werden. Stimmt die Anzahl gezählter Achsen nicht mit den hinterlegten Zugdaten überein, zum Beispiel weil ein Wagen abgetrennt wurde, wird ein Alarm ausgelöst.

Ein Achszähler von Siemens im eingebauten Zustand
Sebastian Terfloth, CC BY-SA 2.0 DE https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/de/deed.en, via Wikimedia Commons


Da Achszähler mittels Induktion funktionieren, müssen die Gleisabschnitte nicht isoliert werden. Der Nachteil ist, das Achszähler teurer sind als Stromkreisbasierte GFM.

Was ist ETCS?

Kommen wir nun zum urpsrünglichen Thema dieses Beitrages. ETCS ist eine Abkürzung für European Train Control System. Übersetzt, „Europäisches Zug Kontroll System“
ETCS Wird entwickelt für die Standardisierung von Zugsicherungssystemen in Europa. Da aktuell viele verschiedene Systeme existieren, müssen Triebfahrzeuge oft mit mehreren Systemen kompatibel sein. Alternativ müssen an der Grenze Lokomotiven ausgewechselt werden.
Im aktuellen Zeitalter, wo der internationale Güter- und Personenverkehr auf der Schiene gefördert werden will, ist der Bedarf nach einem einheitlichen System gross.

Aktuell sind die Schweiz und Luxembourg die einzigen Länder, die ETCS auf dem ganzen Streckennnetz eingeführt haben.

ETCS Basiert grundsätzlich auf einer Punktförmigen Zugbeeinflussung, die Kommunikation zwischen Strecke und Fahrzeug läuft über mittig im Gleis eingebauten Eurobalisen. Die Balisen übertragen Streckeninformationen, Höchstgeschwindigkeiten, und die Fahrerlaubnis (Movement Authority). Das Fahrzeug wird so diskontinuierlich überwacht, und eine Zwangsbremsung wird ausgelöst wenn das Fahrzeug z.B. nicht anhält oder zu schnell fährt.

ETCS Eurobalise im Rangierbahnhof Basel (Eigenes Foto)

Die Funktionsweise von ETCS wird in 4 Verschiedene levels unterteilt, die je nach anwendung eingesetzt werden:

Level 0:
Level 0 kann man nur halbwegs als ETCS Level bezeichnen. Die Fahrzeugausrüstung ist grundsätzlich inaktiv, und es wird nur die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit überwacht.
Verwendet wird Level 0 im Rangierbetrieb, oder wenn ein anderes vorhandenes Zugbeinflussungsystem verwendet wird.

Level 1:

Im Level 1 Ist das ETCS Aktiv, und überwacht das Fahrzeug. Das ETCS greift nur ein wenn der Lokführer einen Fehler begeht. Die Gleisfreimeldung wird an das Stellwerk gesendet, das wiederum die Signale steuert. Datenübertragung ist nur an den Eurobalisen möglich, das Fahrzeug ist also diskontinuierlich mit der Strecke verbunden.

In der Schweiz wird eine angepasste Version von Level 1 verwendet, namentlich Level 1 Limited Supervision (Eingeschränkte Überwachung). Das bedeutet, dem ETCS Rechner auf dem Fahrzeug sind die Stellungen der Signale nicht auf der ganzen Strecke bekannt. der Lokführer mus also weiterhin auf die Lichtsignale achten.

Original: Sansculotte Vector: Mickdermack, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, via Wikimedia Commons

Level 2:

Während einer Fahrt im Level 2 Modus ist das Fahrzeug ständig mit der Strecke verbunden (Full Supervision). Genauer gesagt, mit dem ETCS Radio Block Center. Über GSM-R übermittelt der Zug kontinuierlich seine Position, und erhält als Antwort eine entsprechende Fahrerlaubnis vom RBC. Die Gleisfreimeldung wird wie in Level 1 an das Stellwerk gemeldet, das diese Daten wiederum dem RBC sendet.

Mit den Gleisfreimeldungen des Stellwerks und den Positionsmeldungen des Fahrzeuges überwacht das RBC alle Fahrzeuge auf der Strecke automatisch, und passt die Höchstgeschwindigkeiten und Abstände entsprechend an. Dies ermöglicht Zugfolgezeiten von bis zu 2 Minuten.

Level 2 wird Häufig auch mit Führerstandssignalisierung verwendet. Was das genau bedeutet, ist weiter unten erklärt.

