Schlussbericht der Unfalluntersuchungsstelle für Bahnen und Schiffe

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1 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation Département fédéral de l Environnement, des Transports, de l Energie et de la Communication Dipartimento federale dell Ambiente, dei Trasporti, dell Energia e delle Comunicazioni Federal Department of the Environment, Transport, Energy and Communications U V E K E T E C A T E C E T E C Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe U U S Reg. Nr Schlussbericht der Unfalluntersuchungsstelle für Bahnen und Schiffe über den Unfall eines Schienenkrans der Firma Vanomag beim Spurwechsel Mundbach BLS am Montag, 24. Mai 2004 Telephon Telefax Adresse +41 (0) (0) jean.gross@gs-uvek.admin.ch Stützpunkt Ost +41 (0) (0) Uitikonerstr. 9, CH 8952 Schlieren +41 (0)

2 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 ). 0. ALLGEMEINES 0.1 Kurzdarstellung Am Montag, 24. Mai 2004 um ca Uhr kippte ein Baukran der Firma Vanomag beim Spurwechsel Mundbach BLS seitlich auf das Nachbargleis. Verletzt wurde niemand, hingegen entstand grösserer Sachschaden am Kran sowie an den Infrastrukturanlagen der BLS. 0.2 Untersuchung Spurwechsel Mundbach BLS auf der Lötschberg-Südrampe Die Unfalluntersuchungsstelle UUS wurde um Uhr durch die Meldestelle REGA über das Ereignis informiert. Der Untersuchungsleiter Jean Gross rückte an den Ereignisort aus. 1. FESTGESTELLTE TATSACHEN 1.1 Vorgeschichte Beim Spurwechsel Mundbach der BLS wurden die Weichen 1 und 2 ausgewechselt. Die Weichen wurden auf dem Areal des Bahnhofes Lalden vormontiert und in Teilstücken mit dem Schienenkran zum Spurwechsel Mundbach überführt. Die für diese Arbeiten nötigen Gleissperrungen wurden durch die BLS mit Zirkular Z 7622 angeordnet. Diese Arbeiten dauerten vom Donnerstag, 13. Mai bis am Freitag, 04. Juni

3 1.2 Verlauf der Fahrt Bild 1 Für die Nacht Sonntag Montag, 23./24. Mai 2004 waren die Gleise (Strecke Lalden Brig) und die Gleise beim Spurwechsel Mundbach von Uhr bis Uhr gesperrt. Die Züge verkehrten während dieser Zeit über die Gleise (im Bereich Mundbach über die Gleise ). Diese Gleise wurden für die nötigen Transporte und Bauarbeiten in den Zugspausen gesperrt (siehe auch Anlage 2). Die Weichenteile (Joche) wurden in Lalden, Aussenperron Seite Aufnahmegebäude, zum Transport mit dem Kran der Firma Vanomag vorbereitet. Die ausgebauten alten Weichen- und Schienenteile wurden durch den Schienenkran ebenfalls nach Lalden transportiert. Vorbereitete Weichen- und Schienenteile (Joche) in Lalden für die Baustelle Spurwechsel Mundbach Gemäss Aussage des verantwortlichen Maschinisten (Kranführer) der Firma Vanomag wurden die Arbeiten am Sonntagabend um Uhr in Lalden aufgenommen. Vorerst wurden die alten Schienen- und Weichenteile der Weiche 2 Spurwechsel Mundbach (Gleis- und Weichenjoche) mit dem Schienenkran nach Lalden überführt. Diese Arbeiten verliefen nach seinen Aussagen problemlos. Zwischen Uhr und Uhr wurden die Arbeiten mit dem Schienenkran für eine Verpflegungspause unterbrochen. In dieser Zeit fanden Aushubarbeiten im Bereich der Weiche 2 Spurwechsel Mundbach statt. Nach Uhr hat er die ersten beiden vorbereiteten Joche am Kranausleger befestigt und angehoben. Die Kranausdrehung betrug ca. 14, das Gewicht der beiden Joche ca. 40 t. Nach dem Drehen in die Fahrlage (Gleisrichtung) wurden die beiden Joche mit Ketten am Kran fixiert, um Drehbewegungen der Ladung zu verhindern. Die Fahrt bis zum Spurwechsel erfolgte mit einer Fahrgeschwindigkeit von 6 7 km/h (Schrittgeschwindigkeit) auf dem bergseitigen Gleis. Diese Fahrt (wie auch die vorgehenden Transporte) wurden durch einen Mitarbeiter der Firma Vanomag und durch zwei Mitarbeiter der BLS begleitet. Kurz vor der Baustelle Weiche 2 Spurwechsel Mundbach wollte der Maschinist die beiden Joche auf dem talseitigen Gleis 12 absetzen, um danach die Gleisstücke einzeln an die Einbaustelle zu verbringen. Zu diesem Zweck schickte er den Vanomag- Mitarbeiter in den hinteren Kranbereich, damit dieser die Bewegung des (ausgefahrenen) Gegengewichtes beobachten und den Abstand Gegengewicht Felswand kontrollieren konnte. Die Sicherungskette zwischen den Gleisjochen und dem Kran wurde gelöst, der Kran schwenkte um 5-6 nach rechts. In diesem Moment merkte der Maschinist, dass sich der Kran links hob. Er versuchte sofort, die Last abzusetzen, 3

