Zu Beginn der Eisenbahn in der Schweiz verkehrten die Züge von Bahnhof zu Bahnhof. Dazwischen lagen die Strecken, die sie verbanden. An dieser Tatsache hatte sich in den folgenden Jahren nichts geändert und so fuhren auch nach über 150 Jahren die Bahnen in der Schweiz nach dieser Einordnung. Zu beachten ist, dass bei dieser Aufteilung die Strecke als offener Bereich angesehen wurde und die Bahnhöfe eher innen waren.

An dieser Tatsache sollte sich eigentlich nichts ändern. Mit den Anpassungen der Fahrdienstvorschriften (FDV) im Jahre 2015 wurde jedoch von diesem Grundsatz in gewissen Bereichen Abstand genom-men.

Auf Anlagen mit konventionellen Aussen-signalen änderte sich nichts. Jedoch wurde im Bereich der Strecken mit ETCS Level 2 von diesem Grundsatz Abstand genommen und die klassische Aufteilung aufgegeben.

Zudem wurden nun die bisher gesondert behandelten Bereiche von ETCS Level 2 in die Vorschriften eingearbeitet. Die für ETCS geltenden Signale sind nun an der Stelle aufgeführt, wo auch die anderen Signale erklärt werden.

In anderen Bereichen wurden jedoch neue Vorschriften eingebaut und Ergänzungen vorgenommen. Alles in allem wurde ETCS Level 2 als System eingebettet und somit national verbindlich.

Diese umfangreichen Änderungen wurden nötig, weil die Sicherung der Züge schon weit vor den eigentlichen Tunnel auf den Betrieb darin vorbereitet werden mussten.

In welchem Umfang das erfolgte und was das für Auswirkungen auf den späteren Betrieb haben würde, ist nun Thema dieses Artikels. Jedoch erläutern wir diese nicht anhand der Vorschriften, sondern in Bezug auf den Basistunnel am Gotthard und der Sicherung der Züge.

Bevor wir die Sicherung im Detail und damit auch die Auswirkungen auf die Vorschriften ansehen können, müssen wir ein paar Gedanken zum Fahrplan im Basistunnel machen. Dieser Fahrplan sah dabei vor, dass zwei schnelle Reisezüge und bis zu sechs langsamere Güterzüge innerhalb einer Stunde und in jeder Richtung durch den Basistunnel verkehren sollten. Die Anzahl Züge kann dabei als geringer als erwartet angesehen werden.

Als Vergleich soll auch hier die Zufahrt als Hinweis gelten. In der Zufahrt zum Basistunnel folgen sich die Züge in einem Abstand von drei Minuten. Zudem sind die Geschwindigkeiten in etwa identisch, so dass man nahe an den theoretischen Wert von 20 Zügen kommt. Jedoch sind nun auch die Reisezüge zu berücksichtigen, die nicht in den Basistunnel fahren. Dazu gehört auch die langsame, weil oft haltende S-Bahn.

Dank den vorhandenen Anlagen können die langsameren Züge ausgereiht und überholt werden. Dadurch sinkt der  maximale Wert nur gering. Wie bekommen damit in der Stunde fünf bis sechs Reisezüge. Jedoch können nun wesentlich mehr Güterzüge den einzelnen Reisezügen folgen. Einige davon enden vor dem Tunnel und andere streben dem Tunnel zu. Alles in allem, können aber wirklich mehr Züge zum Tunnel fahren.

Ein Problem, das der Basistunnel hat, ist seine gigantische Länge. 57 Kilometer ohne die Möglichkeit einen anderen Zug zu überholen, ist sehr lange. Das verlangt nach Lösungen, denn erschwerend kommt hinzu, dass die Züge unterschiedlich schnell verkehren. Reisezüge erreichen im Basistunnel Geschwindigkeiten bis 250 km/h, während ein Güterzug mit 100 oder 120 durch den Tunnel bummelt. Wer ein wenig rechnen kann, weiss, dass der schnellere Zug den langsameren Zug einholt.

Der Fahrplan sah daher vor, dass der Reisezug mit hoher Geschwindigkeit in den Basistunnel fährt. Damit beginnt der Start für das System. Daher kann das irgendwann in der Stunde sein. Wichtig dabei ist aber, dass der Reisezug schnell ist und dass er pünktlich vor den Tunnel kommt. Eine Verspätung von mehreren Minuten hat Auswirkungen, die nur sehr weit voraus genutzt werden könnten. Warum das so ist, erfahren wir noch.

Diesem Reisezug folgen dann drei Güterzüge, die im Paket durch den Basistunnel folgen. Danach fährt während rund 15 Minuten kein Zug mehr in den Tunnel.

