der Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe über die Explosion des Haupttransformators des BLS-Nahverkehrspendelzugs NINA 019

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1 Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe UUS Service d enquête sur les accidents des transports publics SEA Servizio d inchiesta sugli infortuni dei trasporti pubblici SII Reg. Nr.: Schlussbericht der Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe über die Explosion des Haupttransformators des BLS-Nahverkehrspendelzugs NINA 019 vom Samstag 28. August 2010 in Münsingen Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe UUS Monbijoustr. 51 A 3003 Bern Tel Fax

2 Allgemeine Hinweise zu diesem Bericht Dieser Bericht wurde ausschliesslich zum Zweck der Verhütung von Unfällen beim Betrieb von Eisenbahnen, Seilbahnen und Schiffen erstellt. Die rechtliche Würdigung der Umstände und Ursachen von Unfällen ist nicht Gegenstand der vorliegenden Untersuchung gemäss Art. 25 der Verordnung über die Meldung und Untersuchung von Unfällen und schweren Vorfällen beim Betrieb öffentlicher Verkehrsmittel (VUU, SR ). Es ist daher auch nicht Zweck dieses Berichts, Schuld- und Haftungsfragen zu klären. 0 ALLGEMEINES 0.1 Kurzdarstellung Am Samstag, 28. August 2010 fuhr der Regionalzug gebildet aus zwei Gliederzügen NINA der BLS von Thun in Richtung Bern Fribourg. Zwischen Wichtrach und Münsingen, als der Lokführer nach der Schutzstrecke die Fahrzeuge wieder einschaltete, explodierte der Haupttransformator des RABe Im Bahnhof Münsingen stellte der Lokführer beim vorderen NINA einen Dachbrand fest. Beim Ereignis wurde niemand verletzt. Der Sachschaden ist beträchtlich (mehrere 100'000.- CHF). Bahnhof Münsingen Ereignisstelle 2/15

3 0.2 Untersuchung Die Unfalluntersuchungsstelle wurde durch die Meldestelle (REGA) am um 12:02 Uhr per Pager alarmiert. Die Rückfrage bei der BLS DOLS ergab die Notwendigkeit einer Untersuchung vor Ort. Ein Untersuchungsleiter rückte sofort nach Münsingen aus und ein zweiter Untersuchungsleiter begab sich direkt ins BLS-Depot Aebimatt, wo der erste Untersuch an den Fahrzeugen stattfand. Auf Basis des ersten Schadenbildes hat die UUS das Forensische Institut Zürich (FOR) mit der Abklärung der Ursache des Haupttransformatorbrandes beauftragt. Gemeinsame Besichtigungen Bahn, Industrie, FOR und UUS fanden an folgenden Tagen statt: : BLS Depot Aebimatt, Fahrzeuguntersuchung im Beisein des FOR : ABB Sécheron Genf, Untersuchung des explodierten Haupttransformators durch Experten FOR : ABB Sécheron Genf, Untersuchung des Aktivteils des explodierten Haupttransformators durch Experten FOR. Der Untersuchungsbericht der UUS fasst die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchung zusammen (Art. 25 der VUU). 1 FESTGESTELLTE TATSACHEN 1.1 Vorgeschichte Der S-Bahnzug (S1) Thun Fribourg war am aus zwei in Vielfachsteuerung verkehrenden BLS-Gliederzügen RABe und (sogenannte "NINA", Niederflur-Nahverkehrs-Pendelzug) gebildet. Der RABe verkehrte in erster Position. Der Zug verkehrte fahrplanmässig (Thun ab 11:13 Uhr) und bis zum Ereignis störungsfrei. 3/15

