Zugsteuerung, Zugsicherung und Signalgebung

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1 Zugsteuerung, Zugsicherung und Signalgebung Neubaustrecke Ebensfeld Erfurt Verkehrsprojekt Deutsche Einheit Nr. 8 Nürnberg Berlin Verkehrsprojekt Deutsche Einheit (VDE) Nr. 8 Nürnberg Berlin Einzelne Projekte wurden kofinanziert durch: Operationelles Programm Verkehr EFRE Bund Europäische Union Investition in Ihre Zukunft Europäischer Fonds für regionale Entwicklung Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Von der Europäischen Union kofinanziert Von Transeuropäisches der Europäischen Verkehrsnetz Union (TEN-V) kofinanziert Transeuropäisches Von der Europäischen Verkehrsnetz (TEN-V) Union kofinanziert Transeuropäisches Verkehrsnetz (TEN-V)

2 Das Projekt Neubaustrecke Ausbaustrecke Elektronische Stellwerke (ESTW) Zentrale ESTW Unterzentrale Frankfurt (Main) Halle (Saale) München Verona Magdeburg Coburg Flughafen Ebensfeld Bamberg Erlangen Am 9. Dezember 2015 ist die Neubau strecke Erfurt Leipzig/ Halle, VDE 8.2, feierlich eröffnet worden. Sonderfahrten verbanden Halle, Erfurt und Leipzig. Seit dem 13. Dezember 2015 läuft der fahrplanmäßige Betrieb. Modernste Leit- und Sicherungstechnik ESTW und ETCS erhöhen Sicherheit und Verkehrsfluss Der moderne Bahnverkehr funktioniert elektronisch und digital. An der Aus- und Neubaustrecke VDE 8 sind komplett ESTW (Elektronische Stellwerke) eingesetzt. Auch im Bereich der Zugsicherung hat es bahnbrechende Neuerungen gegeben. Mit dem digitalen System ETCS gibt es erstmals einen europäischen Standard. Das Zusammenspiel von ESTW und ETCS bedeutet ein Höchstmaß an Sicherheit und die Möglichkeit, im Hochgeschwindigkeitsverkehr mehr Züge auf einer Strecke fahren zu lassen. Lutherstadt Wittenberg Bitterfeld Dresden Hamburg Verkehrsprojekt Deutsche Einheit (VDE) Nr. 8 Aus-/Neubaustrecke Nürnberg Erfurt Leipzig/Halle Berlin Die rund 500 Kilometer lange Aus- und Neubaustrecke zwischen Nürnberg, Erfurt, Leipzig/Halle und Berlin bildet das Kernstück der künftigen Hochgeschwindigkeitsstrecke München Berlin. Auf der neuen Bahnmagistrale sind Höchstgeschwindigkeiten von 300 km/h möglich. Nach Abschluss aller Maßnahmen wird die Reisezeit zwischen München und Berlin auf etwa vier Stunden verkürzt. Auch anknüpfende Strecken in Ost-West-Richtung profitieren von der neuen Trasse. Mit der Inbetriebnahme der Neubau strecke Erfurt Leipzig/Halle, des Teilabschnitts VDE 8.2, im Dezember 2015 hat sich die Fahrzeit auf der Verbindung Dresden Frankfurt bereits um eine Stunde verkürzt. Wenn im Dezember 2017 die Aus- und Neubaustrecke Nürnberg- Erfurt ihren Betrieb aufnimmt, wird dies Fahrzeitverkürzungen von bis zu zwei Stunden im Süd-Ost-Verkehr mit sich bringen. Zudem werden die Eisenbahnknoten Leipzig, Halle und Erfurt zu attraktiven Umsteigepunkten zwischen Regional- und Schnellverkehr ausgebaut sein. Das Investitionsvolumen für die gesamte Aus- und Neubaustrecke beträgt fast zehn Milliarden Euro. Durch das größte und innovativste Bahnbauprojekt Deutschlands wird der Zug zu einer konkurrenzfähigen und umweltgerechten Alternative zu Auto und Flugzeug wurden von der Bundesregierung verschiedene Verkehrsprojekte auf den Weg gebracht, um die Ost-West-Anbindung zu verbessern. Das Verkehrsprojekt Deutsche Einheit Nr. 8 (VDE 8) ist als zweigleisige, elektrifizierte Strecke für den Personen- und Güterverkehr