ETCS Level 2 Entwicklung

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Kommen wir zum eigentlichen Thema unseres Artikels. Dabei haben wir bisher erfahren, dass man ETCS Level 2 weder als reine Zugsicherung, noch als ein neues Signalsystem ansehen darf. Vielmehr ist ETCS Level 2 eine neue Lösung um mit Zügen in einem Land zu verkehren. Kerngedanke dabei waren einheitliche Systeme in ganz Europa und geringere Kosten. So richtig geklappt hat das jedoch nicht, so dass ETCS überall etwas anders ist.

Der Weg zum heutigen Standard ETCS Level 2 war lange und steinig. Die ersten Ideen wurden ins Leben gerufen, als es Europa, so wie wir es kennen, gar noch nicht gab. Die Ausarbeitung nahm so viel Zeit in Anspruch, dass selbst bei der Umsetzung mehrere Schritte erfolgen mussten. Diese Schritte machte die Schweiz und dabei in erster Linie die Schweizerischen Bundesbahnen SBB mit all ihren Problemen mit.

Um die Entwicklung von ETCS Level 2 auf den aktuellen Stand zu beschreiben, muss ich etwas ausholen und wirklich sicher, dass ich auf dem aktuellsten Stand bin, weiss ich auch noch nicht. Das grösste Problem, das ETCS hat, ist die Tatsache, dass es immer weiter entwickelt wird und nicht zur Ruhe kommt. Dadurch kommt es nicht zu einheitlichen Standards, weil überall andere Entwicklungen umgesetzt wurden.

Blicken wir auf die ersten drei mit ETCS Level 2 ausgerüsteten Strecken. Sie werden schnell erkennen, wie sich das System im Laufe der Jahre änderte und sich so entwickelte. Problem dabei ist, dass nicht immer alle Produkte miteinander kompatibel sind. Zumindest hier muss bedacht werden, dass man ein in Europa einheitliches System haben will. Alleine die Schweiz kannte dabei drei unterschiedliche Strecken.

Strecke Sempach – Zofingen

Die Entwicklung von ETCS Level 2 war lange und so hatte man in der Schweiz schon Ideen mit der LZB, die wiederum verworfen wurden. Als es jedoch daran ging, die Geschwindigkeiten in der Schweiz auf über 160 km/h zu steigern, war klar, dass man sich auf ein System einigen will. So kam es, dass die erste Strecke für ETCS Level 2 heute zum Bereich des KGB gehören würde und so keine schnelle Strecke war.

Wer die Wahl der Strecke bezweifeln will, muss wissen, dass auf dieser Strecke die veralteten Anlagen so oder so erneuert werden mussten. Zudem war es eine Strecke, die nur von einem bescheidenen Personal befahren wurde. Zusätzlich Beschränkungen der Einsätze führten zu einer weiteren Reduktion. Damit war schnell klar, dass die Strecke richtig war. Dumm war eigentlich nur, dass es für Reisezüge zum Gotthard die Zufahrt war. 

Die damals aktuell gültigen Ideen wurden auf der Strecke umgesetzt und die ersten Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB umgebaut. ETCS Level 2 sollte zuerst auf der Strecke zwischen Zofingen und Sempach erprobt werden.

Damals wurde ETCS Level 2 noch unter dem Begriff Führerstandssignalisation in den entsprechenden Unterlagen geführt. Wobei damals ETCS wesentlich komplizierter war, als eine reine Signalisierung in den Führerstand.

So sollte das neue System neben den eigentlichen Fahrinformationen auch einen grossen Teil weiterer Informationen übermitteln. Angaben über die Lage der Bahnsteigkanten und den Halteort waren ebenso enthalten, wie eine Anzeige über die anderen auf der Strecke verkehrenden Züge.

Man wollte so möglichst sämtliche Informationen, die für die Fahrt notwendig waren, in den Bereich der neuen Technik verschieben.

In der Folge wurden, wie das bei ETCS Level 2 vorgesehen ist, die Aussensignale auf der Strecke entfernt und durch die damals bekannten wenigen Signale für ETCS ersetzt. Geblieben waren lediglich die Zwergsignale für die Regelung des Rangierdienstes und jene Signale, die auch beachtet werden mussten, wenn nicht mit der Führerstandssignalisation gefahren wurde. Dazu gehörten die Fahrleitungssignale.