4 1.2 Verlauf der Fahrt Der Lokführer (Lf) fuhr den Zug Thun Bern Fribourg fahrplanmässig. Nach dem ordentlichen Halt im Bahnhof Wichtrach (ab 11:22 Uhr) fuhr er auf der Strecke in Richtung Münsingen. Bei der Schutzstrecke (ca. 1,6 km vor dem Bahnhofgebäude Münsingen) senkte er die Bügel mit der Stromabnehmer-Taste. Nach der Schutzstrecke drückte er die Hauptschalter-Taste, um die Fahrzeuge wieder einzuschalten. Er hörte dann einen Knall und sah auf dem Diagnosebildschirm die Störungsmeldung "Hauptschalter aus". Die Fahrdrahtspannung war vorhanden. Er klappte die Rücksehspiegel aus und sah eine grosse dunkle Rauchwolke. Er senkte die Stromabnehmer und liess den Zug in den Bahnhof Münsingen rollen. Sobald er angehalten hatte, klopfte ein wartender Fahrgast ans Fenster und sagte ihm, dass es auf dem Dach der vorderen NINA brenne. Der Lf informierte über Funk die Fernsteuerung Spiez und über das Mobiltelefon mit der Notfallnummer das Betriebsleitzentrum (BLZ). Über das Railvox mit Fixtext veranlasste er die Reisenden den Zug zu verlassen. Er versuchte dann die zwei NINA zu trennen, konnte jedoch die Gliederzüge nicht auseinander fahren. Kurz darauf kam die örtliche Feuerwehr und später der Lösch- und Rettungszug (LRZ) aus Bern. Nach Löschung des Dachbrandes wurden beide NINA durch den LRZ ins BLS Depot Aebimatt überführt. 1.3 Personenschäden Beim Ereignis wurde niemand verletzt. 1.4 Sachschäden am Rollmaterial und an der Infrastruktur des Bahnunternehmens Rollmaterial RABe , führende Einheit: - der Haupttransformator erlitt einen Totalschaden, - der Stromabnehmer weist starke Kurzschlussstromspuren auf, Bild 1, Haupttransformator Bild 2, Kurzschlussspuren - die Dachausrüstung wurde durch den Ölauswurf und den Brand verschmutzt und teilweise beschädigt, - der äussere Fahrzeuganstrich wurde von Ölauswurf teilweise beschädigt. RABe , ferngesteuerte Einheit: - durch den Ölauswurf und den Dachbrand vom RABe wurde der äussere Anstrich des Gliederzuges teilweise beschädigt. 4/15

5 Bahninfrastruktur Bei der Haupttransformatorexplosion wurde Trafoöl (Mineralöl IEC Typ I) weggeschleudert. Die Lage wurde durch das Gewässerschutzamt Kanton Bern vor Ort inspiziert (Siehe Pkt. 1.17). Sonst kein Sachschaden. 1.5 Sachschäden Dritter Dritte kamen beim Ereignis keine zu Schaden. 1.6 Beteiligte Person Lokführer Name: Lizenz: 1.7 Schienenfahrzeuge Eigentümer: BLS Lötschbergbahn AG, Genferstrasse 11, 3001 Bern Zugskomposition: Zugsgewicht: RABe RABe in Vielfachsteuerung Beide Gliederzüge in vierteiliger Ausführung 212 t Zugreihe: R 135 Zugslänge: Vmax: Ausgeschaltete Bremsapparate: 2 x 62 m 140 km/h keine 1.8 Strassenfahrzeuge Keine Strassenfahrzeuge sind an diesem Ereignis beteiligt. 1.9 Wetter, Schienenzustand Tag, normale Sicht, bewölkt, regnerisch Bahnsicherungssysteme Die Bahnsicherungssysteme haben normal funktioniert. Sie sind für den Verlauf des Ereignisses nicht relevant Zug- und Rangierfunk Die RABe ist mit einer Zugfunkanlage EADS ZFM 21 mit digitalem Zugfunk GSM-R und analogem Zugfunk VZFK 90 ausgerüstet. Die Gespräche werden aufgezeichnet. Sie sind für den Ereignisablauf nicht relevant. 5/15

6 1.12 Bahnanlagen Schutzstrecke Wichtrach Münsingen Die Schutzstrecke Wichtrach Münsingen ist in einer Streckenneigung von 9 aufgestellt. Bild 3, Schutzstrecke Ausschaltsignal nach FDV R300.2 Bild 710: Km Einschaltsignal nach FDV R300.2 Bild 712: Km Bahnhof Münsingen Auszug SBB Bahnhof Münsingen ist ein durchgehender Bahnhof mit zwei Bahnsteigen mit schienenfreiem Zugang. Er dient prinzipiell dem Personenverkehr. Gleis 1 dient den Personenverkehr in Richtung Thun Gleis 2 dient den Personenverkehr in Richtung Bern Gleis 3 ist ein Überholungsgleis. 6/15