So wird der Platz geschaffen, dass eine halbe Stunde später der nächste Reisezug, gefolgt vom zweiten Paket mit drei Güterzügen in den Tunnel fahren kann. Der zweite Reisezug nähert sich dabei dem letzten Güterzug gegen Ende des Tunnels gefährlich nahe.

Damit eine Verspätung von einem Reisezug genutzt werden kann, ist es wichtig, wenn diese weit voraus bekannt ist und die im Tunnel entstehende Lücke schnell geschlossen werden kann.

Das kann zur Folge haben, dass ein vierter Güterzug in den Tunnel fahren könnte. Damit das geht, muss er aber sehr schnell und kurzfristig vor den Tunnel geführt werden. Daher benötigt man die kurzen Zugfolgezeiten bei den Zufahrten.

Somit ist klar, dass die Güterzüge vor dem Tunnel auf den schnelleren Reisezug warten müssen. Wenn dieser jedoch durch ist, können die schweren Güterzüge starten und so den Reisezug folgen.

Damit das wie geplant klappt, muss der Start optimiert werden. Mit anderen Worten, es darf nach der Durchfahrt des Reisezuges keine Zeit vertrödelt werden. Der Güterzug muss fast augenblicklich losfahren können, denn sonst passt das nicht.

Sobald der Reisezug die entscheidende Weiche freigelegt hat, wird diese umgeschaltet und dem Güterzug die Erlaubnis zur Weiterfahrt erteilt. Einfach gesagt, der Reisezug ist eventuell noch nicht im Tunnel verschwunden, wenn sich der folgende Güterzug bereits in Bewegung setzt. Dabei ist es wichtig, dass der Vorgang so schnell, wie möglich erfolgt. Entscheidend ist die Zeit, bis die Weiche geschaltet hat.

Durch die Trägheit seiner Masse und die Reaktionszeit des Lokomotivpersonals entstehen weitere Verzögerungen bei der Abfahrt. So beschleunigt der Güterzug nicht so schnell, dass er dem Reisezug schlicht nicht folgen kann. Man startet daher so nahe wie es technisch nur geht. Die mögliche Zugfolgezeit sinkt dabei auf unter eine Minute. Jedoch nimmt sie schnell zu, da die Lücke zum Reisezug zunehmend grösser wird.

Aus Sicht des Güterzuges fährt dieser los, wenn er in rund 100 Meter einen Halt zu erwarten hat. Dabei wird jedoch das normale Anfahrverhalten an den Tag gelegt. Der Zug wird mit geringer Zugkraft gestreckt und anschliessend die Zugkraft auf den maximalen Wert erhöht. Obwohl man in wenigen Metern wieder anhalten muss, wird nicht verzögert losgefahren, sondern gleich richtig losgefahren und beschleunigt.

Der schnelle Reisezug legt jedoch den nächsten Abschnitt so schnell frei, dass der Güterzug noch nicht einmal richtig rollt, wenn der Weg schon auf 200 Meter erweitert wurde. Kurze Zeit später 500 Meter und dann ungehindert. Letztlich kann der Güterzug ungehindert beschleunigen, weil die Freigaben immer mehr erweitert wurden und letztlich der Abstand zu gross ist. Das bedingt jedoch zu Beginn des Tunnels sehr kurze Abstände.

Mit Signalen ist diese Lösung schlicht nicht zu verwirklichen. Zwar könnte man Signale in so kurzen Abständen aufstellen, aber der Lokführer müsste immer das nächste Signal suchen und das behindert ihn bei der Beschleunigung. Bekommt er jedoch die Info, dass die Fahrstrasse weiter gestellt wurde, unabhängig der Sichtbarkeit eines Signals, kann er ungehindert losfahren. Die eingeleitete Beschleunigung muss daher nicht unterbrochen werden.

Damit ist klar, dass in diesem Bereich ETCS Level 2 umgesetzt werden musste. Da nun aber die Züge im Zulauf auch optimal sortiert und eingereiht werden konnten, musste auch der Zulauf zum Basistunnel auf eine moderne Lösung umgestellt werden.

Dabei bot sich auch in diesen Bereichen ETCS Level 2 geradezu an. Nur die geltenden Vorschriften waren nicht auf diese Umsetzung abgestimmt worden und mussten daher zuerst angepasst werden.

Auf Strecken mit ETCS Level 2 wurde daher auf die bekannte Aufteilung in Strecken und Bahnhöfe verzichtet. In diesem Bereich gibt es nur noch Bereiche wo rangiert werden kann und Bereiche, auf den das nicht geht.

