Der Funk

Jahrelang verstand man unter Funk, die Übermittlung von Sprachsignalen mit Radiowellen. Im Gegensatz zu den Mobiltelefonen, haben Funksysteme meistens eine Wechselsprechfunktion und besitzen codierte Kanäle. Die speziellen Kanäle erlauben mehrere Funknetze parallel und unabhängig zu betreiben. Daher müssen wir uns auch mit dem Funk etwas genauer befassen, auch wenn wir später sehr nahe bei den Mobiltelefonen sind.

Die Geräte bei Funknetzen funktionierten nach dem gleichen Prinzip, wie der Radio. Es verwundert daher nicht, dass in einigen Sprachen der Funk auch als Radio bezeichnet wird. Einfach gesagt ist der Funk eine Verbindung mit Radiowellen, die in beiden Richtungen funktioniert. Die Sprachsignale können dabei analog oder digital verschlüsselt werden. Entscheidend ist, dass bei einem Funk spezielle Frequenzen verwendet werden.

Funksysteme, die für Bahnen entwickelt wurden, nenn man Bahnfunk. Diese Systeme arbeiten mit einem speziell zugewiesenen Frequenzbereich. Gerade die Frequenzen sind wichtig, denn wer die kennt, kann sich im Funknetz umhören. Das geht hier wesentlich einfacher, als bei den Mobiltelefonen, wo mehr verschlüsselte Signale versendet werden. Wobei moderne Funksysteme auch über die notwendigen Verschlüsselungen verfügen.

Schon oft wurde ich nach den Frequenzen des Bahnfunkes gefragt. Es ist scheinbar ein Bedürfnis, wissen zu wollen, was denn gefunkt wird. Bahnfunk ist aber ein Betriebsfunk, der nicht öffentlich ist. Deshalb werden die Sendefrequenzen der Geräte auch nicht veröffentlicht. Dabei muss aber erwähnt werden, dass der Funk bei den Bahnen nicht die Bedeutung, wie bei der Luftfahrt hat und mehr als einfaches Kommunikationsmittel gedacht ist.

Ältere Systeme arbeiteten dabei mit analogen Codierungen. Dabei waren diese Geräte sehr offen konfiguriert. Wer die entsprechende Frequenz einstellte, konnte im System mithören. Die analogen Signale waren jedoch sehr anfällig auf Störungen, so dass die Kommunikation hier mit mehr oder wenigen Nebengeräuschen möglich war. Oft gab es beim analogen Funk Störungen, die einen Betrieb nahezu verunmöglichten.

Der GSM-R Standard ist ein eigens für die Bahnen in Europa entwickelter Standard. Er wird hauptsächlich als Funk genutzt. Dazu kommen wir gleich im Anschluss genauer, deshalb will ich hier nicht zu weit in das System mit dem GSM-R eingehen. Mobiltelefone für dieses Netz gibt es nicht in einer grossen Auswahl, denn diese sind zu speziell und in der Entwicklung sehr teuer. Wichtig ist, dass wir hier von einem digitalen Funk sprechen.

Der Bahnfunk wird in drei Bereiche aufgeteilt, die mehr oder weniger anfällig auf Störungen von aussen sein können. Gerade der zuletzt erwähnte Datenfunk ist hier sicherlich sehr anfällig. Sprachmeldungen können gestört werden. Die Folge wären schwere Unglücke mit vielen Opfern. Daher ist es sicherlich sinnvoll, wenn die Sendefrequenzen der Geräte geheim gehalten werden. Wir hier beginnen daher mit dem Rangierfunk.

Rangierfunk

Bei den Eisenbahnen wurde der Funk schnell eingeführt, denn er erleichterte die Kommunikation zwischen der Rangierlokomotive und dem Personal der Rangierbewegung, beziehungsweise dem Bahnhof. Musste man bisher immer mit Handsignalen auf den Wechselsprechern arbeiten, erleichterte der Funk die Arbeit so, dass flüssigere Bewegungen ermöglicht wurden. Die Rangierbewegung gab so auch eine Zugsfahrstrasse schneller frei.

Die Übermittlung der Befehle an die Rangierlokomotive erfolgte nun über den Funk. So konnten bei mehreren Rangierlokomotiven Verwechslungen gemildert werden. Der Ablauf beim Rangieren wurde somit sicherer, was natürlich ein positiver Nebeneffekt war. Kam hinzu, dass das Rangierpersonal auch beim Fahrdienstleiter nach den notwendigen Fahrwegen fragen konnte, diese konnten dann bestätigt werden.