7 1.13 Fahrdatenschreiber (Anlage 1 und 2) Der Gliederzug RABe Nr ist mit einer elektronischen Geschwindigkeitsmessanlage "Hasler Teloc 2200" ausgerüstet. Die Fahrdaten werden elektronisch aufgezeichnet. Sie wurden durch die Verkehrsunternehmung ausgelesen und durch die UUS ausgewertet. Die Auswertung der Fahrdaten ergibt, dass der Lokführer zwischen Wichtrach und Münsingen mit einer maximalen Geschwindigkeit von 119,6 km/h gefahren ist und sich somit an die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h für diesen Streckenabschnitt und diese Zugskomposition gehalten hat. Beim Ereignis (Haupttransformatorexplosion) fuhr der Zug mit 119,6 km/h. Der Lokführer konnte den Zug mit ausgeschalteten Hauptschaltern noch bis zum normalen Halteort Münsingen führen. Die Zugspitze kam in Münsingen beim Km (+/- 10 m) zum Stillstand. Der Überstrom, welcher bei der Transformatorexplosion entstanden ist, hat das Ansprechen der automatischen Zugssicherung (AZS) ausgelöst. Die Registrierung des Ansprechens des AZS gibt somit Auskunft über die Zeit und den Ort des Ereignisses. Aus der graphischen (Anlage 1) und tabellarischen (Anlage 2) Darstellung der Fahrdaten konnten folgende Angaben ermittelt werden: Ereigniszeit: 11 Uhr 25 Minuten 30 Sekunden. Ereignisort: Die Zugspitze befand sich beim Km Als sich die Haupttransformatorexplosion ereignete, befand sich die Zugspitze ca. 380 m nach der Schutzstrecke Befunde an den Fahrzeugen Der Gliederzug RABe wurde am Dienstag in der BLS- Unterhaltswerkstatt Aebimatt durch die UUS im Beisein von Vertretern der BLS und Experten des Forensischen Instituts Zürich (FOR) besichtigt. Die Haupttransformatorexplosion konnte klar festgestellt werden (siehe Bild 1 Pkt. 1.4). Die Gründe die zur Explosion und zum Brand geführt hatten, konnten jedoch vor Ort nicht eruiert werden. Der Haupttransformator des RABe wurde in der BLS-Reparaturwerkstatt Spiez ausgebaut und nach ABB-Sécheron in Genf für weitere Untersuchungen spediert. Der Haupttransformator wurde am und am von Experten des FOR im Beisein von Vertretern der BLS, Industrie und UUS bei ABB-Sécheron in Genf untersucht. Die Resultate der Untersuchungen am Gliederzug RABe und am Haupttransformator LOT 1010 Nr. XCH AFX-12 sind unter Pkt zusammengefasst. Die Instandhaltungsarbeiten auf der NINA wurden durch die BLS nach den gültigen Instandhaltungsvorschriften termingemäss ausgeführt. 7/15

8 1.15 Medizinische Feststellungen In Bezug auf medizinische Beschwerden der am Ereignis beteiligten Personen ist nichts bekannt (für den Ereignisablauf nicht relevant) Feuer Als der Haupttransformator des Gliederzuges RABe um 11:25 Uhr explodierte, brach Feuer auf dem Fahrzeugdach aus. Der Brand wurde durch die Feuerwehr und den SBB-Lösch und Rettungszug (LRZ) auf Gleis 2 in Münsingen gelöscht Umwelt Der Haupttransformator der RABe ist mit ca 500 kg Transformatorenöl (Mineralöl IEC Typ I) gefüllt. Bei der Explosion des Transformators wurde ein Teil des Öls weggeschleudert. Die Menge des weggeschleuderten Öls wurde nicht ermittelt. Vertreter des Amtes für Gewässerschutz und Abfallwirtschaft haben die Lage vor Ort beurteilt. Gemäss Aussage BLS mussten am Ereignisort keine besondere entsorgungsarbeiten vorgenommen werden Besondere Untersuchungen Registrierung der Fahrleitungskurzschlüsse im Unterwerk Aus dem Tagesbuch des SBB-Fahrleitungsdienstes (Kopie an UUS abgegeben) können folgende Angaben über den Zustand des Fahrleitungsleistungsschalters 1006 (Unterwerk Bern), welcher die Fahrleitung am Ereignisort und das Gleis 2 in Münsingen speist, entnommen werden: Unterwerk Bern, 11:25:35 Uhr Leistungsschalter 1006 AUS 11:25:46 Uhr Leistungsschalter 1006 EIN Unterwerk Bern, 11:33:30 Uhr Leistungsschalter 1006 AUS 11:33:39 Uhr Leistungsschalter 1006 EIN Daraus kann abgeleitet werden, dass um 11:25 Uhr die Explosion des Haupttransformators des RABe einen Fahrleitungskurzschluss verursachte und um 11:33 ein zweiter Fahrleitungskurzschluss ebenfalls stattfand. Die Ursache für den zweiten Kurzschluss wurde nicht untersucht. Möglicherweise entstand dieser Kurzschluss, als der Lokführer versuchte, nach dem Stillstand im Bahnhof Münsingen die beiden Gliederzüge zu trennen Daten des Haupttransformators (Anlage 3) Transformator LOT 1010 Nr. XCH AFX12 von ABB Sécheron AG Herstelldatum: 2002 mit Refit 2008 Scheinleistung: 1007 kva Nennspannungen: OS 15'000 / US 2x500 und 345 V Nennströme : OS 67 / US 2x792 und 623 A Frequenz: 16 2/3 Hz Gewicht: 4000 kg Kühlung: 500 kg Mineralöl IEC Typ I 8/15