Zudem werden die Strecken neu in die Bereiche KGB und EGB aufgeteilt. Wobei Rangierbereiche auf Abschnitten mit EGB nicht zugelassen waren. Das führte jedoch dazu, dass es den Bahnhof Rynächt schlicht nicht mehr geben sollte.

Damit wurden die Bedingungen geschaffen um ETCS Level 2 in Betrieb nehmen zu können. Die Umstellung der Strecke umfasst jedoch nicht nur den Basistunnel, sondern auch dessen Zufahrten, die über bestehende Strecken geführt wurden.

Die Umstellung auf diese Systeme war jedoch sehr komplex und nicht leicht zu verwirklichen. Schliesslich musste die Umstellung erstmals während dem laufenden Betrieb erfolgen und ein tagelanger Unterbruch war nicht möglich.

Da für Reisezüge im Basistunnel Geschwindigkeiten von bis zu 250 km/h vorgesehen waren, war klar, dass der Tunnel nach den neuen Vorschriften zum Bereich des EGB gehören würde. Damit Geschwindigkeiten von 200 km/h erreicht werden konnten, musste die Beschleunigung schon vor dem Tunnel erfolgen können. Nur so fuhr der Reisezug schnell genug in den Basistunnel, damit ihm die Güterzüge optimal folgen konnten.

Daher beginnt diese wichtige Beschleunigungs-strecke nach der Brücke über den Schächenbach. Das heisst in der Nähe von Altdorf.

Bis dort gilt der Bereich als KGB und die Geschwindigkeiten sind auf 160 km/h beschränkt. So nimmt der Zug schon sehr viel Schwung mit und die Geschwindigkeit bis zum Tunnel musste daher nur noch um 40 km/h erhöht werden.

Die im Tal gefürchteten Föhnstürme könnten dabei zu einem Problem führen.

Bei den Güterzügen gilt im Basistunnel eine Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h. Dieser Wert ist für Güterzüge jedoch sehr hoch und wird eigentlich nicht erreicht werden.

So schafften die meisten Lokomotiven im Güterverkehr maximal 140 km/h. Bei den Wagen war bei 120 km/h bereits Schluss.

In den Vorschriften galten für lange Güterzüge sogar lediglich 100 km/h. So gesehen war der Wert des Basistunnels schlicht nicht zu erreichen.

Es muss angemerkt werden, das Güterzüge die 160 fahren könnten mit zugkräftigen Lokomotiven bespannt werden mussten. Bei der Verwendung von optimalen Lokomotiven könnte bei der Erhöhung auf 160 km/h sogar noch ein vierter Zug im Paket verkehren können. Anders gesehen, könnte dann aber auch bei vergleichbarer Anzahl Güterzüge ein Reisezug mit den zugelassenen 250 km/h verkehren. Sie sehen, dass alles sehr genau abgestimmt wurde.

In den Fokus geriet jedoch die Beschränkt auf 100 km/h für lange Güterzüge. Diese Beschränkung war eine Folge der verlängerten Ansprechzeit der Bremsen. Dadurch kam es bei einem Vorsignal zu Verzögerungen, die ein rechtzeitiges Anhalten verhinderten. Der Aufbau von ETCS Level 2 erlaubt jedoch, dass diese Verzögerung in der Bremskurve berücksichtigt wird. So könnte man auch mit langen Zügen hohe Geschwindigkeiten von 120 km/h erreichen.

Betrachten wir den Fahrplan im Basistunnel aus der Sicht des ersten und letzten Güterzuges des Paketes. Diese wurden im Zulauf zum Tunnel so sortiert, dass sie im Tunnel optimiert verkehren konnten. Die Kriterien für die Sortierung waren das Gewicht und die zugelassene Geschwindigkeit. Schnellere Züge sollten vor den langsameren Zügen verkehren und leichtere Kompositionen mussten zuerst losfahren.

Nachdem der Reisezug die Gesch-windigkeit erhöhte, konnte er in den Tunnel einfahren. Für ihn war die Strecke frei und er konnte sein Tempo beibehalten.

Unmittelbar nach dem Passieren der Weiche, wurde diese gestellt und der erste Güterzug bekam seinen Fahr-auftrag.

Dieser galt jedoch nur für 100 bis 200 Meter. Durch seine Trägheit konnte er beschleunigen. Die kurzen Blöcke am Anfang sorgen nun dafür, dass die Beschleunigung ungehindert vollzogen werden konnte.

Soweit ist die Angelegenheit hin-länglich bekannt. Die beiden nach-folgenden Güterzüge können ebenfalls beschleunigen und so dem voraus-fahrenden Güterzug folgen.