Mit der Inbetriebnahme der neuen Stellwerke wurden die Anlagen für ETCS Level 2 hochgefahren und der Versuchsbetrieb mit diesem System aufgenommen. Die neuen Stellwerke wurden mit dem RBC verbunden und die Vorschriften der Strecke entsprechend angepasst. So war die Fahrt ohne passende Schulung und passendes Fahrzeug verboten. Erstmals sollten die Züge in Europa mit ETCS geleitet und gesteuert werden.

Ab diesem Datum durfte die Strecke nur noch von speziell geschulten Lokführern der Depots Luzern, Olten und Basel befahren werden. Die anderen bisher auf dieser Strecke eingesetzten Lokführer verloren die Zulassung auf diesem Abschnitt.

Dadurch konnten die Kosten, die so schon sehr hoch waren, in einem geringeren Ausmass gehalten werden. Mit wenig Personal konnte man zudem viele wertvolle Erfahrung sammeln.

Wie bei jedem neuen System, das so komplex arbeiten muss, wie eine Zugsicherung mit Führerstandssignalisation, war klar, es wird im Betrieb Probleme mit ETCS Level 2 geben.

So waren die Lokomotiven anfällig auf Störungen und wenn eine Übermittlung nicht funktionierte, bekam der Zug keinen Zugang zum RBC. Die Folge war klar, dass der Zug durch das System mit einer Zwangsbremsung angehalten wurde. Mühselige Vorgänge mussten eingeleitet werden.

Diese Probleme waren auf der Strecke teilweise so gross, dass in der Fachpresse von Versuchskaninchen Passagier gesprochen wurde. Für die betroffenen Reisenden war das sicherlich unangenehm, denn wer sitzt schon gern mitten in der Nacht bei völliger Dunkelheit in einem Zug ohne Licht? Das Zugpersonal war redlich bemüht, dass es deswegen nicht zu Paniken gekommen war. Jedoch kann gesagt werden, dass der Mist nicht überzeugte.

Nachdem man die Probleme auf der Strecke zwischen Zofingen und Sempach kaum in den Griff zu bekommen schien, wurden die Techniken bei ETCS Level 2 überarbeitet und so eine neue Version ausgearbeitet. Erst die mit der Strecke gemachten Erfahrungen führten dazu, dass man das System weiter entwickeln konnte und so immer bessere Erfolge erzielte. Damit konnten die Versuche aber auch beendet werden.

Diese Strecke zwischen Zofingen und Sempach wurde daher wieder zu einer normalen Strecke mit Aussensignalen herkömmlicher Bauart zurückgebaut. Sie besass in der Folge wieder normale Signale und wurde nicht mehr von ETCS Level 2 befahren. Neu sollten diese Versuche auf den neu gebauten Strecken erprobt werden. Eines war klar, ETCS Level 2 sollte nur auf Strecken mit mehr als 160 km/h eingesetzt werden.

Neubaustrecke Rothrist – Mattstetten

Die Neubaustrecke der Schweizerischen Bundesbahnen SBB zwischen Rothrist und Mattstetten ist speziell, denn es war jene Strecke, die ETCS Level 2 benötigte, da man dort mit mehr als 160 km/h fahren wollte. Letztlich wurden die Versuche zwischen Zofingen und Sempach nur deswegen angestellt, denn keine andere Strecke der Schweizerischen Bundesbahnen SBB und somit der Schweiz, benötigte zu diesem Zeitpunkt eine Führerstandssignalisation.

Da die Strecke noch vor der Einführung von der zweiten Version von ETCS Level 2 in Betrieb genommen wurde, mussten hier noch konventionelle Signale aufgestellt werden. Daher waren auf dieser Strecke neben den Signalen von ETCS auch Lichtsignale des Typs N vorhanden. Da aber bei ETCS Level 2 keine Aussensignale dafür vorgesehen waren, kam es da zu einer speziellen Situation, die nun erwähnt werden muss.

Es wurde daher bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB beschlossen, dass auf der Neubaustrecke konventionelle Signale aufgestellt würden. Diese Signale ermöglichten zumindest anfänglich einen Betrieb bis 160 km/h ohne ETCS Level 2. Das Konzept Bahn 2000 wurde daher unter schwierigen Bedingungen umgesetzt, denn das Kernstück wurde stark eingeschränkt. Verkehren konnten jedoch nur taugliche Lokomotiven und Steuerwagen.