9 Sanierung der Transformatoren LOT 1010 Vom Juli 2008 bis Dezember 2009 haben sämtliche Haupttransformatoren des Typs LOT 1010 für die Gliederzüge NINA RABe eine Sanierungsaktion (Refit) bestanden (siehe auch pkt.1.20 dieses Berichtes). Der Haupttransformator LOT 1010 XCH AFX-12 wurde nach der Sanierung am im RABe eingebaut Besichtigung des defekten Haupttransformators bei ABB Sécheron in Genf Transformator-Prinzipschema siehe Anlage 3 Der Transformator LOT 1010 Nr. XCH AFX-12 wurde am 2. und bei ABB Sécheron in Genf durch Experte des FOR im Beisein von Vertretern der BLS AG, ABB Sécheron, Alstom Transportation, Bombardier, KEMA ( ), und dem Berichterstatter untersucht. Kurznotizen über diese gemeinsamen Besichtigungen (Untersuchungen) wurden durch ABB Sécheron erstellt und an alle Beteiligten abgegeben. Die Interpretation des Schadensbildes am Transformator ist im Untersuchungsbericht des FOR enthalten. Am wurden der Transformatordeckel und das gesamte Aktivteil des Transformators untersucht Bild 4 Bild 5 Am wurde die Primärwicklung HT2.1 untersucht. Bild 6 (FOR) Bild 7 (FOR) 9/15

10 Untersuchungsbericht des Forensischen Instituts Zürich (FOR) Die Experten FOR haben den Untersuchungsbericht K am 08. Juni 2011 erstellt. Ein Originalbericht ist bei der UUS archiviert. Je eine Kopie des Berichtes wurde an die BLS AG und an ABB Sécheron abgegeben. Der Bericht FOR stellt die Beobachtungen der Experten und die durch die Zentrale Analytik FOR durchgeführten Analysen dar. Er beschreibt auch die Interpretation der Spuren durch die Experten bezüglich Ablaufs des Ereignisses. Nachstehend ist die Zusammenfassung des Berichtes wiedergegeben: Weitere Untersuchungen Prellen des Hauptschalters Sécheron BVAC M In den Werkstätten BLS Spiez wurde am das Prellen des Hauptschalters beim Einschalten auf der NINA RABe gemessen. Die Resultate der Messungen sind im "RABe 525 NINA 019, Messbericht Prellen Hauptschalter" der BLS enthalten. Überspannungsableiter Pos. 110F1 und 110F2 Typ ABB POLIM H18-M Die BLS AG hat in der Werkstätte Bern-Aebimatt am bei der RABe die beiden 15kV-Überspannungsableiter Pos. 110F1 und 110F2 Typ ABB POLIM H18-N demontiert und zur Analyse an ABB Sécheron geschickt. Gemäss dem ABB- Messbericht "POLIM-H 18N Sécheron.pdf" vom zeigen beide Überspannungsableiter korrekte elektrische Eigenschaften. Überstromauslösungen Bei der systematischen Analyse der Fahrzeugdiagnose der NINA RABe 525 wurde bei einigen Fahrzeugen eine Häufung von Überströmen IQL2 festgestellt. Die Ursache dieser Überströme wird zurzeit noch von der BLS und dem Fahrzeugersteller untersucht. 10/15