4 aber der Schienenkran kippte vorher auf das Gegengleis. Der hinten stehende Mitarbeiter bemerkte unmittelbar vor dem Ereignis, dass sich das Gegengewicht ebenfalls nach rechts (Richtung talseitiges Gleis) bewegte. Verletzt wurde niemand, hingegen entstand grosser Sachschaden am Schienenkran und an den Infrastrukturanlagen der BLS. Zudem blieb die Strecke Brig Lalden bis zur Bergung des Schienenkrans und der nötigen Reparaturarbeiten an den Infrastrukturanlagen bis am Dienstag, 25. Mai 2004, Uhr, für den durchgehenden Zugsverkehr gesperrt. Bild 2 Umgekippter Schienenkran im Bereich der Weiche 1 Spurwechsel Mundbach. Das vorbereitete Trassee für den Einbau der Schienenteile ist in der Bildmitte links erkennbar. Bild 3 Eingleisen des Schienenkrans 4

5 1.3 Personenschäden Bei diesem Ereignis kamen keine Personen zu Schaden. 1.4 Sachschäden am Rollmaterial und an den Infrastrukturanlagen Rollmaterial: Am Schienenkran Nr. IX (Wagen Nr ) der Firma Vanomag entstand ein Sachschaden in der Höhe von ca. Fr. 800' Infrastrukturanlagen: An den Infrastrukturanlagen der BLS entstanden Schäden in der Höhe von ca. Fr. 30' Dazu kamen Ertragsausfälle und die Kosten für Zugsumleitungen und Ersatzbetriebe. Bild 4 Der Schienenkran im Depot Spiez. Die seitlichen Schäden sind gut sichtbar 1.5 Sachschäden Dritter Dritte kamen bei diesem Ereignis keine zu Schaden. 1.6 Beteiligte Personen Maschinist der Firma Vanomag 1.7 Schienenfahrzeuge Eigentümer: Zugskomposition: VANOMAG AG, Zug Kran IX VANOMAG Nr , selbstfahrend. 1.8 Strassenfahrzeuge Strassenfahrzeuge waren keine am Ereignis beteiligt. 5