Verkehrte ein Zug auf der Strecke nach ETCS Level 2 mussten die Signale Fahrt zeigen. Gab es zwischen demSignalbild und den Angaben einen Unterschied, galt die grössere Einschränkung. Trotz Geschwindigkeiten, die höher als 160 km/h sein sollten, musste das Lokomotivpersonal auf dieser Strecke Aussensignale beachten. Ein Punkt, der bis zum Schluss dieser Situationen immer wieder zu Diskussionen führten.

Mit zunehmender Verfügbarkeit des Systems wurde zuerst beschlossen, dass die Züge nur am Abend nach ETCS Level 2 verkehren sollten. Somit kam es zu einer Situation, die bei der Entwicklung gar nicht vorgesehen war. Es wurden Aussensignale und ETCS Level 2 kombiniert. Am Tag verkehrten die Züge mit den Signalen und am Abend mit ETCS Level 2. Eine Kombination von mit Aussensignalen geführten Zügen mit solchen des Levels 2 gab es bisher jedoch nicht.

Verkehrten die Züge nach dem Level 2 wurden die Signale normal angesteuert und zeigten grün. Obwohl es im Level 2 nicht vorgesehen war, wurde die Weisung eingeführt, dass der Lokführer beim Erkennen eines Halt zeigenden Signals unverzüglich anzuhalten hat. Die Geschwindigkeit blieb vorerst für alle Züge bei 160 km/h. Somit hatte man eine Rückfallebene, wenn das System ETCS ausgefallen wäre.

Mit der neuen Software und durch die Tatsache, dass es auf der Strecke keine Bahnhöfe mit Rangierdienst gab, führten dazu, dass das System ETCS Level 2 auch dank den neuen Geräten auf den eingesetzten Fahrzeugen immer besser funktionierte. Man konnte sich an die Erhöhung der Geschwindigkeit wagen. Auf der Neubaustrecke wurde daher im Lauf der Jahre mit den geforderten 200 km/h gefahren.

Das System wurde daher immer besser und so konnten letztlich alle Züge auf der Neubaustrecke nach dem Level 2 verkehren. Die Lichtsignale im in der Regel befahrenen Gleis blieben jedoch stehen und die Weisung galt weiterhin. So wurde der vollständig mit ETCS Level 2 geführte Verkehr auf der Neubaustrecke mit vorhandenen Aussensignalen aufgebaut und in Betrieb genommen. Eine Situation, die es nicht geben sollte.

ETCS Level 2 funktionierte mittlerweile nicht nur auf der Neubaustrecke zwischen Rothrist und Mattstetten, sondern auch in vielen anderen Ländern in Europa. Die Wahl des Systems und die internationale Entwicklung führten dazu, dass ETCS Level 2 zum internationalen Standard auf Strecken mit hohen Geschwindigkeiten wurde. Selbst ausserhalb von Europa wurde ETCS Level 2 erfolgreich angewendet. Selbst Deutschland verzichtete mittlerweile auf neuen Strecken teilweise auf die LZB.

Die Signale auf der Strecke könnten eigentlich entfernt werden, denn ETCS Level 2 funktionierte mittlerweile sehr gut und die Probleme mit der Strecke zwischen Zofingen und Sempach waren vergessen. Doch so lange die Lichtsignale entlang der Neubaustrecke stehen, gelten diese. Auf der Strecke verkehren jedoch ausschliesslich Lokomotiven, die für ETCS Level 2 eingerichtet wurden. Letztlich konnte es nur noch eine Frage der Zeit sein, bis die Signale verschwinden würden.

ETCS im Lötschbergbasistunnel

Mit der Eröffnung des Basistunnels am Lötschberg wurde in der Schweiz die zweite Strecke, die mit ETCS Level 2 ausgerüstet wurde, in Betrieb genommen. Im Gegensatz zur Neubaustrecke zwischen Rothrist und Mattstetten konnte man hier, wie zwischen Zofingen und Sempach auf die Aussensignale verzichten, so dass gleich zu Beginn mit dem ETCS Level 2 gefahren wurde. Das zeigte, wie gut das System funktionierte.