11 1.19 Informationen über Organisation und Verfahren Beim Zug handelt es sich um einen regelmässig verkehrenden, im offiziellen Kursbuch aufgeführten, Personenzug von Thun (ab 11:13 Uhr) via Münsingen (ab 11:26 Uhr) nach Fribourg (an 12:16 Uhr) Verschiedenes Am 10.Juli 2007 ereignete sich zwischen Kiesen und Wichtrach ein ähnlicher Fall beim Zug 15136: NINA RABe : Haupttransformatorexplosion mit Dachbrand. Das Ereignis wurde durch die UUS untersucht (Bericht UUS ). Damals waren bei den Transformatoren LOT1010 einige Schwachstellen bekannt und der Ersteller ABB Sécheron war daran eine Sanierungsaktion aufzustellen. Vom Juli 2008 bis Dezember 2009 wurden alle Transformatoren LOT 1010 saniert. 2 BEURTEILUNG 2.1 Technisches Die Schienenfahrzeuge des Zuges waren aus Sicht des Lokführers technisch in Ordnung. Die Instandhaltungsarbeiten auf der NINA wurden durch die BLS nach den gültigen Instandhaltungsvorschriften termingemäss ausgeführt. Die Transformatorexplosion ereignete sich nach der Schutzstrecke, als die Fahrzeuge sich wieder einschalteten. Der Brand löste sich unmittelbar nach der Explosion aus. Die Transformatorexplosion ist mit grösster Wahrscheinlichkeit auf einen Kurzschluss im Hochspannungswicklung HT2.1 des Haupttransformators LOT 1010 zurückzuführen. 2.2 Betriebliches In der Untersuchung sind keine Verstösse gegen arbeitsrechtliche Bestimmungen festgestellt worden. Der Lokführer hat die vorgegebenen Geschwindigkeiten nicht überschritten. Der Lokführer hat beim Durchfahren der Schutzstrecke vorschriftsgemäss die Stromabnehmer abgesenkt. Die Transformatorexplosion ereignete sich um 11:25 30 Uhr; die Zugspitze befand sich beim Km , ca. 380 m nach der Schutzstrecke. 11/15

12 3 SCHLUSSFOLGERUNGEN 3.1 Befunde Die Instandhaltungsarbeiten am Gliederzug RABe wurden termin- und ordnungsgemäss durch die BLS ausgeführt. Der Lokführer hat die vorgeschriebenen Geschwindigkeiten für den Zug eingehalten. Der Unterwerk Bern hat zwei Fahrleitungskurzschlüsse registriert: der erste um 11:25 bei der Transformatorexplosion, der zweite um 11:33. Die Ursache für den zweiten Kurzschluss konnte nicht eruiert werden. Die Transformatorexplosion ist mit grösster Wahrscheinlichkeit auf einen Kurzschluss in der Hochspannungswicklung HT2.1 zurückzuführen. Der Transformatorenbrand brach unmittelbar nach der Explosion aus. 3.2 Ursachen Kurzschluss auf der Hochspannungswicklung HT2.1 des Haupttransformators des BLS-Gliederzug NINA RABe Aus Sicht UUS handelt es sich hier um einen Einzelfall. Die Verbesserungen die bei der Sanierungsaktion am Transformatoren LOT 1010 angebracht wurden, sind bei diesem Ereignis nicht in Frage gestellt. 4 SICHERHEITSEMPFEHLUNGEN Keine Die Untersuchung wurde von den Untersuchungsleitern,, und geführt. Der Untersuchungsbericht wurde durch verfasst. Bern, Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe Bilder: UUS, FOR Anlage: 1-3 Bericht FOR: 1 Expl. UUS, 1 Expl. BLS, 1Expl. ABB Sécheron 12/15

13 Anlage 1 Fahrdatendiagramm Zug vom Fahrzeug: RABe a b C V D d1 d2 d3 a: Zugspitze befährt Km "Ausschaltsignal Schutzstrecke" b: Zugspitze befährt Km "Einschaltsignal Schutzstrecke" C: Zeitpunkt der Haupttransformatorexplosion; Zugsspitze befährt Km D: Stillstand des Zuges in Münsingen Km V: Zugsgeschwindigkeit beim Befahren der Schutzstrecke km/h d1: Distanz "Ausschaltsignal Schutzstrecke" Haupttransformatorexplosion: 503 m d2: Distanz "Einschaltsignal Schutzstrecke" Haupttransformatorexplosion: 381 m d3: Distanz Haupttransformatorexplosion Stillstand in Münsingen: 1280 m Bemerkung SEA: Die Distanzangaben im Fahrdatendiagramm wurden auf Basis der Fahrdatentabelle (Anlage 2) ermittelt. Örtlicher Referenzpunkt: Zugspitze in Münsingen, Km (+/- 10 m). Die Schutzstrecke zwischen Wichtrach und Münsingen ist in einer Streckenneigung von 9 aufgestellt. Deswegen ist die Zugsgeschwindigkeit beim Befahren dieser Streckenabschnitt mit ausgeschaltetem Hauptschalter praktisch Konstant geblieben. 13/15

14 Anlage 2 Fahrdatentabelle * *: Ansprechen des automatischen Zugssicherungssystems im Zeitpunkt der Haupttransformatorexplosion. 14/15

15 Anlage 3 Daten und Schema des Haupttransformators LOT 1010 des RABe Auszug Transformatorbeschreibung ABB Sécheron AG HSTE Transformator-Hauptdaten: Typenskizze: Bild 4 Prinzipschema: HT 1.2 HT 2.2 HT 1.1 HT /15