Das Funkgerät: Die Funkgeräte, also die Geräte, die solche beim Funk verwendeten Radiowellen erzeugen und empfangen können, waren dabei anfänglich noch recht gross und schwer. Gerade die tragbaren Geräte für das Personal im Gleisfeld hatten zudem Akkumulatoren, die nur eine beschränkte Betriebsdauer ermöglichten. Es kam damit immer wieder zu Ausfällen beim Funk. Die Arbeit war damit sicherlich nicht einfach, doch konnte man so viele wichtige Funktionen vereinfachen.

Auf den Rangierlokomotiven wurden die Funkgeräte fest eingebaut und dem Lokführer spezielle Bedienelemente bereitgestellt. So war zumindest auf der Lokomotive ein optimaler Empfang möglich. Die eigentlichen Funkgeräte konnten ausgewechselt werden. Entscheidend war hier, dass Rangierlokomotiven trotz einer ausgeprägten Standorttreue immer wieder auf anderen Bahnhöfen verwendet wurden und man dort andere Geräte hatte.

Funkgeräte arbeiten normalerweise mit fest eingestellten Frequenzen. Alle Geräte, die auf diese Frequenzen eingestellt sind, können einen Funkspruch empfangen. Besonders bei grösseren Bahnhöfen konnte das für Probleme sorgen, denn wer meinte jetzt wen und welche Lokomotive soll nun fahren und welche anhalten. So musste man die einzelnen Rangiergruppen funktechnisch trennen. Nur die Lokomotiven wechselten immer wieder zwischen den Gruppen.

Die Funkgeräte auf den Lokomotiven erhielten deshalb die Möglichkeit auf unterschiedlichen Frequenzen zu arbeiten. Dabei benannte man jede vorhandene Frequenz als Kanal. Die tragbaren Funkkanäle waren teilweise fest zugeteilt und so wusste man, dass die Lokomotive 1 auf dem Kanal 1 arbeitet. Die Lokomotive 2 war dann vielleicht auf dem Kanal 6 und so weiter. Jedoch behielt die Rangiergruppe ihre Kanäle und nur die Lokomotiven wechselten bei Bedarf.

Dank diesen unterschiedlichen Kanälen war ein Gespräch möglich, ohne dass eine andere Rangierbewegung behindert wird. Gerade längere Gespräche hätten so eine vernünftig orientierte Arbeit verhindert. Die Kommunikation war so einfach und getrennt von anderen Gruppen möglich. Aber auch eine Verbindung zu den anderen Rangiergruppen konnte hergestellt werden. Bei der Kommunikation mit Funk kommen aber spezielle Formulierungen vor.

Der Funkspruch: Der Funkspruch erfolgt nicht im normalen Gesprächsstil, denn man muss mit wohl überlegten Wortlauten arbeiten. Der Grund sind die Verbindungen, die beim Funk nicht ohne Störungen arbeiten. Da muss man wissen, ob der Empfänger die Anweisung richtig verstanden hat. Zudem können gewisse Formulierungen zu gefährlichen Situationen führen. Daher wurde ein Sprache für den Funk eingeführt.

So sind zum Beispiel keine Sätze mit „Ja, aber“ erlaubt, denn wenn der Empfänger nur das Ja versteht, kann das gefährlich werden. Ein normaler Funkspruch wird auch mit bestimmten Begriffen eingeleitet und beendet. So sind Formulierungen wie verstanden, antworten und wiederholen bei fast jedem Funkspruch vorhanden. Sie sehen, man verwendet nahezu eine eigene Sprache, wenn man mit dem Funk arbeitet.

Die Einhaltung solcher Formulierungen nennt man Funkdisziplin. Gerade bei der Funkdisziplin sind die Eisenbahner sehr genau und die vielen Funkbenutzer halten diese Sprachdisziplin genau ein. Nur die Luftfahrt setzt da noch einen höheren Standard, wo selbst die verwendete Sprache geregelt ist. Ein Eisenbahner nutzt üblicherweise den Funk nicht zu privaten Zwecken, doch nun zu unserem Gespräch zwischen Rangierleiter und Lokführer.