Trotzdem galt auch diese Strecke als Herausforderung für die Hersteller des Systems und des Fahrpersonals, denn noch nie wurde das System in einem so langen Tunnel verwendet und dabei noch im Gegenverkehr gearbeitet. Das obwohl der Basistunnel am Lötschberg nicht der längste in Europa war, aber im Ärmelkanal kam weiterhin TVM zur Anwendung. Erstmals sollte ETCS in einem langen Tunnel verwendet werden.

Durch die lange Tunnelstrecke musste man andere Wege suchen um die Funksignale genau genug zu senden. Gerade diese Signale waren bei ETCS Level 2 besonders wichtig. Kam es im Datenfunk zu Störungen, wurden die Züge gestoppt. Ein Problem, das man anfänglich sogar den Mobiltelefonen in die Schuhe schob. Nun aber musste das im Basistunnel funktionierten. Selbst wenn die Reisenden sich die Zeit mit telefonieren vertrieben.

Zudem waren für den teilweise einspurigen Basistunnel zusätzliche Funktionen vorzusehen. Technisch war ETCS Level 2 zwar soweit bereit, dass die Züge fahren konnten, aber die Software der Stellwerke hatte noch ihre Tücken und das führte zu Problemen, die erst später gelöst werden konnten. Mittlerweile funktionierte ETCS Level 2 jedoch so gut, dass man den Entscheid zu diesem System bestätigen konnte.

Gerade die Tatsache, dass der Basistunnel auf einem grossen Abschnitt einspurig ist, erforderte viele technische Neuerungen bei ETCS Level 2, die alle im Stellwerk und im RBC integriert werden mussten. Auch musste klar geregelt sein, dass die automatische Steuerung nicht plötzlich zwei Züge in entgegengesetzter Richtung auf dem einspurigen Abschnitt fahren lässt. Geklappt hat das jedoch nicht immer und so kam es zu Situationen, die es nicht geben sollte.

Auch das für den Tunnel erarbeitete Rettungsverfahren brachte eine Neuerung bei ETCS Level 2. Für den Notfall wurden daher im Lötschberg auf dem ETCS Level 2 spezielle Rückfahrtrassen aufgebaut. Diese Trassen erlaubten es einem Zug, den Tunnel im Notfall in der Richtung zu verlassen, von der er hergekommen war. Bei Pendelzügen erfolgte das mit dem Wechsel der Fahrrichtung und des bedienten Führerstandes.

Die Güterzüge haben keine Möglichkeit auf der anderen Seite des Zuges bedient zu werden. Trotzdem mussten auch diese aus dem Basistunnel kommen. Für diese Züge gilt ganz klar die durch das System ETCS Level 2 ermöglichte Rückwärtsfahrt (Reversing). Bei diesem Verfahren wird dem Lokführer durch das System die Fahrt in der entgegengesetzten Richtung vorgegeben und die Fahrt überwacht.

Die Lokomotive stösst den Zug mit maximalen Geschwindigkeiten bis 80 km/h rückwärts aus dem Tunnel. ETCS Level 2 kontrolliert dabei die Fahrt und die Einhaltung der Abstände zwischen den Zügen. Die Rückwärtsfahrt (Reversing) endet dabei spätestens, wenn der Zug die Merktafel „RV-Halt“ passiert hat. An dieser Stelle ist eine Möglichkeit zur Räumung der Strecke vorhanden, die dann mit Aussensignalen erfolgen kann.

Mit der Neuerung Reversing können wir auch den Basistunnel am Lötschberg abschliessen. Damit beschliessen wir aber auch die Entwicklung von ETCS Level 2 von einer reinen Führerstandssignalisierung zu einem modernen Sicherungssystem für Züge und Rangierbewegungen. Viele der ursprünglichen Ideen wurden aber nicht so umgesetzt, wie man in der ersten Version noch wollte. Nur, jetzt funktionierte ETCS Level 2.

Der nächste Schritt bei der Umsetzung von ETCS Level 2 sollte die neue Basislinie am Gotthard sein. Dort sollte erstmals ETCS Level 2 als System der Zukunft angewendet werden. Warum das so war, werden wir in den folgenden Abschnitten erfahren. Hier sei nur so viel verraten, denn in der Schweiz wurde ETCS Level 2 zum bevorzugten System ernannt. In einigen Jahren sollten Lichtsignale der Vergangenheit angehören.

 

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