konzipiert. Im Transeuropäischen Verkehrsnetz (TEN-V) gehört die Trasse zu einem der neun Kern-Korridore im Eisenbahnverkehr, dem Skandinavien-Mittelmeer-Korridor, der von der finnischen Ostgrenze bis Sizilien reicht. Das ESTW stellt Weichen in die Zukunft Die Aufgabe von Stellwerken ist es seit dem Beginn des Schienenverkehrs, mit Hilfe von Weichen, Gleisfreimeldeanlagen und Signalen eine sichere Fahrstraße für den Zug herzustellen. Lange Zeit wurde dies mit mechanischen Stellwerken getan. Über große Hebel haben Stellwerker mit Krafteinsatz Weichen oder Signale direkt bewegt. Die Züge wurden sozusagen auf Sicht von einem Stellwerk zum nächsten übergeben. Das Legen von sicheren Fahrstraßen und das Rangieren von Güterwagen benötigte entsprechend viel Zeit. Geschwindigkeitsanzeige im Testzug ICE-S

3 Im modernen Zugverkehr werden Elektronische Stellwerke, sogenannte ESTW, eingesetzt. Sie funktionieren nach folgendem Prinzip: Es gibt eine Betriebszentrale. Dort sitzen Fahrdienstleiter an Computerbildschirmen und legen über eine Maussteuerung die Fahrstraßen. Die Befehle werden vom Rechner an die Zentralen, die ESTW-Z und die Unterzentralen, die ESTW-UZ (Stellwerke mit Rechnern) weitergegeben, die jeweils für große oder wichtige Streckenabschnitte zuständig sind. Hier werden die Informationen an Außenstellen verteilt, die ESTW-A. Sie sind an der Strecke als kleine Betonhäuschen sichtbar und nehmen letztlich die Steuerung und Überwachung der Weichen und Signale in einem kleinen Streckenabschnitt vor. In Elektronischen Stellwerken arbeiten zur Sicherheit mindestens zwei Rechnersysteme gleichzeitig und unabhängig voneinander. Nur wenn ihre Ergebnisse sicher übereinstimmen, kann ein Zug fahren. ESTW auf der Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Erfurt (VDE 8.1) Der Abschnitt VDE 8.1 unterteilt sich in die Ausbaustrecke Nürnberg Ebensfeld (viergleisiger Ausbau, Geschwindigkeit bis 230 km/h) und die Neubaustrecke Ebensfeld Erfurt (zweigleisiger Neubau, Geschwindigkeit bis 300 km/h). Der gesamte Abschnitt wird von den Betriebszentralen in München (Steuerbezirk 9) und Leipzig (Steuerbezirk 13 für die Neubaustrecke, Steuerbezirk 1 für den Bahnhof Erfurt) gesteuert. Die Fahrdienstleiter geben von den Betriebszentralen aus die Befehle an die Stellwerks-Zentralen bzw. Unterzentralen. Im Bereich der Ausbaustrecke gibt es drei Unterzentralen (UZ), in Fürth, Erlangen und Unterleiterbach. Außerdem sind noch herkömmliche Stellwerke (RSTW) eingebunden, in Nürnberg, Fürth, Forchheim und Bamberg. Die Neubaustrecke steuern die Fahrdienstleiter komplett mit Elektronischer Stellwerkstechnik (ESTW). An der ESTW-UZ Unterleiterbach NBS sind die Außenstellen (ESTW-A) in Weißenbrunn und Esbacher See und an der ESTW-UZ Unterleiterbach ABS sind die ESTW-A Unterleiterbach und Breitengüßbach angeschlossen. Die UZ Erfurt NBS (Neubaustrecke) hat vier ESTW-A in Theuern, Massetal, Illmenau, und Eischleben. Die UZ Erfurt Knoten ist für die Signal- und Weichensteuerung im Bereich des gesamten Eisenbahnknotens zuständig. Vorteil: Ein Zugbeeinflussungssystem für ein Europa ohne Grenzen Ein ESTW ist ein Zugsicherungssystem, es stellt die Fahrstraßen für die Züge so ein, dass keine Auffahrten, Gegenfahrten und Flankenfahrten stattfinden können. Ein Zugbeeinflussungssystem geht über diese Sicherungsfunktion hinaus und überwacht Geschwindigkeit und