 

Rangierleiter: „Lok 1 von Rangierleiter 1 antworten“

Lokführer: „Lok 1 von Rangierleiter 1 verstanden, antworten“

RL: „verstanden, Lok 1, wir gehen die Uhr richten, antworten“

LF: Lok 1 verstanden wir gehen die Uhr richten, antworten“

RL: „Verstanden, Lok 1 vorw…, antworten“

LF: Lok 1 nicht verstanden wiederholen“

RL: „Verstanden, ich wiederhole, Lok 1 vorwärts, antworten“

LF: „Verstanden, Lok 1 vorwärts, antworten“

RL: „Richtig, Schluss“

 

So kompliziert könnte es ablaufen, wenn man die Funkdisziplin sehr genau einhält. Jedoch kann bei Funkteilnehmern, die sich kennen, das Gespräch auch vereinfacht geführt werden. Nur ein Punkt bin ich Ihnen eigentlich noch schuldig, denn was meint der Rangierleiter mit dem Begriff „Uhr richten“? Die Uhr richten gehen ist ein Code für den Besuch im Personalrestaurant, denn dort hängt, wie überall im Bahnhof eine Uhr.

Noch etwas ist hier nicht restlos klar, denn der Rangierleiter gibt der Lokomotive den Auftrag vorwärts zu fahren. Nur, was passiert nun, wenn der Lokführer den Weg nicht überblicken kann? Der Rangierleiter übernimmt nun die Aufgabe vom Lokführer. Nur was passiert jetzt, wenn die Funkverbindung plötzlich unterbrochen wird? Der Lokführer reagiert nicht mehr auf die Anweisung des Rangierleiters. Deshalb muss eine Kontrolle der Verbindung geschaffen werden.

Das Kontrollsprechen: Das Kontrollsprechen ist eine einfache Lösung um zu überprüfen, ob eine Funkverbindung korrekt funktioniert. Dabei sendet der Rangierleiter in regelmässigen Abständen einfach den Befehl erneut aus. Eine Bestätigung durch den Lokführer gibt es nun aber nicht. Anhand dieser wiederholten Befehle weiss der Lokführer, dass die Verbindung noch klappt und er den Rangierleiter hören kann.

Was beim Kontrollsprechen genau für ein Begriff übermittelt wird, ist nicht festgelegt, es ist einfach wichtig, dass der Lokführer in regelmässigen Abständen die Infos vom Rangierleiter bekommt. So weiss er, dass die Verbindung gut ist. Die Abstände liegen natürlich mit Bereich von ein paar Sekunden. Das Kontrollsprechen ist in der Schweiz jedoch nicht die Regel. Die Funkgeräte wurden deshalb mit einem speziellen Signalgeber ausgerüstet.

Der Signalgeber wird Kontrollton genannt. Bei eingeschaltetem Kontrollton wird auf dem Funkgerät des Rangierleiters ein Piepston aktiviert und in regelmässigen Abständen gesendet. Der Lokführer hört diesen Piepston und hat so eine Garantie, dass die Verbindung noch vorhanden ist. Wichtig ist, dass der Signalgeber nur an einem Funkgerät eingeschaltet wird und alle anderen angeschlossenen Geräte nur empfangen.

Fällt der Kontrollton aus, oder unterbleibt das Kontrollsprechen, hat der Lokführer sofort anzuhalten und die erneute Abgabe des Befehls zu erwarten. So ist gesichert, dass der Zug oder die Rangierfahrt schnell zum Stehen kommt. Die paar Sekunden können aber im Rangierdienst recht lange sein, deshalb muss sofort angehalten werden, wenn die Überwachung ausfällt. Schliesslich kann es sein, dass der Sender gar nicht gemerkt hat, dass die Verbindung unterbrochen ist.

Die Funkgeräte der Lokomotiven können den Kontrollton nicht senden, denn die ist ja in der Regel der Empfänger. Hier kommt im Bedarfsfall das Kontrollsprechen zur Anwendung. Dabei spielt es keine Rolle, ob mit dem Rangierfunk analog oder digital gearbeitet wird, denn sowohl das Kontrollsprechen, als auch der Kontrollton sind wichtige Massnahmen zur Kontrolle der Verbindung und nur zu dieser Kontrolle. Wird die Verbindung gestört, hält der Lokführer an.

Zugfunk

Um es gleich zu sagen, was beim Rangierfunk gilt, gilt natürlich auch beim Zugfunk. Das heisst, die Funkdisziplin ist auch hier wichtig und wird sehr genau eingehalten. Die Geräte sind ebenfalls auf den Lokomotiven und den betreffenden Stationen eingebaut worden. Es gibt sogar tragbare Geräte für den Zugfunk. Diese werden verwendet, wenn mit einer Lokomotive, die über Zugfunk verfügt, rangiert werden muss.

