Deutsche Bahn
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Themendienst

Stellwerke und Sicherungstechnik

Funktionsweise von Stellwerken und Zugbeeinflussungssystemen

Vom Stellhebel zum Mausklick: Wie die Bahn in ihrem Schienennetz täglich 40.000 Züge steuert

Mehr als 12.000 Fahrdienstleiter bundesweit stellen Weichen und Signale • Investitionen in moderne Leit- und Sicherungstechnik zur Steigerung der Leistungsfähigkeit des Eisenbahnbetriebs

Rund 40.000 Züge im Personennah-, -fern- und Güterverkehr sind tagtäglich auf dem deutschen Schienennetz unterwegs, bringen Millionen Reisende von A nach B oder Güter zur rechten Zeit zu ihrem Bestimmungsort. Gesteuert wird der Zugverkehr durch bundesweit rund 3.000 Stellwerke.

Betriebliche Grundlage auf Strecken mit konventioneller Leit- und Sicherungstechnik ist das Fahren im durch Hauptsignale begrenzten Raumabstand. Das heißt, nur ein Zug darf in einen freien Streckenabschnitt eingelassen werden. Die Gleise in den Bahnhöfen und deren Fortsetzung auf der Strecke bilden den Fahrweg der Züge. Weichen ermöglichen den Wechsel von einem Gleis zum anderen. Der Fahrweg der Züge wird eingestellt, gesichert und dadurch zur Fahrstraße. Durch die Fahrtstellung eines Signals wird die Fahrstraße freigegeben.

Das Einstellen der Fahrstraßen bedeutet das Stellen und Sichern aller für eine Zugfahrt erforderlichen Weichen und Signale vom Stellwerk. Zahlreiche technische Sicherungen und Abhängigkeiten verhindern, dass die Fahrstraße während einer Zugfahrt verändert oder von einer anderen Zugfahrt benutzt werden kann. Die Durchführung von Zugfahrten wird durch Fahrdienstleiter auf Grundlage von Fahrplänen geregelt. Dazu bedient man sich des so genannten Zugmeldeverfahrens. Dieses ist erforderlich, um für den jeweiligen Zug die richtige Fahrstraße zu wählen sowie Signale rechtzeitig zu stellen.

Mechanische Stellwerke. Bei dieser Bauart werden Signale und Weichen
über Hebel und Drahtzüge per Hand gestellt. Weichen können damit nur bis
zu 800 und Signale bis maximal 1.800 Meter Entfernung gestellt werden. Die Stellbezirke, also die Streckenabschnitte, für die der Fahrdienstleiter in seinem Stellwerk verantwortlich ist, sind daher vergleichsweise klein. Hinzu kommt, dass sich der Stellwerksmitarbeiter per Augenschein davon überzeugen muss, ob das Gleis, in das ein Zug fahren soll, auch wirklich frei ist. Größere Bahnhöfe erfordern deshalb stets mehrere dieser Stellwerke.

Elektromechanische Stellwerke. Diese Bauform wandelt mechanische Bedienhandlungen des Personals in elektrische Impulse um. Weichen und Signale stellen sich elektrisch um. Die Betriebszustände der Signale und Weichen werden im Stellwerk über verschiedenfarbige Lichtpunkte angezeigt. Der Fahrdienstleiter überzeugt sich per Augenschein davon, dass die Gleise für Zug- oder Rangierfahrten frei sind.

Relaisstellwerke. Die Gleispläne der Bahnhöfe und der angrenzenden Streckenabschnitte sind bei diesem elektrischen Stellwerk schematisch auf Stelltischen abgebildet. Hier werden alle Bedienhandlungen vorgenommen und Betriebszustände angezeigt. Die Gleise werden überwiegend automatisch frei gemeldet.

Ein elektronisches Stellwerk

Elektronische Stellwerke (ESTW). Bei dieser Bauart werden die Signale und Weichen mit Computertechnik per Mausklick gestellt. Fahrdienstleiter können in den ESTW größere regionale Bereiche steuern und überwachen. Viele Fahrdienstleiter arbeiten inzwischen in bundesweit sieben Betriebszentralen, wodurch ein hoher Automatisierungsgrad in der Betriebsführung erreicht wird. 

