Steuerung der Lokomotive

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Wenn wir nun zur Steuerung der Lokomotive kommen, erfahren wir eigentlich auch keine grossen Überraschungen. In diesem Bereich waren die Maschinen so kompliziert worden, dass nur eine elektronische Steuerung möglich wurde. Die dazu benötigten Systeme waren jedoch in den vergangenen Jahren so weit ausgereift, dass es nur noch kleinere Anpassungen gab. Die grundlegende Steuerung blieb jedoch identisch.

Die Lokomotive wurde von einem Bordrechner aus gesteuert. Dieser Aufbau erlaubte kaum Unterschiede bei der verwendeten Hardware. Aber auch bei der Software gab es keine grundlegende Veränderung und die bisherigen Systeme wurden angepasst und so leicht verbessert.

Sie kennen das von Ihrem Computer, der trotz neuer Software ähnlich daher kommt wie der Alte. Lokomotiven unterschieden sich in diesem Bereich nicht gross.

Rechner, beziehungsweise Computer haben jedoch ein Problem. Sie reagieren sehr empfindlich auf den Ausfall der Energieversorgung.

Sie wollen ordnungsgemäss herunter gefahren werden. Auch der Start der Systeme benötigt eine gewisse Zeit, in der man damit nicht arbeiten kann. Auch hier kennen Sie das von Ihrem Rechner, der unbeschreiblich lange für diese Vorgänge benötigt. So stand auch die Steuerung der Lokomotive erst nach einer gewissen Zeit bereit.

Damit war man bei den modernen Lokomotiven jedoch auf eine gute und stabile Versorgung des Bordnetzes angewiesen. Die Lösung dabei war, dass man das Bordnetz mit Hilfe von eingebauten Batterien stützen musste. Nur so stand es immer zur Verfügung und man konnte mit dem Bordrechner arbeiten. Unweigerlich hatte das jedoch zur Folge, dass man in diesem Bereich mit Gleichstrom arbeiten musste.

Im Gegensatz zu den Triebfahrzeugen aus der Schweiz, wo für das Bordnetz geringe Spannungen von 36 Volt verwendet wurden, verwendete man bei den Lokomotiven aus deutscher Produktion höhere Spannungen von bis zu 110 Volt für das Bordnetz. Der grundsätzliche Aufbau dieses Steuerstromnetzes änderte jedoch kaum. Jedoch wurden Kombinationen mit den Fahrzeugen unterschiedlicher Herkunft erschwert oder gar unmöglich.

Zur Stützung des Bordnetzes wurden bei der Lokomotive Bleibatterien verwendet. Diese Batterien hatten sich in den Jahren durchgesetzt und waren für den Einsatz ideal. Sie arbeiten zuverlässig und verfügen über eine hohe Kapazität, die kurzfristig abgerufen werden konnte. Die lange Zeit als Problem geltende Säure wurde mittlerweile durch ein Gel ersetzt, so dass diese Batterien nicht mehr gewartet werden mussten.

Die in zwei speziellen Kästen eingebauten und genormten Batterien wurden so geschaltet, dass man letztlich eine Spannung von 110 Volt Gleichstrom erreichte. Dank den genormten Baugruppen war es auch kein sehr grosses Problem, wenn eine solche Batterie, die eine Lebensdauer von mehreren Jahren hatte, ersetzt werden musste. Gerade die Tatsache, dass solche Batterien auch auf der Strasse angewendet wurden, vereinfachte den Ersatz.

Aktiviert wurde das Bordnetz der Lokomotive über den im Maschinenraum angebrachten Batteriehahn. Wurde dieser betätigt, wurden die ersten grundlegenden Aktivierungen an der Lokomotive vorgenommen und die Leittechnik konnte auf dem Bordrechner gestartet werden. Das dauerte eine gewisse Zeit, in der das Bordnetz daher ab der Batterie versorgt wurde.  Diese Zeit belastete somit die Batterien.

Wurde die Lokomotive durch das Lokomotivpersonal eingeschaltet, übernahm das in der Lokomotive eingebaute und von den Hilfsbetrieben mit Energie versorgte Batterieladegerät die Speisung des Bordnetzes automatisch.

Gleichzeitig wurden die Bleibatterien wieder aufgeladen und standen bei einem Ausfall der Spannung in der Fahrleitung wieder bereit. Die Versorgung des Bordnetzes, war daher ohne Unterbruch möglich.

Fiel das Batterieladegerät wegen einem Defekt aus, übernahm eine Notversorgung die Ladung der Batterien. So blieb die Lokomotive auch in diesem Fall einsatzbereit, musste aber dem Unterhalt zugeführt werden. Trotzdem gab es eine Situation, die nicht ungelöst bleiben durfte. Das war der Fall, wenn die Batterien aus einem Grund vollständig entladen wurden. Die Lokomotive war jetzt nicht mehr einsatzbereit.