Obwohl so viel verwandt ist, genoss der Zugfunk lange Jahre kaum eine Bedeutung bei den Eisenbahnen. Einfach gesagt, es gab ihn schlicht nicht. Die Züge wurden einfach mit Lokführer und Zugführer bestückt. Gab es mit dem Zug Probleme konnte der Zugführer zu einem Signaltelefon eilen und so Hilfe anfordern. Im normalen Betrieb benötigte man keinen Zugfunk. Die Entwicklung bei den einzelnen Bahnen war hier sehr unterschiedlich.

Um Ihnen den Weg zu den heutigen Systemen des Zugfunkes zu erklären, verwende ich die Geschichte des Zugfunkes bei den schweizerischen Bundesbahnen SBB. Dort lebte man viele Jahre nach dem Motto, „Zugfunk braucht es nicht“. Jedoch wollte man bei den Güterzügen am Gotthard auf den Zugführer verzichten. Die Forderung der Lokführer war daraufhin klar. Sie wollten eine Funkverbindung zwischen Zug und Station, sowie zwischen Zug und Zug.

Der Gotthardfunk: Der Gotthardfunk war, wie schon erwähnt, nur bei Güterzügen notwendig, die ohne Zugführer und die auf der Gotthardstrecke verkehrten. Der Grund lag bei den speziellen Vorschriften, die es beim Betrieb von Güterzügen am Gotthard gab. Genau in diese Vorschriften gehen will ich nicht, aber es war nicht zulässig, Wagenteile unbewacht auf der Strecke stehen zu lassen.

Deshalb wurden nicht alle Lokomotiven damit ausgerüstet. Hier kann klar von drei Loktypen gesprochen werden, denn den Gotthardfunk baute man bei den Ae 6/6, den Re 4/4 III und den Re 6/6 ein. Wobei die Lokomotiven Re 4/4 III und Re 6/6 den Funk bereits bei Ablieferung eingebaut hatten. Nur die Ae 6/6 wurden nachträglich mit dem Gotthardfunk ausgerüstet. Andere Lokomotiven, wie zum Beispiel die Lokomotiven Re 4/4 II wurden nicht mit schweren Güterzügen eingesetzt.

Mit dem Gotthardfunk konnten die ausgerüsteten Lokomotiven unter einander kommunizieren und es konnten einige Stationen auf der Gotthardstrecke erreicht werden. Die Güterzüge in Richtung Süd fuhren dabei auf dem Kanal 1, während die Güterzüge in Richtung Nord auf dem Kanal 2 fuhren. So gab es keine gegenseitigen Beeinflussungen durch Funkgespräche. Die Bahnhöfe konnten die Züge, wie diese die Stationen, aufrufen. Dazu hatte jeder Bahnhof einen eigenen Kanal erhalten.

Die Züge verkehrten in der Regel immer auf einem der beiden Kanäle, die Streckenkanäle genannt wurden. Der Funk funktionierte mit den Streckenkanälen sehr einfach. Das Mikrofon wurde in die Hand genommen und eine Taste gedrückt. Der Empfänger hörte sofort, was der Sender melden wollte. Das heisst, die Züge konnten auf den beiden Streckenkanälen direkt ohne lange Aufbauphasen ansprechen.

Die Stationen waren in der Regel nicht auf Empfang und die Funkgeräte waren auf den jeweiligen Stationskanal eingestellt. Wollte ein Lokführer die Station anfunken, musste man den Stationskanal wählen und einen speziellen Signalton senden. Daraufhin wurde dann das Funkgerät der Station aktiviert. Erst jetzt gab der Fahrdienstleiter Antwort und man konnte die Informationen austauschen.

Der Funk litt oft unter Störungen und in gewissen Gebieten konnten andere nicht von der Bahn stammende Gespräche mitgehört werden. In den Tunnel entlang der Strecke funktionierte der Funk ebenfalls nicht. Der Gotthardfunk bewährte sich aber recht gut, trotzdem war es zeitweise nicht möglich, dass im Bahnhof von Erstfeld zwei Lokomotiven, die nur 100 Meter voneinander entfernt waren, miteinander sprechen konnten.

Trotz all seiner Probleme, wurde der Gotthardfunk auf die gesamte Güterachse über den Gotthard ausgedehnt und war daher auch im Flachland verfügbar. Auch andere wichtige Zufahrtsstrecken waren damit ausgerüstet worden. Eine weitere Ausdehnung auch auf andere Lokomotiven erfolgte erst gegen Schluss dieses Systems. Die letzten Lokomotiven erhielten schliesslich nur noch ein Handgerät für den alten Gotthardfunk.