Anzahl Stellwerke nach Bauarten


Bauform


Anzahl


Anteil am Gesamtbestand

 

Mechanische Stellwerke

 

839

 

27 %

 

Elektromechanische Stellwerke

 

339

 

10 %

 

Relais-/Drucktastenstellwerke

 

1.397

 

45 %

 

Elektronische Stellwerke

 

424

 

13 %

 

Sonstige Bauformen

 

91

 

2%

 

Stellwerke gesamt

 

3.090

 

100 %

(Quelle: Infrastrukturzustandsbericht 2014)

Zugbeeinflussungssysteme bei der Bahn

Die Bahn ist eines der sichersten Verkehrsmittel. Täglich sind auf dem über 33.000 Kilometer langen deutschen Schienennetz in gut fünfeinhalb Millionen Fahrgäste unterwegs, insgesamt finden an jedem Tag  bis zu 40.000 Zugfahrten statt. Neben qualifizierten Mitarbeitern sichern  technische Systeme flächendeckend  den Bahnbetrieb.

Eine zentrale Rolle dabei spielen die Zugbeeinflussungssysteme.  Sie sorgen dafür, dass Züge zum Stehen kommen, wenn Signale nicht beachtet oder die zulässigen Geschwindigkeiten nicht eingehalten werden.

Bei der Deutschen Bahn sind alle Strecken mit einer Zugbeeinflussung ausgerüstet. Damit soll ein Zug selbsttätig zum Halten gebracht und bei Geschwindigkeiten über 160 km/h auch geführt werden.

Bei der DB AG sind in der Hauptsache die Punktförmige Zugbeeinflussung (PZB) und die Linienzugbeeinflussung (LZB) in Anwendung.

Punktförmige Zugbeeinflussung (PZB)

Zu den wichtigsten Sicherungseinrichtungen während der Zugfahrt zählt die Punktförmige Zugbeeinflussung (PZB). Die Informationsübertragung und die Überwachung erfolgen punktförmig durch Sensoren am Gleis und am Fahrzeug. Überfährt ein Zug ein haltzeigendes Signal, wird er automatisch gebremst. Außerdem überwacht das System, ob an einem bestimmten Punkt die zulässige Geschwindigkeit des Zuges überschritten wird. So sind an Stellen, an denen ein Zug seine Geschwindigkeit um mehr als 20 Prozent reduzieren muss, beispielsweise weil eine enge Kurve kommt, sogenannte Geschwindigkeitsprüfungen vorgeschrieben. Das heißt: Ist der Zug an den Messpunkten vor der Kurve zu schnell, wird der Zug automatisch gebremst.

Linienzugbeeinflussung (LZB)

Bei Geschwindigkeiten über 160 km/h reicht der übliche 1.000-Meter-Abstand zwischen Vor- und Hauptsignal nicht aus, um einen Zug zum Anhalten zu bringen. In diesem Fall  wird der Triebfahrzeugführer über ein Anzeigesystem frühzeitiger über die Signalstellung informiert und zum Bremsen aufgefordert. Dafür sorgt  die Linienzugbeeinflussung (LZB). Mit der LZB wird der Zug permanent geführt. Gleichzeitig wird auch die Einhaltung der korrekten Geschwindigkeit technisch dauerhaft kontrolliert. Bei Überschreiten der zulässigen Geschwindigkeit greift die Technik automatisch ein und bremst den Zug ab. Wenn dieses System ausfällt, greift automatisch das nächste Sicherungssystem: die PZB.

In Zukunft soll das European Train Control System (ETCS) auf bestimmten europäischen Korridoren eingeführt werden. ETCS ist ein Zugbeeinflussungs-system, das vergleichbar wie die LZB funktioniert. Es ist gesamteuropäisch spezifiziert, da verschiedene Zugsicherungs- und -steuerungssysteme in Europa den grenzüberschreitenden Fahrzeugeinsatz erschweren. Das ETCS
ist bei der DB AG nach erfolgter Betriebserprobung in Vorbereitung und soll auf der Hochgeschwindigkeitsverkehrsstrecke Erfurt-Halle-Leipzig ab Ende 2015 eingesetzt werden.

Die Sicherheitsfahrschaltung (Sifa) ergänzt die Zugbeeinflussungssysteme. Die Sifa sorgt dafür, dass ein Zug gebremst wird, wenn der Triebfahrzeugführer während der Fahrt handlungsunfähig wird. Dazu bedient der Lokführer während der Fahrt mindestens alle 30 Sekunden ein Pedal oder einen Taster. Bleibt die Bedienung aus, warnt das System den Lokführer zunächst optisch und akustisch bevor der Zug automatisch gebremst wird.