6 1.9 Wetter, Schienenzustand Nacht. Schienen trocken. Künstliche Beleuchtung (Baustellenbeleuchtung). 1.9 Bahnsicherungssysteme 1.10 Funk Die Strecke Lalden Brig ist mit einem Integra-Streckenblock ausgerüstet. Der Spurwechsel Mundbach ist mit Zwergsignalen ausgerüstet. Im Zeitpunkt des Ereignisses waren beide Streckengleise Lalden Brig gesperrt. Die Bahnsicherungssysteme waren für den Verlauf des Ereignisses nicht relevant. Zwischen den Begleitern des Schienenkrans und dem Maschinisten bestand eine Funkverbindung. Die Funkgespräche wurden nicht aufgezeichnet. Die Funkgespräche sind für den Unfallablauf nicht relevant Bahnanlagen Die Strecke Lalden Brig besteht aus zwei Gleisen, welche im Wechselbetrieb in beiden Richtungen befahren werden können. Der Spurwechsel im Bereich Mundbach ermöglicht das Wechseln von einem Streckengleis auf das andere (Anlage 1) Befunde an den Bahnfahrzeugen Der umgekippte Schienenkran wurde mit Hilfe von zwei weiteren Schienenkranen der Firma Vanomag durch den technischen Dienst der BLS wieder aufgestellt und in Extrafahrt nach dem Depot Spiez überführt. Beim Schienenkran handelt es sich um ein Fahrzeug der Firma Gottwald, Typ GS TS, Baujahr 2002 mit einer maximalen Tragfähigkeit von 130 t, welcher für den Ein- und Ausbau von Gleisjochelementen bis 36 m Länge wie auch für das Heben anderer schwerer Elemente eingesetzt wird. Er besitzt einen maximalen seitlichen Schwenkwinkel des Oberwagens von 30, wobei die maximale hintere seitliche Ausladung (gleisparallel) 2 m beträgt. Der Schienenkran ist mit einer elektronischen Lastmomentbegrenzung (LMB) ausgerüstet. Es handelt sich dabei um ein Modul innerhalb der zentralen Steuereinheit und dient zur Notabsicherung des Krans. Durch die Lastmomentbegrenzung wird verhindert, dass die Ist-Last den Wert der möglichen Maximallast übersteigt, wobei die jeweilige aktuelle Auslegeposition, die gewählte Abstützbasis und der Rüstzustand des Krans mitberücksichtigt werden. Die Lastmomentbegrenzung kann im Notfall desaktiviert werden. Dazu wird ein separater Schlüssel benötigt. Transport Spurwechsel Mundbach Spiez : Das Fahrzeug musste für den Transport von der Ereignisstelle ins Depot Spiez speziell hergerichtet werden. Speziell wurde die Achsblockierung aufgehoben, der Ausleger eingefahren, die Transporttraversen abgehängt und die Gegengewichtsplatten demontiert Medizinische Feststellungen In Bezug auf medizinische Beschwerden der am Unfall beteiligten Personen ist nichts bekannt. Der Maschinist der Firma VANOMAG fühlte sich bei Dienstantritt fit Feuer Beim Ereignis trat kein Feuer auf. 6

7 1.15 Besondere Untersuchungen Der Schienenkran wurde am Samstag, 29. Mai 2004 im Depot Spiez durch Mitarbeiter des Wissenschaftlichen Dienstes der Stadtpolizei untersucht. Ebenfalls anwesend waren der Chefmechaniker und mehrere Geschäftsleitungsmitglieder der Firma VANOMAG, Vertreter der Firma Gottwald sowie der zuständigen Versicherungsgesellschaft und der Untersuchungsleiter UUS. Durch die Mitarbeiter des Wissenschaftlichen Dienstes wurden die nötigen Untersuchungen am Fahrzeug vorgenommen sowie Unterlagen über die Funktionsweise des Krans und Spurenmaterial des verunfallten Krans sichergestellt. Die Untersuchungen des Wissenschaftlichen Dienstes (WD) ergab folgende Ergebnisse: Untersuch in Spiez: In Spiez konnten auf der rechten Fahrzeugseite(in Arbeitsrichtung Ereignisstelle gesehen) im Bereich des Nebenaggregateraums (in welchem sich der Hilfsdieselmotor und die Hydraulikpumpen befinden) die grössten Beschädigungen festgestellt werden. Bei diesen Schäden handelt es sich um unfallbedingte Folgeschäden, welche durch das Umkippen des Krans entstanden sind. Vor Ort konnten keine Beschädigungen festgestellt werden, welche schon vor dem Unfall vorhanden gewesen wären und zum Unfall geführt haben könnten. Der Oelfilter des Hydrauliksystems, welches für die Gegengewichtssteuerung zuständig ist, wurde für den späteren Untersuch sichergestellt. Ebenfalls sichergestellt wurde Hydrauliköl aus dem Druckfiltergehäuse. Beim Ausbau des Druckfilters konnte der WD innerhalb desselben zwei ca. 5 mm und ca. 13 mm grosse Metallsplitter sicherstellen (siehe Bilder 5 und 6). Bilder 5 und 6 7