Halteort der Züge. Allerdings haben in Europa fast alle Eisenbahnen unterschiedliche Zugbeeinflussungsysteme erdacht. Nun gibt es ein Projekt diese zu vereinheitlichen. Es heißt ETCS (European Train Control System/Europäisches Eisenbahnkontroll system) und ist für alle Neubaustrecken in Europa vorgeschrieben. GSM-R-Mast am Südportal des Augustaburgtunnels 2016 ETCS ermöglicht die Herstellung der technischen Inter - operabilität im europäischem Zugverkehr. Mit ETCS wird der grenzüberschreitende Verkehr möglich und zwar ohne Lokwechsel oder teure Mehrsystemloks. An Ländergrenzen muss nicht mehr angehalten werden. ETCS soll einmal komplett die rund 20 noch in Betrieb befindlichen Sicherungssysteme ablösen und den Weg für einen unkomplizierten, grenzüberschreitenden, innereuropäischen Verkehr frei machen. Deutschlandpremiere für Zugsicherung und Zugbeeinflussung ohne Lichtsignale Die gesamte Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Berlin (VDE 8) wird mit dem Zugbeeinflussungssystem ETCS ausgestattet. Abgesehen von den Bahnknoten und dem Abschnitt Leipzig Gröbers erhalten die Neubaustrecken Ebensfeld Erfurt (VDE 8.1 NBS) und Erfurt Leipzig/ Halle (VDE 8.2) ausschließlich das neue System: Die digitale Technik übernimmt die Zugsicherung und die Zugbeeinflussung, somit werden an der Strecke keine sichtbaren Signale mehr benötigt. ETCS Level 2 ohne Signale, kurz ETCS L2oS, ist seit der Inbetriebnahme der Neubaustrecke Erfurt Leipzig/Halle (VDE 8.2) im Dezember 2015 nun erstmals in Deutschland durchgehend im Einsatz. Im Dezember 2017 wird die Neubaustrecke Ebensfeld Erfurt (VDE 8.1 NBS) als Einsatzbereich dieser neuen Zug sicherungstechnik hinzukommen. Wie ETCS auf der Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Erfurt funktioniert Die ETCS-Technik gibt es in unterschiedlichen Ausbaustufen (Level). Auf der Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Erfurt kommt ETCS Level 2 zum Einsatz. Fahrzeuge, die mit dieser Technik ausgerüstet sind, melden sich, wenn sie sich einem mit ETCS Level 2 ausgerüsteten Bereich nähern, bei der ETCS-Zentrale, dem Radio Block Center (RBC) selbständig an, orten sich im Fahrweg und erhalten nach einem Datenabgleich mit dem RBC eine Fahrterlaubnis für den jeweils freigege-

4 Funktionsprinzip ETCS Level-2 benen Abschnitt. Die ETCS-Zentralen erhalten von den angeschlossenen Stellwerken ständig die aktuellen Fahrweginformationen und erstellen aus diesen sowie gespeicherten statischen Informationen die Fahrterlaubnis, die dem Fahrzeug mittels Funkdatenübertragung übertragen wird. Die Datenübertragung übernimmt das digitale Mobilfunknetz GSM-R (Global System for Mobile Communications-Railway), ein hochverfügbares System, das ausschließlich dem Eisenbahnverkehr dient. Als weiteren Baustein im ETCS-System gibt es im Gleisbett angebrachte Transponder, die sogenannten Eurobalisen. Sie sind vergleichbar mit elektronischen Kilometersteinen, die beim Überfahren dem Zug den genauen Standort und weitere ortspezifische Informationen übermitteln. Der Triebwagenführer bekommt all diese Angaben und die Daten aus der ETCS- Zentrale auf dem DMI (Drive-Machine-Interface) auf Bildschirmen dargestellt. Der ständige Austausch über GSM-R und die ununterbrochene Verarbeitung der Informationen über die Strecke, den vorgegebenen Fahrweg und die richtige Ge- schwindigkeit des Zuges führt zu einer