Hier sind die Differenzen sowohl bei den Geschwindigkeiten, als auch bei der Beschleunigung nicht so gross.

Anders ausgedrückt, die Beschleuni-gung könnte zu ungewollten Brem-sungen führen. Somit geht es am Anfang bei den Güterzügen sehr eng zu und her.

Mit den unterschiedlichen Gewichten und den zugelassenen Geschwindigkeiten vergrösserten sich jedoch die Distanzen im Tunnel immer mehr. So kann nun für jeden Zug die maximale Geschwindigkeit vorgegeben werden. Auf den folgenden 57 Kilometer gilt diese. Das heisst, es fahren nun alle Züge mit der maximal erlaubten Geschwindigkeit und die Zugfolge unter den Güterzügen beträgt auch jetzt die drei Minuten.

Nach dem Tunnel wird der erste Zug seine Fahrt ungehindert fortsetzen können und wird so den Bahnhof von Biasca umfahren. Die beiden ihm folgenden Güterzüge werden jedoch unmittelbar nach dem Tunnel in die Überholung kommen und müssen nach dem Tunnel erneut anhalten. Sie zweigen daher ab und fahren in Richtung Biasca weiter. In der Gegenrichtung dient dazu auch die Anlage des Bereiches Rynächt.

Dabei gilt, dass der dritte Güterzug die entscheidende Weiche abgedeckt haben muss, wenn der Reisezug in die Bremsen steigen müsste. Unmittelbar nachdem die Weiche in die neue Endlage gewechselt hatte, kann der Reisezug an Biasca vorbei fahren und so Bellinzona zustreben. Die Geschwindigkeit sinkt dabei wegen der Strecke unter 160 km/h. Eine äusserst enge Angelegenheit kann man da nur sagen, denn kleinste Verzögerungen führen zu Verspätungen.

Dieses Konzept wird in beiden Tunnelröhren auf identische Weise durchgeführt. Ein Wechsel der Röhre oder Überholungen im Basistunnel sind daher nicht vorgesehen. Daher kann gesagt werden, dass im Tunnel, obwohl er für Wechselbetrieb eingerichtet wurde, immer nur in einer Richtung gefahren wird. Das muss sein, weil man durch die so entstehende konstante Luftströmung den Tunnel auch ein wenig kühlen will.

Gerade die Temperaturen im Tunnel stellen an die Züge erhöhte Anforderungen. Im Tunnel steigen die Werte unabhängig der Jahreszeit auf über 30°C an. Maximal sind Werte bis zu 37°C zugelassen. Bei diesen Werten bekommen jedoch die ersten Lokomotiven Probleme bei der Kühlung der stark belasteten elektrischen Ausrüstung. Die Folge einer ungenügenden Kühlung ist die Reduktion der Leistung, was negativ auf die Fahrzeit wirkt.

Wir haben den normalen Betrieb im Basistunnel kennen gelernt. Verspätungen, die im Güterverkehr auftreten können, führen zu Lücken und Staulagen, die so in der Planung nicht berücksichtigt wurden.

So wird der Betrieb zeigen, ob alle geplanten Funktionen so genutzt werden, wie geplant wurde. Dazu wurden daher die ersten Versuchsfahrten genutzt. Man wollte beim Basistunnel am Gotthard nichts dem Zufall überlassen.

Ein Punkt, den wir nicht ausser Acht lassen dürfen, ist die Tatsache, dass die Reisezüge im Tunnel immer zwischen Güterzügen verkehren.

Im ungünstigsten Fall kann das nun dazu führen, dass wegen einem Defekt am vorausfahrenden Güterzug der Verkehr im Tunnel zu stehen kommt.

Wenn das kurz vor dem Verlassen des Tunnel passiert, ist auf der anderen Seite der Reisezug eingefahren und kann nicht mehr vor dem Portal angehalten werden.

Das dabei in Kraft tretende Sicherheitskonzept, werden wir später noch erfahren, hier kommt es jedoch zum Stillstand der Züge.

Dieses Problem muss gelöst werden, denn die blockierten Züge müssen irgendwie aus dem Tunnel kommen. Gerade der blockierte Reisezug kann man nicht stundenlang im Tunnel stehen lassen. Mit zunehmender Dauer des Stillstandes werden die Fahrgäste unruhiger und im Zug kann mit der Zeit eine Panik entstehen.