8 Das für die Steuerung des Gegengewichtes (seitliche Ausladung) zuständige Proportionalventil konnte vor Ort nicht ausgebaut werden. Dieses Ventil wurde durch die Firma Gottwald in Düsseldorf ausgebaut und dem WD zugestellt. Allenfalls unfallrelevante Reparaturen am Kran: Gemäss Auskunft des Chefmechanikers der Firma VANOMAG wurde Anfangs Mai 2004 ein Defekt an der Hydraulikpumpe Nr. 6 (zuständig für die Förderung des Hydrauliköls zur Gegengewichtssteuerung) festgestellt. Durch den Chefmechaniker wurde die defekte Oelpumpe ersetzt und das ganze System den Firmenvorschriften entsprechend gereinigt. Dabei wurden auch alle Filter erneuert und das ganze Hydrauliksystem mittels einer separaten Pumpe mehrmals gespült und anschliessend die Oelfilter nochmals ersetzt. Gemäss Angaben des Chefmechanikers konnte er danach keine Metallsplitter oder anderweitige Verunreinigungen mehr feststellen. Seit dieser Reparatur war der Schienenkran an fünf Tagen während insgesamt ca. 40 Stunden ohne Störung im Einsatz. Untersuchungen beim WD: Das von der Firma Gottwald ausgebaute Proportionalventil wurde durch den WD soweit als möglich zerlegt und auf Schäden untersucht. Es konnten am Gehäuse weder innen noch aussen Spuren eines Defektes festgestellt werden. Der Hauptschieber wurde mittels Stereolupe auf allfällige Beschädigungen durch Fremdkörper untersucht. Dabei konnten ebenfalls keine Beschädigungen gefunden werden. Im sichergestellten Oelfilter aus dem Rücklaufsystem konnten mehrere Metallsplitter sichergestellt werden. Untersuchungen in der Firma Bibus Hydraulik AG: Das Proportionalventil wurde durch den WD in Zusammenarbeit mit der Firma Bibus Hydraulik AG mit Spezialwerkzeugen zerlegt und untersucht. Bei der Sichtkontrolle konnten keine Beschädigungen festgestellt werden. Nach dem Zusammenbau des Ventils wurde dieses auf Dichtheit und Druckbeständigkeit getestet. Es konnten keine Auffälligkeiten festgestellt werden. Bei der nachfolgenden Funktionskontrolle wurde die Betätigung des Hauptschiebers kontrolliert. Es konnten weder bei der mechanischen noch bei der elektromagnetischen Betätigung Unregelmässigkeiten festgestellt werden. Untersuchungen bei der Firma Gottwald, Düsseldorf: Die Sichtprüfung der beiden Sperrventile und der Druckreduzierventile durch die Firma Gottwald ergab keine Unregelmässigkeiten Informationen über Organisation und Verfahren Beim Schienenkran IX der Firma VANOMAG handelt es sich um ein Kranfahrzeug mit Gegengewichtssteuerung. Die Gegengewichtssteuerung ist ein Bestandteil innerhalb der gesamten Hub- und Senkeinheit und dient zum Ausgleichen der Anhängelasten, um ein Kippen des Krans zu verhindern. Die Gegengewichtssteuerung wird durch die zentrale elektronische Steuereinheit (SPS) mit Lastmomentbegrenzung (LMB) geregelt. Im Wesentlichen besteht die Gegengewichtssteuerung aus folgenden Elementen: - Hydraulikölpumpe - Druckfilter - Proportionalventil - 2 Sperrventile (Nr und 16.2) - 2 Druckreduzierventile (Nr und 17.2) - 2 Hydraulikzilinder (Nr und 14.2) - Rücklauffilter 8