Der Zugfunk 88: Die Erfahrungen mit dem Gotthardfunk führten dazu, dass man ab 1988 einen neuen Zugfunk einführen wollte. Dieser Zugfunk wurde daher passend Zugfunk 88 genannt. Dabei sollte die S-Bahn Zürich und somit endlich auch der Raum Zürich mit einem Zugfunk ausgerüstet werden. Sie haben richtig gelesen, der wichtigste Bahnhof der Schweiz hatte bis 1988 kaum die Möglichkeit einen Zug zu erreichen.

Der Zugfunk 88 sollte in seinem Endausbau in der ganzen Schweiz zum Einsatz kommen. Dabei sollte der Funk alles verbessern und kein Vergleich zum Gotthardfunk darstellen.

Die Ablösung für den Gotthardfunk war ebenfalls geplant. Die Funktion unterschied sich jedoch deutlich vom vorher vorgestellten Gotthard-funk. Es lohnt sich daher, wenn wir etwas genauer auf den Aufbau des Zugfunk 88 sehen.

Beim Zugfunk 88 waren keine offenen Gespräche mehr vorgesehen. So konnten die Züge ungehindert fahren. Die Lokomotive konnte, wie der Fahrdienstleiter, fix definierte Meldungen absetzen, was die Anzahl von Gesprächen reduzierte.

So konnten viele Gespräche verhindert werden. Setzte ein Lokführer die codierte Meldung „Lokstörung“ ab, wusste der Fahrdienstleiter, dass der Zug wegen einer Lokstörung steht. So konnte er sofort die anderen Züge informieren.

Es war mit dem Zugfunk 88 auch möglich einen Notruf abzusetzen. Dieser Notruf wurde von allen Teilnehmern im entsprechen Funkbereich empfangen und gehört. Andere Funkverbindungen wurden dabei unterbrochen.

Diese Notrufe konnten ebenfalls von allen Teilnehmern abgesetzt werden. Die Vorschriften wurden entsprechen angepasst, so dass die Züge richtig auf Notrufe reagieren konnten. Somit hatten wir erstmals einen Zugfunk, der für Notfälle vorgesehen war.

Beim Zugfunk 88 gab es zwei grundlegende Kanäle. Diese nannte man Z und S. Auf dem Z-Kanal befanden sich die Züge, daher auch das Z als Buchstabe. Der S-Kanal war für Sonderfälle, wie zum Beispiel ein Funkgespräch zwischen zwei Lokomotiven im gleichen Zug vorgesehen. Diese Lösung war für den Gotthard vorbereitet worden. Jeder dieser Grundkanäle kannte eigene Frequenzen, so dass viele Varianten möglich wurden.

Der Zugfunk 88 war ein gut ausgedachtes System, das eigentlich nur einen grossen Fehler hatte. Es war schlicht zu teuer. Die vielen für den Funk notwendigen Antennen, machten das System sehr teuer. Eine landesweite Einführung des Funks war jedoch so nicht mehr möglich. Man musste bei den SBB über die Bücher. Viele Lokomotiven waren dabei bereits mit den Endgeräten ausgerüstet. Man änderte die Bedingungen des Zugfunks 88 und konnte so einen landesweiten Funk gewinnen.

Der VZFK 90: Klingt etwas komisch, aber VZFK steht eigentlich nur für vereinfachten Zugfunk 90. Die Zahl 90 kennzeichnet auch hier das Jahr der Einführung. Der Vorteil dieses Zugfunkes, der landesweit eingeführt werden sollte, war, dass man die vorhandenen Endgeräte des Zugfunks 88 weiter verwenden konnte. Dabei kam er zuerst dort zum Einbau, wo noch kein Funknetz vorhanden war.

Die Lösung für den landesweiten VZFK 90 war, dass man den Z-Kanal des Zugfunks 88 für Sonderfälle benutzte und den S-Kanal zum normalen Kanal machte. Geboren war ein neuer Funk, der im ganzen Land eingeführt werden konnte. Auch der Rangierfunk wurde im gleichen Rahmen modernisiert, so dass Lokomotiven mit Zugfunk auch mit den Rangierleitern funken konnten. Wir hatten einen Bahnfunk, der gut war, aber nicht alle Vorteile hatte.

Ausser der Tatsache, dass der Funk national verwendet werden konnte, änderte sich nicht viel. Die Züge waren anfänglich auf den Kanälen S16 oder S28 unterwegs. Man übernahm einfach die Richtungen des Gotthardfunkes. Letztlich war noch der Kanal S40, der in der ganzen Schweiz benutzt werden konnte. Er diente hauptsächlich für Rangieraufgaben auf den Strecken. Die Stationen mussten über spezielle Kanäle aufgerufen werden.

