Der Funk |
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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. Damit das
gesprochene Wort in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, gibt es
Mikrophone, welche den Ton verkleinern. Es besteht aus einem kleinen
geräuschempfindlichen Sensor, der die Schallwellen in der Luft in
elektrische Impulse umwandelt. Damit dieser Empfänger etwas geschützt ist
und damit der Wind nicht zu stark stört, werden diese Sensoren in einem
Gehäuse untergebracht. Daher gibt es Mikrophone in unterschiedlicher
Ausführung. |
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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. Die neusten Funkgeräte
beim Rangierfunk werden als LISA bezeichnet. Es sind digitale Geräte, die
mehrere Funktionen umfassen und neben dem Sprechfunk auch Aufgaben
auslösen können. Speziell bei der LISA ist, dass diese auch mit den
Geräten des auf den
Lokomotiven
verbauten Zugfunks nach dem Standard GSM-R ohne grosse Probleme
kommunizieren können. Die LISA ersetzte die alten analogen Geräte und
mittlerweile ist bereits die zweite Version im Einsatz.
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. |
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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. Merkmal des
digitalen Funkes ist die erforderliche Registrierung. Bei diesem Vorgang
werden wichtige Daten abgespeichert. Bei einer
Lokomotive umfasst diese die
Zugnummer
und die Position im Zug. Sie kennen Registrierungen auch von anderen Orten
und nicht in jedem Fall möchten Sie diese vornehmen. Bei der Eisenbahn
geht jedoch der digitale Funk ohne diese Registrierung nicht, daher ist
sie zwingend erforderlich. 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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