Daher war die Ladung der Batterien auch über eine externe Versorgung möglich. Zu diesem Zweck wurde an jeder Seite eine spezielle Steckdose montiert.

Diese versorgte nun das Ladegerät der Lokomotive mit Spannung aus dem Landesnetz, so dass die Batterien geladen wurden.

Erst jetzt war es möglich, auch die Lokomotive einzuschalten und so die Versorgung der Leittechnik ab den Hilfsbetrieben zu ermöglichen.

War der Bordrechner aufgestartet, war eine Bedienung der Lokomotive möglich geworden. Dabei übernahm die Leittechnik die erteilten Befehle und führte die entsprechenden Handlungen aus.

Daher haben wir nun eine Steuerung der Lokomotive, die mit Hilfe eines Computers arbeitete. Einen direkten Einblick in die Technik war dem Personal daher nicht mehr möglich. So musste die Leittechnik auch die Störungen beherrschen.

Störungen, die von der Leittechnik erkannt wurden, wurden dem Lokomotivpersonal mit Hilfe der vorhandenen Diagnose mitgeteilt. Dabei arbeitete diese Diagnose mit schriftlichen Meldungen und einer Sprachausgabe. Dank der Sprachausgabe konnte dem Fahrpersonal eine Störung mitgeteilt werden, ohne dass dieses den Monitor mit der Meldung jederzeit im Blickfeld haben musste. Das erleichterte die Bedienung.

Die vorhandenen Störungen wurden jedoch nicht direkt angezeigt. Vielmehr konnte jetzt das Lokomotivpersonal die Liste der Meldungen aufrufen und anschliessend die Anzeige nach Wunsch auswählen. So wurden während der Fahrt nur Informationen zum weiteren Verlauf derselben angezeigt. Die eigentliche Behebung der Störung war jedoch nicht möglich. Das Fahrpersonal erfuhr aber, ob ausserordentlich angehalten werden muss oder nicht.

Im Stillstand konnte ein anderes Menu aufgerufen werden. Nun wurde die vorhandene Störung ausführlich anzeigt und auch gleich Anweisungen zur Behebung dieser Störung angegeben. Ergänzt mit Informationen zu den nun bestehenden Einschränkungen versehen, wirkte diese Anzeige für das Lokomotivpersonal unterstützend. Das Lokpersonal konnte sich nun an die Behebung der Störung machen und so die Weiterfahrt wieder ermöglichen.

Speziell an der auf der Lokomotive eingebauten Diagnose war, dass bestimmte Informationen über GSM zum Hersteller übertragen wurden. Damit war bei Bedarf eine Fernüberwachung der Lokomotive möglich. So konnte der Hersteller helfend zur Seite stehen und gleichzeitig die Fehler an den Lokomotiven eingrenzen. So profitierte sowohl das Personal auf der Lokomotive, als auch der Hersteller von verbesserten Funktionen.

Im Gegensatz zu den Lösungen, die Schweizer Hersteller wählten, besass die Lokomotive keine Entpannungstaste. Diese Taste, die eine Behebung der Störung auf der Fahrt ermöglichte, hatte nicht nur Vorteile. Zwar musste nicht angehalten werden, jedoch gingen schnell wichtige Informationen für die weitere Fahrt vergessen, was zu weiteren Problemen führen konnte. Daher wählte man die Lösung mit manueller Behebung.

Die Leittechnik der Lokomotive stellte jedoch nicht nur die Diagnose zur Verfügung. Vielmehr wurden durch die Steuerung gewisse grundlegende Funktionen der Lokomotive automatisch eingestellt. Dazu gehörten die auf der Lokomotive benötigten Schaltungen bei den unterschiedlichen Systemen und Länderpaketen. Das Personal wählte nur das System und die Leittechnik übernahm die notwendigen Schaltungen.

Mit der Wahl des Systems wurden nicht nur die elektrischen Schaltungen durch die Leittechnik vorgenommen. Vielmehr wurde die Lokomotive nun vollständig auf das entsprechende System umgestellt. Dazu gehörte auch, dass die für das entsprechende Land benötigten Zugsicherungen aktiviert wurden. Gerade bei international eingesetzten Lokomotiven waren das oft Systeme, die sich gegenseitig beeinflussen konnten.