Die Bahnhöfe waren immer noch abseits und die Verbindung von Zug zu Zug war aufwändiger geworden. Wer nun meint, dass die Lokführer mit dem neuen Funk den Mond gefunden hätten, irrt sich, denn der Funk war nicht viel besser und viele Löcher, äh Tunnel, waren weiterhin ohne Funk. Göschenen oder Airolo konnte man aus dem Gotthardtunnel ebenso wenig mit dem Funk erreichen, wie die Schiebelokomotive am Schluss des Zuges.

Gerade die Schiebelokomotive war ein Problem am Gotthard. Deshalb rüstete man die Rampen von Gotthard und Ceneri mit Antennen für den Z-Kanal aus. Hier sollte die Sonderanwendung verwirklicht werden. Eine vom normalen Zugfunk unabhängige Funkverbindung war so möglich. Das war gerade am Gotthard sehr gewünscht, denn so konnten die Schiebelokomotiven miteinander funken, ohne dass die Funkgespräche von einem anderen Zug auf die Station gestört wurden.

Der Schiebedienstfunk 90 war geboren. Er wurde nur mit seiner Abkürzung benannt, denn man nannte den Funk SDF 90. Dieser Schiebedienstfunk benötigte eine dauernde Verbindung zu einer Antenne. So verschwanden zumindest für die Schiebelokomotive die Löcher am Gotthard. Die beiden Lokführer erreichten einander immer über Funk. Zumindest fast immer, denn zum Mond hätte man auch mit dem Funk den Weg nicht gefunden.

Die letzten Lokomotiven der Baureihe Re 482, die in Betrieb kamen, hatten den SDF 90 schlicht nicht mehr eingebaut. Man erkannte daran, dass der analoge Zugfunk, wie er erst 1990 verwirklicht wurde, keine Zukunft hatte. Die Zukunft sollte den digitalen Medien gehören. Ein analoger Funk war bei den Bahnen passe. Jetzt hiess die Lösung digital und Europa, denn erstmals sollte ein einheitlicher Funk für ganz Europa geschaffen werden.

Der Digitalfunk: Die letzte Entwicklung beim Zugfunk war die Einführung des digitalen Zugfunks in Europa. Jetzt sollten die Störungen und Probleme der bisherigen Funkgeräte endgültig verschwinden und an ihre Stelle neue Geräte mit gutem Empfang treten. Der Unterschied zum analogen Funk besteht beim digitalen Funk in der Tatsache, dass keine Sprachsignale mehr übermittelt werden.

Die eigentlichen Sprachsignale werden digitalisiert und nur noch die Signale 1 und 0 gesendet. Dank dieser verein-fachten Signalübermittlung waren Störungen mit diesem digitalisierten Funk weitestgehend unmöglich.

Dass die Praxis etwas anders funk-tioniert, merkt spätestens der, der beim digitalen Funk nur noch abge-hackte Worte empfängt. Letztlich aber sollten die Funksysteme in Europa vereinheitlicht werden. Zum Mond wollte niemand mehr.

Man spricht beim digitalen Funk auch vom GSM-R-Funk. Dieser Funk basiert auf dem Prinzip, das bei den Handys weltweit verwendet wird.

Die Frequenzen für den Zugfunk sind aber speziell für die Bahnen reserviert worden. Der GSM-R-Funk funktioniert zudem in vielen Ländern in ähnlicher Weise, die Umgewöhnung an einen neuen Funk entfällt somit. Sehen wir uns deshalb diesen Funk etwas genauer an.

Man könnte hier eigentlich von einem Mobiltelefon sprechen, denn mit dem digitalen Funk können auch normale Telefonate geführt werden. So ist es durchaus möglich mit dem Funkgerät der Lokomotive die Leitstelle oder die Ehefrau anzurufen und dort eine Verspätung zu melden. Dabei ist der Ablauf genau so, wie wenn man ein normales Handy benutzen würde. Man tippt die Telefonnummer des Empfängers ein, hebt den Hörer ab und wartet, bis der gewünschte Teilnehmer antwortet.

Da aber mit dem digitalen Funk wesentlich mehr Möglichkeiten bestehen, spricht man von einem Funk. Beim digitalen Funk wird jeder Zug mit seiner Nummer registriert. So kann mit der individuellen Nummer nur dieser Zug aufgerufen werden. Der Vorteil dabei ist, dass ausser dem betroffenen Zug kein anderer Teilnehmer gestört wird. Um zwischen Lokomotiven des gleichen Zuges zu funken, stehen mehrere Funktionscodes zur Verfügung, die auch zur Funknummer gehören.