Bukk, Public domain, via Wikimedia Commons

Level 3:

In Level 3 entfällt die streckenseitige Gleisfreimeldung, die Freimeldung erfolgt lediglich über die Positionsmeldungen des Fahrzeuges. Dies hat den Vorteil, das eine Strecke nicht mehr in Abschnitte aufgeteilt werden muss. Dies ermöglicht einen sogenannten „Moving Block“, also eine dynamische Aufteilung der Strecke relativ zur aktuellen Position der Fahrzeuge.

Level 3 wurde stand heute nur auf einzelnen Teststrecken eingesetzt, regulären Fahrgastbetrieb mit Level 3 gibt es bis jetzt noch nicht.
Die Wuppertaler Schwebebahn verwendet eine modifizierte Version von ETCS Level 2, die funktional Level 3 sehr ähnlich ist.

In der Schweiz gab es Pläne, Level 3 einzuführen und dadurch vollautomatische Züge zu ermöglichen. Aber nach Protesten der Gewerkschaften der Eisenbahn wurde dieses Projekt verworfen.

ETCS_L3_w_RBC.jpg: bukkderivative work: Mickdermack, CC BY-SA 2.5 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5, via Wikimedia Commons

Was ist Führerstandssignalisierung? (ETCS Level 2)

Bei Hochgeschwindigkeitszügen (180km/h+) Ist die Verwendung von herkömmlichen Lichtsignalen nicht möglich. Der Lokführer oder die Lokführerin kann nicht schnell genug auf ein herannahendes Signal reagieren, oder dieses überhaupt identifizieren. Dieses Problem wird durch Führerstandssignalisierung gelöst. Anstelle von Lichtsignalen an der Strecke, werden die Fahrbefehle direkt in den Führerstand gesendet und dem Lokführer auf dem Driver Machine Interface (Lokführer Fahrzeug Display) angezeigt. Der Lokführer oder die Lokführerin sieht nicht nur die aktuell zulässige Geschwindigkeit, sondern auch die folgenden Geschwindigkeiten auf den nächsten Streckenabschnitten.

Driver Machine Interface (DMI)
Marten de Vries, CC0, via Wikimedia Commons

Strecken die für Führerstandssignalisierung ausgerüstet sind, haben keine Lichtsignale mehr. Unbelechtete ETCS Haltetafeln sind in regelmässigen Abständen vorhanden, falls auf der Strecke angehalten werden muss.

Lokverführer, CC BY 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by/3.0, via Wikimedia Commons

In der Schweiz gibt es einige Level 2 Strecken:
Neubaustrecke Mattstetten – Rothrist (Bahn 2000 Strecke)
Gotthard Basistunnel
Ceneri Basistunnel
Lötschberg Basistunnel
Lausanne – Villeneuve
Sion – Sierre
Brunnen – Altdorf – Rynächt

Die SBB plant 2025 mit dem Ausbau von Level 2 auf dem gesamtem Streckennetz zu beginnen.

Führerstandssignalisierung ist auch zentraler Bestand vom Deutschen LZB, oder dem Französischen TVM (Transmission Voie-Machine). Deswegen sind viele Strecken ausgerüstet mit mehreren Systemen.

Mehrsystem Ausrüstung auf der LGV Rhin-Rhône, Gut erkennbar ist das TVM Dreieck neben der ETCS Tafel
Eigenes Foto, in Belfort – Montbéliard TGV

ETCS ist zwar in erster Linie eine europäische Entwicklung, ist aber interessanterweise auch vorhanden in weit entfernten Ländern. China verwendet auf Hochgeschwindigkeitsstrecken ein System das auf ETCS Basiert (CTCS), und Länder wie Südkorea haben mit der Einführung von ETCS auf dem gesamten Schiennenetz begonnen.

Bonus: ETCS DMI im Rangierbetrieb

Rechts nebem den Tachometer ist das Shunting (Rangier) Mode Symbol erkennbar. Gleichzeitig ist auf der linken Seite das Symbol für Level 0 Aktiv. Im Rangierbetrieb wird auf Sicht gefahren, die Zugbeeinflussung ist grundsätzlich ausgeschaltet.

ETCS DMI auf einer SBB Am 843
Eigenes foto

Puffer Teil 4: Der Fehmarnbelt Fixed Link

Aktuell dauert eine Fahrt von Hamburg nach Kopenhagen 4 Stunden und 40 Minuten, Obwohl es von der Hansestadt bis in die dänische Hauptstadt nur etwa 290 km Luftlinie sind. Als Vergleich, ein TGV legt die fast 500 km Luftlinie zwischen Zürich und Paris in 4 Stunden un 17 Minuten zurück.