Wenn wir die Zugsicherung der Lokomotive für die BLS Cargo AG genauer ansehen wollen, müssen wir letztlich vier unterschiedliche Systeme ansehen. Das waren die Systeme in den Niederlanden, in Deutschland und Österreich, der Schweiz und letztlich die Systeme von Italien. In der Folge werden wir einen kurzen Blick auf die entsprechenden dem jeweiligen Länderpaket zugeordneten Zugsicherungen kurz ansehen.

In den Niederlanden wurde die Zugsicherung ATB verwendet. Dieses System arbeitete mit einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 75 Hertz. Diese pulsierende Spannung wurde in den Schienen übertragen und von Antennen an der Lokomotive erkannt. Die entsprechenden Anzeigen im Führerstand gaben dem Fahrpersonal schliesslich die notwendigen Informationen. Bei fehlerhaften Handlungen wurde durch die Einrichtung eine Zwangsbremsung ausgelöst und der Zug gestoppt.

Da ATB in der Version EG unter 40 km/h keine Zwangsbremsung auslöste, wurde diese Zugsicherung mit Hilfe von Balisen verbessert. Die Lokomotive konnte daher auch die Signale der verbesserten Version erkennen und so wurde verhindert, dass mit dem Zug ein Halt zeigendes Signal problemlos überfahren werden konnte. Die Balisenantennen der Lokomotive wurden aber nicht nur in den Niederlanden verwendet.

In Deutschland waren die dort verwendeten Systeme PZB und LZB mit CIR-ELKE 2 vorhanden.

Diese Zugsicherungen arbeiteten mit zusätzlichen Sendern im Gleis und den entsprechenden Empfängern an der Lokomotive.

Die Systeme erlaubten einen Halt des Zuges vor einer gefährlichen Stelle. Mit Hilfe der LZB waren sogar Fahrten mit mehr als 160 km/h kein Problem und die Lokomotive konnte bis zur Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h eingesetzt werden.

Speziell an der Einrichtung für Deutschland war, dass diese Systeme auch in Österreich verwendet werden konnten. Daher wurden bei der Länderwahl DB und ÖBB die gleichen Systeme geschaltet.

Ein Punkt, der jedoch nur zwischen diesen beiden Ländern funktionierte. Die Zulassung für Österreich war jedoch wichtig, weil die Lokomotive auch für die Schweiz zugelassen war und es zwischen den beiden Ländern Probleme gab.

Für den Einsatz in der Schweiz waren die Zugsicherungen Integra-Signum und ZUB 262 vorhanden. Gerade bei Integra-Signum musste der in der Mitte montierte Magnet wegen dem Einsatz in Österreich schaltbar ausgeführt werden. Zudem war es insofern spannend, da in der Schweiz eine Umstellung für ETCS vorgenommen wurde. Trotzdem war ein freizügiger Einsatz der Lokomotive nur mit diesen beiden Systemen möglich.

In Italien benötigten die Züge die Zugsicherung SCMT. Dabei steht SCMT für Sistema di Controllo della Marcia del Treno. Damit war die Lokomotive auch in Italien freizügig einsetzbar. Wir hingegen haben die Zugsicherungen auf der Lokomotive noch nicht restlos abgeschlossen, denn die Lokomotive für die BLS Cargo AG musste ein weiteres System enthalten und dieses war in der Ausführung auf der Lokomotive so speziell, dass wir es gesondert ansehen.

Die Lokomotive war für ETCS in den unterschiedlichen Levels bis zum Level 2 ausgerüstet worden. Speziell an ETCS war, dass dieses System in sämtlichen Ländern aktiviert wurde und so verwendet werden konnte.

Mit der Länderwahl wurden nur die in den jeweiligen Ländern aktiven Versionen aktiviert. Trotz einer europäisch einheitlichen Lösung gab es Unterschiede in den jeweiligen Ländern. Hier musste diesem Umstand Rechnung getragen werden.

Besonders ETCS war bei Fahrten im Level 2 auf eine funktionierende Funkverbindung angewiesen. Daher war die Lokomotive mit einem Funk ausgerüstet worden, der den Funk mit GSM-R bereit stellte und dort die jeweiligen Länder berücksichtigte.

Trotz einem einheitlichen System für den Funk waren die Länderlösungen wichtig, denn GSM-R arbeitete mit der Zugnummer und die konnte in mehreren Ländern mehrfach vorkommen. Bei einem einheitlichen System hätte der Funk die Anmeldung blockiert.

Damit können wir die Zugsicherungen auf der Lokomotive abschliessen. Sie haben vermutlich erkannt, dass in der Maschine insgesamt sieben unterschiedliche Systeme für fünf Länder benötigt wurden.

Der Platz dazu wurde im Maschinenraum in zwei dafür vorgesehenen Schränken bereitgestellt. So war es möglich zusätzliche Systeme auch nachträglich nachzurüsten und die zusätzliche Länderpakete zu installieren.