kontinuierlichen und sicheren Zugbeeinflussung. Das Fahren auf elektronische Sicht bringt viele Vorteile: Höchstgeschwindigkeiten bis 300 km/h sind möglich Mehr Fahrzeuge können in kürzeren Abständen auf die Strecke, der Durchsatz wird deutlich erhöht. Die Wartungskosten sinken mittel- und langfristig, da verschleißintensive Signaltechnik nicht mehr benötigt wird. unkomplzierter, grenzüberschreitender innereuropäischer Zugverkehr Für die Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Erfurt (VDE 8.1) sind drei ETCS-Zentralen (RBC) errichtet worden, das RBC Erfurt Knoten, das RBC Erfurt NBS und das RBC Unterleiterbach. Auf der Strecke werden rund 2000 Eurobalisen installiert, die speziell für die Anforderungen des Hochgeschwindigkeitsverkehrs befestigt werden. Bildschirme des DMI, des Driver-Machine-Interface Balise im Gleis GSM-R-Mast

5 Achszähler Messfahrt zur GSM-R Funkausleuchtung ESTW und ETCS Besonderheiten auf der Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Erfurt Da die Tunnel zwischen Ebensfeld und Erfurt zweigleisig sind, sollen sich Züge bestimmter Kategorien im Tunnel nicht begegnen zum Beispiel Güterzüge mit schnellen Personenzügen. Dieses sogenannte Tunnelbegegnungsverbot wird über die Elektronische Stellwerkstechnik gesteuert. Abnahmeprüfungen und Inbetriebnahme Mit der Vorbereitung der Abnahmen wurde im Jahr 2016 begonnen. Die umfangreichen Abnahmeprüfungen für ESTW und ETCS werden in 2017 vollzogen. Dafür sind im Zuge der Eröffnung der Neubaustrecke Erfurt Leipzig/ Halle (VDE 8.2) bereits wertvolle Erfahrungen gesammelt und technische Regelwerke erarbeitet worden. Mit Eröffnung der Strecke VDE 8.1 im Dezember 2017 werden zwischen Nürnberg und Leipzig/Halle insgesamt ein neuer Steuer bezirk in der Betriebszentrale Leipzig, drei neue Unterzentralen und 12 ausgelagerte Stellwerke in Betrieb sein. Diese steuern zirka 270 Weichenantriebe, mehr als 600 Achszählpunkte sowie die konventionellen Lichtsignale der Ausbaustrecke Nürnberg Ebensfeld (VDE 8.1 ABS). Fünf neue ETCS-Zentralen (RBC) und mehr als 3000 Eurobalisen sorgen dafür, dass auf der Strecke Nürnberg Erfurt Leipzig/Halle durchgängig mit ETCS Level 2 gefahren werden kann, im Bereich der Neubaustrecken sogar mit ETCS L2oS. Ab 2018 werden von der ERA, der Europäischen Eisenbahnagentur, erweiterte technische Spezifizierungen für den ETCS-Betrieb verlangt. Dies wird durch die Umstellung von der sogenannten Baseline 2 auf Baseline 3 umgesetzt. Anpassung ist bereits durch aufwärtskompatible Hardware vorin stalliert oder wird durch Software-Updates ermöglicht. DB Informationspunkt: Aus- und Neubaustrecke Nürnberg Berlin Neubaustrecke VDE 8.1 Ebensfeld Erfurt Goldisthal Goldberg 1 Landkreis Sonneberg, Thüringen Öffnungszeiten: November bis März Mittwoch Sonntag 11bis 18Uhr April bis Oktober Mittwoch Sonntag 12 bis 19 Uhr Telefon: dbi.karl-georg. Froebel@db-international.de

6 1 2 Weichenstellung über ESTW Ein- und Ausfahrt in einen Überholbahnhof ESTW-Betriebszentrale in Leipzig Titel: Überleitstelle und Überholbahnhof an der Ilmtalbrücke GSM-R Sendemast (Bildmontage) 2 Impressum Herausgeber DB Netz AG Großprojekt VDE 8 Kurt-Schumacher-Straße Erfurt Tel.: Foto: Frank Kniestedt, DB AG Olaf Drescher, DB AG Visualisierung: Siemens AG Änderungen vorbehalten. Einzelangaben ohne Gewähr. Stand: Juli Druckmanagement: DB Kommunikationstechnik GmbH Karlsruhe,