Der Grund dafür ist die eher ungünstige Geografie von Dänemark. Genau zwischen den beiden Wirtschaftszentren befindet sich der Fehmarnbelt. Eine 19 km breite Wasserstrasse die den direkten Weg für Landfahrzeuge unpassierbar macht. Aus diesem Grund verläuft die bestehende Eisenbahnverbindung im grossen Bogen über Schleswig, Kolding und Odense auf der Jütlandlinie.

Zwischen dem deutschen Puttgarden und demdänischen Rødby Færge, Ortschaften die sich am Fehmarnbelt gegenüberliegen, gab es bis Dezember 2019 ein Fährbetrieb, den die Personenzüge verwendeten. Diese Verbindung nannte sich die „Vogelfluglinie“.

Heinrich Bartmann, GFDL http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html, via Wikimedia Commons

Schon seit 1940 gibt es Vorschläge und für eine feste Verbindung über den Fehmarnbelt. Nach der deutschen Besetzung von Dänemark wurden vom Architekten Heinrich Bartman erste Pläne für eine feste Verbindung über den Fehmarnsund und Fehmarnbelt erarbeitet.

Erst im Jahre 1963 wurde Puttgarden mithilfe einer Brücke über den Fehmarnsund an das deutsche Eisenbahnnetz angeschlossen, und in Zusammenarbeit mit der dänischen Staatsbahn DSB konnte der Betrieb der Vogelfluglinie aufgenommen werden.

Aufgrund des starken Wirtschaftswachstums der skandinavischen Staaten und ein verbreiteteres Umweltbewusstsein bei Reisenden, sind die jetzigen Transportmöglichkeiten ungenügend.

Aus diesem ergibt sich das Fehmarnbelt Fixed Link Bauprojekt, das als Herzstück den Fehmarnbelt-Tunnel beinhaltet. Eine Brücke wurde ursprünglich auch konzipiert, aber da auf dem Fehmarnbelt auch grosse Frachtschiffe verkehren, wäre diese zu kostenspielig.
Der Tunnel wird nicht wie üblich mit einer Tunnelbohrmaschine gebohrt, sondern wird als Absenktunnel gebaut. Das bedeutet, das unter Wasser ein breiter Graben gebaggert wird, in diesen dann später vorgefertigte Tunnelsegmente eingefügt werden. Schlussendlich werden die Segmente wieder verdeckt.

Bild Femern A/S

Diese Bauweise ermöglicht unter anderem die geringe Nähe zum Meeresboden. Dies ist ein wichtiger Aspekt, da Steigungen für Eisenbahnlinien nur sehr gering möglich sind im Vergleich zur Strasse. Bei einem gebohrten Tunnel wäre es notwendig, diesen viel tiefer unter dem Meeresgrund zu bauen.
Auch ein wichtiger Aspekt ist die Breite des Tunnels, da dieser zwei Strassentunnels, eine zweispurige Eisenbahnstrecke und einen Zugangstunnel für Wartung und Rettung beinhaltet. Die Absenkvariante ist in diesem fall viel kosteneffizienter, da mit einer Tunnelbohrmaschine mehrere pararelle Bohrungen nötig wären.

Die Kosten des Tunnels, die das dänische Königreich zu 100% übernimmt, werden auf  7,1–7,4 Milliarden Euro geschätzt.

File:Fehmarn-bridge.svg: Bowzerderivative work NordNordWest, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons

Hier in rot erkennbar ist die geplante neue Route nach Kopenhagen. Neben dem Fehmarnbelt-Tunnel wird auch die bestehende Strassen- und Eisenbahninfrastruktur aufgewertet, unter anderem mit der Elektrifizierung der Strecke Lübeck – Puttgarden. Die Fahrzeit für Personenzüge will man insgesamt auf 2.5 Stunden reduzieren.

Der Spatenstich auf dänischer Seite fand am 1. Januar 2021 statt.
Nach aktuellen Prognosen will man das ganze Bauvorhaben bis 2029 mit der Inbetriebnahme abschliessen.

Fingers Crossed!

PS: Der ETCS Beitrag kommt als nächstes.

Puffer

Der Name des Blogs leitet sich aus einem Bestandteil einer Weiche ab (technische Details dazu findet ihr unter Lokifahrer). Es ist der Teil einer Weiche, wo die Schienen sich kreuzen und der bisherige Verlauf in eine neue Richtung geht. Ich fand diesen Namen absolut passend, da er auch den Übergang in meinem neuen Lebensabschnitt sehr schön illustriert.