9 Die Hydraulikölpumpe (PS) ist eine Kolbenpumpe, welche über eine LS-Technologie (Bedarfsstrom-Regelung) angesteuert wird. Im vorliegenden Fall wird die Pumpe nicht durch den Verbraucher angesteuert sondern über die SPS, welche ein Signal (konstanter Sollwert) über einen Proportionalverstärker direkt auf die Pumpe gibt. Somit herrscht im System ein permanenter Arbeitsdruck von ca. 250 bar. Durch die mechanische (wird nur im Notfall mittels separaten Schlüssels betätigt) oder elektromagnetische Verstellung des Hauptschiebers wird der Gegengewichtsausleger nach links oder nach rechts ausgefahren bzw. in Nullstellung gehalten. Um Verunreinigungen im Hydrauliköl auszuschliessen, welche zu Störungen der Anlage führen könnten, wird das Oel direkt nach der Hydraulikpumpe mittels eines Druckfilters gereinigt. Ebenfalls wird das im System überflüssige Oel vor dem Rückfluss in den Vorratstank gefiltert. 2. BEURTEILUNG 2.1 Technisches - Anfangs Mai 2004 wurde am Schienenkran ein Defekt in der Hydraulikpumpe Nr. 6 (zuständig für die Förderung des Hydrauliköls zur Gegengewichtssteuerung) festgestellt. Die defekte Oelpumpe wurde ersetzt, das ganze System den Firmenvorschriften entsprechend gereinigt. - Gemäss den Untersuchungen des WD waren am sichergestellten Proportionalventil keine Spuren eines Defektes feststellbar. - Der WD hat jedoch sowohl im Druckfilter wie auch im Oelfilter des Rücklaufsystems Metallsplitter sichergestellt. Allfällige Metallsplitter im Hydrauliksystem können zu einer Fehlfunktion der Gegengewichtssteuerung führen, müssen jedoch keine Spuren hinterlassen. 2.2 Betriebliches - Die beiden Streckengleise waren ordnungsgemäss gesperrt (Z 7622 BLS). 3. SCHLUSSFOLGERUNGEN 3.1 Befunde - Die Beladung des Schienenkrans mit den beiden Jochen war korrekt. - Der Verladevorgang in Lalden mit einer seitlichen Ausschwenkung von ca. 14 verlief normal. - Gemäss Aussagen der Mitarbeiter der Firma VANOMAG hat der Kran seit dem Auswechseln der Oelpumpe während den letzten fünf Tagen/ca. 40 Stunden problemlos funktioniert. Auch in der Nacht Sonntag/Montag, 23./24. Mai 2004 verliefen die Arbeiten mit dem Schienenkran bis zum Zeitpunkt des Ereignisses normal. 3.2 Ursache Als Ursache für das Kippen des Krans können folgende Ursachen in Frage kommen: Eine Fehlfunktion der elektronischen Steuereinheit oder der Lastmomentbegrenzung. Da im Schienenkran kein Fehlerfunktionsspeicher vorhanden ist bzw. nur die letzte Fehlfunktion registriert wird, kann diesbezüglich keine Aussage gemacht werden. Da die elektronische Steuereinheit und die Lastmomentbegrenzung durch die Firma Gottwald überprüft und keine Fehlfunktion festgestellt wurde, kann diese Möglichkeit mit grosser Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. 9

10 Eine Störung im Hydrauliksystem der Gegengewichtssteuerung. Aufgrund des Umstandes, dass ca. acht Wochen vor dem Ereignis die Hydraulikölpumpe Nr. 6 einen Defekt hatte und ersetzt werden musste und dass bei diesem Schaden viele Metallsplitter ins Hydrauliksystem gelangt sind sowie der Tatsache, dass durch den WD noch mehrere Metallsplitter aus dem Druck- und dem Rücklauffilter sichergestellt werden konnten, muss eine Störung des Systems durch Metallsplitter in näheren Betracht gezogen werden. Damit sich das Gegengewicht in die falsche Richtung bewegt, im betroffenen Fall nach rechts statt nach links, ist eine Fehlfunktion bei nur einem der fünf involvierten Ventile (Anlage 3) genügend. Ein Blockieren des Hauptschiebers im Proportionalventil (Nr. 15), eines Sperr- (Nr und 16.2) oder eines Druckreduzierventils (Nr und 17.2) durch sich im Hydrauliksystem befindende Metallsplitter, steht im Vordergrund, kann aber spurenkundlich nicht belegt werden. 4. SICHERHEITSEMPFEHLUNGEN Bei einem Defekt an Komponenten (im vorliegenden Fall an der Hydraulikpumpe) innerhalb des Hydrauliksystems, bei dem Metallsplitter entstehen, ist darauf zu achten, dass alle im gleichen Oelkreislauf befindlichen Ventile ausgebaut werden. Die Ventile müssen einer genauen Reinigung unterzogen werden oder sind nötigenfalls zu ersetzten. Die vorhandenen Leitungen sind auszuspülen, wobei zu beachten ist, dass innerhalb der Leitungen keine grossen Verwinklungen vorhanden sind, wo sich Verunreinigungen ablagern können. Auch hier müssen gegebenenfalls einzelne Leitungen ersetzt werden. Die Ausführung dieser Arbeiten ist zu protokollieren. Die Untersuchung wurde von Jean Gross geführt. Schlieren, 04. Februar 2005 Unfalluntersuchungsstelle Bahnen und Schiffe Jean Gross Untersuchungsleiter Fotos: Nr. 5, 6 (WD der Stadt Zürich) Nr. 3 (BLS) Nr. 1, 2, 4 (UUS/grj) 10

11 Anlage 1 Schematischer Gleisplan Spurwechsel Mundbach Ereignisstelle Gleise 11/12 11

12 Anlage 2 Anordnungszirkular Streckenperrung BLS Z

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14 Anlage 3 Schema Hydraulikkreislauf 14