Nach vorne geht das nicht mehr und auch nach hinten ist der Weg blockiert. Daher müssen die Züge rückwärts aus dem Tunnel fahren. Mit den üblichen Lösungen bedeutet das jedoch, dass der Zug dazu mit einer Lokomotive abgeholt und dann aus dem Tunnel gezogen werden muss. Nur, bis so die Züge aus dem Tunnel sind, vergeht zu viel Zeit und die Panik im Reisezug kann kaum verhindert werden. Es muss eine schnellere Lösung geschaffen werden.

ETCS Level 2 bietet eine schnellere Lösung. Diese Lösung nennt sich „Reversing“ und sie kommt eigentlich nur in den langen Bahntunnel am Lötschberg und am Gotthard zur Anwendung.

Reversing erlaubt es einem Güterzug, sich rückwärts mit der Lokomotive am Schluss aus dem Tunnel zu retten. So kann er sich aus eigener Kraft aus dem Tunnel bewegen und muss nicht warten, bis er von einer Lokomotive abgeholt wird.

Beim Reversing wird dem Lokführer durch das RBC mitgeteilt, dass er diesen Modus wählen muss. Mit der Wahl des entsprechenden Modus, bekommt der Zug vom RBC über ETCS Level 2 die Freigabe und kann sich rückwärts in Bewegung setzen.

Damit fährt nun ein Zug im Tunnel zurück, auf dessen letztem Wagen jedoch kein Beobachter sitzt. Die Sicherung des Zuges erfolgt ausschliesslich über ETCS und die Lokomotive am Schluss des Zuges.

Im Basistunnel Gotthard beträgt dabei die Geschwindigkeit 80 km/h. Für einen rückwärts-fahrenden Güterzug ist das eine recht hohe Geschwin-digkeit.

Die Bremsungen auf einen Halt erfolgen mit dem ETCS, jedoch nicht mehr mit allen Überwachungen. Es ist ein Notbetrieb, der nur angewendet wird, wenn es nicht anders geht. Daher ist „Reversing“ nur in ganz bestimmten Fällen zugelassen und wird nicht zum Spass angewendet.

Bei Ausfahrt aus dem Tunnel ermässigt der Güterzug die Geschwindigkeit und fährt nur noch mit 40 km/h. Die Distanz, die gefahren werden darf ist durch ETCS Level 2 vorgegeben. Wichtig ist, dass der Zug nur bis zu einer bestimmten Stelle fahren darf. Beim Basistunnel am Lötschberg sind das die Hinweise „RV Halt“. Beim Basistunnel am Gotthard erfolgt das jedoch innerhalb von ETCS Level 2. Ein kleiner aber wichtiger Unterschied.

Reisezüge, die im Tunnel blockiert werden, wenden jedoch eine andere Taktik an. Hier werden in der Regel Triebzüge oder Pendelzüge mit Führer-ständen auf beiden Seiten verwendet.

Dadurch gibt es auf beiden Seiten eine Möglichkeit den Zug zu steuern. Somit ist klar, dass in diesem Fall der Lokführer den Führerstand wechselt und danach ganz normal in der anderen Richtung aus dem Tunnel fährt. So ist auch dessen Ausfahrt gesichert möglich geworden.

Dieser harmlose Zwischenfall hat jedoch gezeigt, dass ein Reisezug mit anderen Problemen behaftet ist, als ein Güterzug.

Er muss aus dem Tunnel gefahren werden, weil die Leute beruhigt werden müssen und nicht, weil eine technische Schwierigkeit dazu führt.

Blockierte Züge können lange im Tunnel stehen bleiben, denn eine Lokomotive als Ersatz ist nicht immer vor Ort. Diese Zeit reicht, damit es im Reisezug gefährlich werden kann.

Die Leute könnte man jedoch auch aus dem Zug evakuieren? Eine Lösung, die in anderen Fällen immer wieder durchgeführt wird.

Diese Lösung wird auch angewendet, aber ein Zug, der selber aus dem Tunnel fahren kann ist immer noch schneller, als einer, bei dem die Leute in einen Ersatzzug umsteigen müssen. Dank der Lösung mit Reversing und Fahrstrassen für die Rückwärtsfahrt ist eine schnelle und einfache Lösung vorhanden.

Sie sehen, dass es durchaus Punkte zu beachten gab, die nicht mit den Zügen zu tun hatten. Doch was ist, wenn der Reisezug Probleme bekommt. Dabei kann vieles passieren. Wir müssen uns daher mit dem Sicherheitskonzept im Basistunnel befassen. Diese muss in jedem Fall reibungslos funktionieren und muss schnell umgesetzt werden. Die Anfahrt kann lange dauern und daher muss schnell gestartet werden. Doch sehen wir uns dieses Sicherheitskonzept genauer an.