Durch die Leittechnik wurden auf der Lokomotive jedoch auch Systeme geschaltet, die vom Land nur indirekt abhängig waren. Dazu gehörte die auf der Lokomotive eingebaute Spurkranzschmierung. Diese arbeitete bei allen Länderpaketen und mit der Wahl des Systems wurde nur deren Intensität verändert. So wurde zum Beispiel in der Schweiz mehr geschmiert, als in Deutschland. Ein Umstand, der von den jeweiligen Behörden vorgegeben wurde.

Hingegen funktionierte der Schleuderschutz mit integriertem Gleitschutz in allen Länderpaketen. So wurden die durchdrehenden oder gleitenden Achsen schnell abgefangen und wieder die normale Rollgeschwindigkeit hergestellt. Damit wurden kleine Flachstellen und damit ein unruhiger lauf der Lokomotive verhindert. Positiver Nebeneffekt war die längere Lebensdauer der eingebauten Triebachsen und somit geringere Kosten in der Wartung.

Obwohl die Lokomotive für den Güterverkehr vorgesehen war, wurde sie mit einer Türsteuerung versehen, die seitenselektiv arbeitete.

So war ein Einsatz der Maschine vor Reisezügen kein Problem. Wobei nicht vergessen werden darf, dass eine Funktion der Türsteuerung auch bei der Rola genutzt wurde.

Diese Funktion war der Schliessbefehl für die Türen und daher auch deren Freigabe in den vorgesehenen Fällen.

Da aber auch Ansage und Anzeigesysteme bei der Lokomotive vorhandenen waren, war klar, dass man sich bei der BLS AG einen Einsatz der Lokomotive vor Reisezügen durchaus vorstellen konnte.

Wobei sich hier die Frage der Logik wirklich stellt, war die BLS AG doch führend bei der Umstellung auf Triebzüge. Für die Lokomotive der BLS Cargo AG bedeutete das jedoch, dass es sich nicht nur auf den Plänen um eine Universalllokomotive handelte.

Wie alle modernen Computer, arbeitete auch die Leittechnik einer Lokomotive mit einem Bussystem. Dieses wurde als Fahrzeugdatenbus bezeichnet und es umfasste sämtliche Schnittstellen innerhalb der Lokomotive.

Dieser auf das Fahrzeug beschränkte Datenbus wurde aber mit einem weiteren Bussystem ergänzt, das sich nicht nur auf die Lokomotive beschränkte. In diesem Zusammenhang wurde vom Zugdatenbus gesprochen.

Dieser Zugdatenbus wurde für die Vielfachsteuerung der Lokomotive benötigt. Jedoch stand diese im Gegensatz zu Lokomotiven aus Schweizer Produktion nicht automatisch zur Verfügung, sondern musste eingeschaltet werden. So war es jedoch möglich geworden, dass unterschiedliche Funktionen gewählt werden konnten. Diese Funktionen der Vielfachsteuerung wollen wir uns nun ansehen und so den Zweck kennen lernen.

Zur Steuerung anderer Lokomotiven wurden die Varianten ZDS und ZMS verwendet. Dabei wurden über die UIC-Leitung codierte Signale an die ferngesteuerte Lokomotive übermittelt. Damit war es möglich bei der Variante ZMS bis zu drei Lokomotiven fernzusteuern. Die einfachere Lösung ZDS war mit einer anderen Codierung versehen, so dass hier nur zwei Lokomotiven zusammen geschaltet werden konnten.

Die dritte Stellung zur Wahl des Zugdatenbusses war die Wendezugsteuerung, die mit ZWS abgekürzt wurde. Sie wurde eingestellt, wenn die Lokomotive ab einem Steuerwagen betrieben werden sollte. Die Übertragung der Signale erfolgte dabei, wie bei der Vielfachsteuerung, über das UIC-Kabel, so dass nahezu jeder Reisezugwagen eingereiht werden konnte. Daher war die Lokomotive zumindest theoretisch für Pendelzüge zugelassen.

Mit der Wendezugsteuerung und den damit theoretisch erfolgten Fahrt mit Reisezügen hatte sich auch auf die Steuerung der Lokomotive ausgewirkt. So mussten die in diesem Bereich vorhandenen Schutzfunktionen aktiviert werden. Dazu war die Lokomotive mit einer Notbremsüberbrückung ausgerüstet worden. Diese NBÜ war auf gewissen Strecken in Europa und der Schweiz bereits vorgeschrieben und wurde auch bei der Rola im Basistunnel am Lötschberg angewendet.

 

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