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Zugbeeinflussungssysteme

Zugbeeinflussungssysteme: Sicherheitsnetz des Schienenverkehrs

Moderne Hochgeschwindigkeitszüge erreichen Spitzengeschwindigkeiten von teils mehr als 300 Stundenkilometern. Um dabei die größtmögliche technische Sicherheit zu gewährleisten, überwachen und steuern Zugbeeinflussungssysteme den Verkehr auf der Schiene. Sie sind damit wichtige Grundlage für die hohe Sicherheit im Zugverkehr. Diesen Systemen ist der dritte und letzte Teil der Serie zu Leit- und Sicherungstechnik gewidmet.

Garanten des sicheren Zugverkehrs

Zugbeeinflussungssysteme überwachen kontinuierlich alle Züge auf einer Strecke und überprüfen dabei etwa, ob ein Zug die erlaubte Höchstgeschwindigkeit einhält oder korrekt auf Signale reagiert. Wenn nötig, greifen die Systeme in die Fahrt ein und verlangsamen oder stoppen den Zug. Dabei können die Informationen auf verschiedenen Wegen übertragen werden:

  • Punktförmig wirkende Systeme melden nur an ausgewählten Streckenpunkten Informationen, insbesondere bei Signalstandorten. Sie sollen in erster Linie sicherstellen, dass kein Zug ein gesperrtes bzw. rotes Haltesignal überführt.
  • Linienförmige Zugbeeinflussungssysteme ermöglichen eine kontinuierliche Informationsübertragung über eine im Gleis verlegte Kabelschleife direkt in den Führerstand zum Zugführer. Die Anlagen könnten für das automatische Führen eines Zuges über die Betriebsleitstelle nachgerüstet werden.
  • Bei vollständig funkbasierten Zugbeeinflussungssystemen der modernsten Generation (ETCS-L2/3) gewährleistet ein permanenter Funkkontakt eine Zugüberwachung und ermöglicht – wenn gewünscht – seine automatische Steuerung. Am Gleis werden keine optischen Signale mehr benötigt. Eine weit vorausschauende „elektronische Sicht“ ermöglicht kürzere Zugabstände bei hohen Geschwindigkeiten. Die Systeme sind Grundlage für eine Automatisierung des Bahnbetriebes.

Insbesondere im Fernverkehr sind Zugbeeinflussungssysteme unverzichtbar, denn ab Geschwindigkeiten von 160 Stundenkilometern ist es dem Triebwagenführer nicht mehr möglich, zweifelsfrei und rechtzeitig alle Signale zu erkennen. Die Systeme senden die nötigen Hinweise direkt in den Führerstand, greifen bei Bedarf in die Zugsteuerung ein und garantieren so eine sichere Fahrt.

Zugbeeinflussungssysteme europaweit vereinheitlichen

Heute sind weltweit zahlreiche verschiedene Zugbeeinflussungssysteme im Einsatz. Allein in Europa existieren rund 20 Systeme, die in der Regel nicht kompatibel sind. Für den grenzüberschreitenden Zugverkehr ist dies ein erhebliches Hindernis: Lokomotiven müssen entweder alle notwendigen Sicherungssysteme an Bord haben oder an jeder Grenze ausgetauscht werden – ein erheblicher Kosten- und Zeitaufwand. Die europäischen Staaten haben sich daher verpflichtet, bis 2020 die sechs wichtigsten Schienenverkehrskorridore mit dem einheitlichen europäischen Sicherungssystem European Train Control System (ETCS) auszustatten. Das System bietet dabei noch mehr Sicherheit, denn es ist auf Geschwindigkeiten von bis zu 500 Stundenkilometern ausgelegt. Eine Ausrüstung der festgelegten Hauptstrecken in der EU würde damit auch ein einheitliches, hohes Sicherheitsniveau in Europa gewährleisten.

Im Herzen Europas: Deutschland kommt Schlüsselrolle zu

Vier der sechs wichtigsten europäischen Schienenkorridore verlaufen durch Deutschland. Zahlreiche neuralgische Punkte des europäischen Güterverkehrs sind auf das deutsche Netz angewiesen, etwa die Containerhäfen Rotterdam, Bremen und Hamburg. Umso wichtiger ist es, dass die Bundesregierung ihre Zusage gegenüber der EU einhält, die vier Korridore bis spätestens 2020 mit dem einheitlichen Sicherungssystem ETCS auszustatten.

Zugbeeinflussungssystem ETCS – eines für alle

Zugbeeinflussungsanlagen sind im Schienenverkehr unverzichtbar. Sie gewährleisten zu jeder Zeit den sicheren Zugverkehr. Die Vielzahl und Unterschiedlichkeit der in Europa existierenden Systeme erweist sich jedoch als eine erhebliche Barriere im transeuropäischen Eisenbahnverkehr. Das European Train Control System (ETCS) wurde als technische Lösung entwickelt, um für ganz Europa einen einheitlichen Standard für den freien, ungehinderten Schienenverkehr zu schaffen. Damit entfallen künftig die nationalen Zugbeeinflussungssysteme – ein Anachronismus aus der Epoche des geteilten Europas.

Sicher auf der Schiene

Anlagen zur Zugbeeinflussung sind das Sicherheitsnetz des Schienenverkehrs: Sie überwachen, ob ein Zug etwa die erlaubte Geschwindigkeit einhält oder auf Haltesignale reagiert. Im Notfall lösen sie Sicherheitsmaßnahmen aus, zum Beispiel Zwangsbremsungen. Die Informationen können dabei traditionell auf zwei Wegen übertragen werden:

  • Punktförmig wirkende Systeme melden nur an ausgewählten Streckenpunkten Informationen – vor allem bei Signalstandorten – und sollen insbesondere sicherstellen, dass kein Zug ein Haltesignal überführt.
  • Die linienförmige Zugbeeinflussung gewährleistet eine kontinuierliche Informationsübertragung über eine im Gleis verlegte Kabelschleife direkt in den Führerstand zum Zugführer. Das macht die altbekannten ortsfesten und sichtbaren Signale im Prinzip überflüssig. Linienförmige Anlagen ermöglichen dabei auch das automatische Führen eines Zuges über die Betriebsleitstelle.

Die Zugbeeinflussung per Funk ist heute Stand der Technik. Dabei sind keine ortsfesten Signale mehr erforderlich, es braucht lediglich Einrichtungen zur sicheren Ortung der Züge. Damit werden der regelmäßig notwendige Wartungs- und Instandhaltungsaufwand der Außenanlagen deutlich reduziert und die Betriebskosten gesenkt.

ETCS – das European Train Control System

Die technischen Spezifikationen der Zugbeeinflussungsanlagen können in der Realität sehr unterschiedlich sein. So existieren in den europäischen Ländern derzeit etwa 20 verschiedene Systeme. Die Vielzahl erschwert den Grenzübergang von Zügen erheblich und macht etwa den Austausch von Lokomotiven oder die Bereithaltung sämtlicher Systeme in einer Lokomotive erforderlich. ETCS ist dabei Teil des übergeordneten European Rail Traffic Management Systems (ERTMS), das neben der Zugbeeinflussung die Harmonisierung weiterer Komponenten der Betriebstechnik vorsieht.

So funktioniert ETCS

ETCS wirkt im Prinzip wie die linienförmige Zugbeeinflussung, allerdings werden die Informationen hier perFunk übertragen. Die Züge melden automatisch ihren Standort in festgelegten Intervallen an die Funkblockzentrale. Ortsgebundene Signale können ergänzend eingesetzt werden, sind aber nicht zwingend erforderlich. ETCS ist in jedem Land einsetzbar.

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