Die Funktionscodes sind spezielle zweistellige Zusätze zur Zugnummer. Dadurch können einem Zug auch mehrere Teilnehmer zugeordnet werden. Man muss einfach wissen, welchen Teilnehmer man anrufen will. So findet man die Lokomotive an der Spitze des Zuges unter dem Funktionscode 01. Der Lokführer auf der Schiebelokomotive gibt daher als zweite Lokomotive den Code 02 ein. Die Liste des Codes ist sehr umfangreich und ist auch mir nicht vollständig bekannt.

Da es sich jedoch um ein Funkgerät handelt, kann man mit einem offenen Ruf alle Teilnehmer in unmittelbarer Umgebung aufrufen. So kann man zum Beispiel einem Gegenzug eine gefährliche Situation erklären. Besteht grosse Gefahr, kann mit dem Funk auch ein Notruf abgesendet werden. Der Notruf unterbindet sämtliche im Netz vorhandenen Gespräche und hat absolute Priorität. Jedoch zeigt ein Beispiel die sehr nahe Verwandtschaft zu den Mobiltelefonen.

Auf Strecken, die nicht mit dem GSM-R-Netz ausgerüstet sind, kann der Zug im normalen GSM-Netz, der Handys funken. Dabei werden die vorgegebenen Informationen einfach als SMS oder als Kurzwahl gespeichert. Jede mit dem Funk ausgerüstete Station ist so über eine vierstellige Nummer erreichbar. Was letztlich die Kosten für die Umstellung senken sollte. Durch die weiter gefächerten Antennen, ist jedoch keine so genaue Positionierung mehr möglich.

Mit dem digitalen Funk verschwanden letztlich auch die analogen Geräte im Rangierdienst, denn die Lokomotive war bereits mit einem digitalen Rangierfunk ausgerüstet. So sollte sich die digitale Technik bei der Eisenbahn in Europa festsetzen. Dabei stellte jedoch der Sprachfunk, den wir soeben kennen lernten, nur einen kleinen Teil der Fähigkeiten. Die weitaus grössere Verwendung findet man beim digitalen Datenfunk.

Datenfunk

Wenn wir zum Datenfunk kommen, kommen wir zu einem Bereich der Kommunikation, der am anfälligsten auf Störungen reagiert. Trotzdem wurde mit GSM-R auch der digitale Datenfunk für die Steuerung der Züge umgesetzt. Das erachtete man als Meilenstein bei der Entwicklung von Systemen für Datenfunk. Was jedoch nicht stimmte, denn den Datenfunk kannte man schon Jahre vorher. Mit GSM-R wurde nur der digitale Datenfunk eingeführt.

Der Datenfunk ist eine sehr komplexe Angelegenheit. Hier werden nicht mehr Sprachdaten übermittelt, sondern es erfolgen technische Meldungen, die eine Maschine nutzen kann. Fehler würden sich hier verheerend auswirken. Daher ist der Datenfunk speziell gegen Eingriffe von Aussen geschützt, denn nur schon die kleinste Störung kann das System zum erliegen bringen. Die Bahnen setzen den Datenfunk an unterschiedlichen Stellen ein.

Beginnen wollen wir mit einem Bereich, den Sie vermutlich schon kennen, denn wer steuerte nicht schon ein Fahrzeug über eine Fernbedienung? Genau, es gibt Spielzeuge, die so arbeiten. Einfach, aber sehr gut arbeiten diese und diese Spielzeuge benutzen nichts anderes als den Datenfunk, den wir hier näher kennen lernen wollen. Dabei sind natürlich die Sicherheitsmassnahmen bei den Bahnen entsprechend höher, doch nun zu den Anwendungen.

Die Funkfernsteuerung: Vermutlich kennen Sie den Begriff Funkfernsteuerung bereits. Dieser wird auch an anderer Stelle verwendet und dabei funktioniert er genau gleich, wie die hier beschriebene Variante. Beide Systeme haben zum Zweck, dass ein Fahrzeug nicht vor Ort bedient wird. Wie ich das genau meine, erkläre ich am besten an einem Beispiel. Dabei benutze ich ein Spielzeug für Kinder, das von vielen Erwachsenen als Hobby genutzt wird.

Besitzen Sie ein Modellflugzeug, ein Modellboot, oder gar einen Rennwagen, der mit einem kleinen Kasten gesteuert wird? Genau, als Kind hatte wohl jeder so ein Gerät. Diese „Spielzeuge“ arbeiten dabei genau nach dem gleichen Prinzip, wie die entsprechenden Lokomotiven bei Bahnen. Die Befehle kommen von einem Gerät, das an einem festen Standort ist und werden mit Hilfe von Funkdaten an das Modell übermittelt.

Greifen wir nun die Steuerung eines Modells auf. Dabei benutzen wir ein Flugzeug, denn das kann nun mit Daten, die über Funk vermittelt werden, betrieben werden. Hier gibt es sicherlich Modelle, die längst den Weg eines Spielzeuges verlassen haben, aber am Prinzip der Steuerung ändert sich nicht viel. Das gilt sogar, wenn wir beginnen, damit Lokomotiven aus der Ferne zu steuern, denn das funktioniert genau gleich.

Lokomotiven können so von nur einem Mitarbeiter gesteuert werden. Dieser kann nebenbei auch andere Aufgaben wahrnehmen, nur muss er dazu die Lokomotive verlassen. Daher nimmt er die Steuerung der Lokomotive einfach mit. So werden Mitarbeiter eingespart, denn wenn es keinen Rangierleiter und Lokführer braucht, ist eine Person davon zu viel. Meist wird dann auf den Rangierleiter verzichtet und der Lokführer übernimmt sämtliche Aufgaben.

Wenn der Lokführer die Lokomotive von aussen steuert, kann es passieren, dass er zum Beispiel über einen Stein stolpert. Das ist Ihnen sicherlich auch schon passiert. Sie wurden dann zwar zur Lachfigur der übrigen Passanten, aber weiter ist nichts passiert. Bei einer Lokomotive ist das ganz was anderes, denn diese würde nun ohne Lokführer herumfahren. Die schlimmsten Horrorfilme würden plötzlich ganz real.

Deshalb befindet sich im Bediengerät, also im Sender, eine Neigungsüberwachung. Diese spricht an, wenn das Gerät, das üblicherweise auf dem Bauch getragen wird, zu stark geneigt wird. Man geht davon aus, dass die Neigung nicht beabsichtigt ist und stoppt den Zug. Der Bediener kann sich danach wieder aufrichten und die Arbeit ohne Behinderung fortsetzen. So funktioniert das auch, wenn er unter den Puffern durchschlüpfen muss.

Signalübermittlung: Wenn wir von Datenfunk sprechen, meinen wir jedoch oft die Signalübermittlung. Dabei werden Signalinformationen durch die Luft auf ein fahrendes Fahrzeug übertragen. Bei der LZB ist diese Distanz aber nur wenige Zentimeter gross und stellt daher kaum ein Problem dar. Beim in der Schweiz und anderen Ländern hauptsächlich verwendeten ETCS Level 2 ist das aber Standard und die Distanz viel grösser.

Die Idee dahinter ist, dass man sich viele teure Kabel ersparen kann, denn alle für den Zug wichtigen Informationen werden mit Hilfe des Datenfunkes übermittelt. Die Sicherheit ist damit gewährleistet, dass bei einer kleinen Störung bereits der Zug mit einer durch das System ausgelösten Zwangsbremsung zum Stehen gebracht wird. Soweit zur Theorie, die bekanntlich immer etwas anders funktioniert, als die Praxis.

Die anfänglichen Störungen bei diesem System konnten behoben werden. Oft wurde dabei die nahe Verwandtschaft zu den Mobiltelefonen genannt. Der digitale Datenfunk arbeitet mit GSM-R und ist somit von der Frequenz her sehr nahe bei den Mobiltelefonen. Wollte man das Problem lösen, musste man die Signale besser schützen. Wie das gelang, zeigten heute hunderte von Zügen, die so gesteuert durch die Länder auf der halben Welt fahren.

Da aber mit dem Funk keine exakte Ortung des Zuges möglich ist, werden im Gleis diverse feste Informationspunkte montiert. Dort ist die genaue Position bekannt und der Zug weiss wieder, wo er sich befindet. Ausser den Signalen, die vom Datenfunk kommen, gibt es aber keine anderen Übermittlungseinrichtungen auf den Zug. Das heisst somit, dass bei Ausfall des Funkes, die ganze Strecke zum stehen kommt.

Gerade so empfindliche Daten, wie Signale, werden nur mit Hilfe von verschlüsselten Meldungen übermittelt. Ein Einbruch in das System ist dank der hohen Verschlüsselung nahezu unmöglich. Aber auch sonst, hat das System einen Schutz eingebaut, der verhindert, dass die Lokomotive unkontrolliert losfährt. Dieser Schutz ist der Lokführer, der Informationen von der Lokomotive empfängt und diese prüft.

 

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