Archiv

Während unter dem Schlagwort Eisenbahn 4.0 vor einigen Jahren noch eine breite Palette von Handlungs­feldern zusammengefasst wurde (z. B. Schnittstellen zu Reisenden/Verladern, Schnittstellen zwischen EIU und EVU, Entwicklung und Management von Infrastruktur, Gestaltung des Arbeitsumfelds), erscheint das unter dem Schlagwort Digitalisierung angesprochene Spektrum mittlerweile enger gefasst. Digitalisierung rückt den Fokus zumeist auf die Systemkomponenten Stellwerk nebst Feldelementen, Zugsicherung (konkret ETCS bzw. CBTC), teilautomatischer Betrieb (ATO), Disposition durch Traffic Management System (TMS) sowie ggf. noch notwendige Tele­kommunikationsanwendungen. Erwartet wird von der Digitalisierung ein Blumenstrauß an Effekten, welcher in Anlehnung an [1] eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit, eine Verbesserung der Inter­operabilität, eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und Energieeffizienz, eine Senkung der Betriebskosten durch Reduktion der Feldelemente und die Gewährleistung der Demografiefestigkeit zum Ziel hat. Dieser Artikel soll Anregungen geben, dass Digitalisierung nicht nur als Einführung verschiedener isolierter Tech­nologien verstanden werden darf. Vielmehr muss die Digitalisierung des hochkomplexen Systems Bahn komponenten­übergreifend entwickelt werden, um angestrebte Verbesserungen zu erreichen.

Wenn Züge zuverlässig innerhalb definierter Anhaltewege zum Stehen kommen, stellt dies neben dem positiven Einfluss auf Betriebsstabilität und Pünktlichkeit auch einen zentralen Baustein zur Taktverdichtung und folglich erhöhter Transportkapazität dar. Neben einer neuartigen Verzögerungsregelung sowie einer verbesserten Gleitschutzfunktion spielt hierzu beim Knorr-Bremse-Ansatz einer Reproducible Braking Distance (RBD), deren funktionale Verknüpfung mit einem künftig situationsangepassten Adhäsionsmanagement eine entscheidende Rolle. Zur Schaffung einer umfangreichen und präzisen Datenbasis zur Entwicklung derartiger Funktionalitäten führten DB Systemtechnik und Knorr-Bremse eine Shift2Rail-geförderte Versuchskampagne mit dem „advanced TrainLab“ durch. Die DB Systemtechnik zielt mit den Ergebnissen auf eine weiterentwickelte Prüfung von Gleitschutz- und Adhäsionsmanagementsystemen an ihrem Gleitschutzprüfstand ab. So sollen künftig betrieblich schwierige Fahrversuche durch Prüfstandsversuche ersetzt werden können, andererseits die Prüfbedingungen und -kriterien bei extrem niedrigen Kraftschlussbedingungen auch im Hinblick auf führerloses Fahren (ATO) ausgeweitet werden.

Im Folgenden stehen weder die maßverkörpernden Messradsätze im Fokus, die in den Instandhaltungswerken der Eisenbahnen als Vergleichsnormale für Messmittel oder zerstörungsfreie Prüfmittel genutzt werden noch jene Radsätze, die die Radsatzbeanspruchung durch den Bahnbetrieb messtechnisch ermitteln und damit zur Sicherheit des Bauteiles Radsatz beitragen. Vielmehr geht es um Radsätze, die zu Kraftsensoren veredelt die Bewertung der Interaktion Fahrzeug – Fahrweg und des Fahr- und Schwingungsverhalten von Schienen­fahrzeugen durch Messung der Rad-Schiene-Kräfte ermöglichen. Diese haben einen enormen Entwicklungs­schub erfahren, getrieben durch die rasante technische Entwicklung im 20. Jahrhundert und die Digitalisierung im neuen Jahrtausend. Der Artikel beschreibt den Entwicklungsweg der letzten 50 Jahre, die Motivationen und Zwangspunkte hierfür und den heutigen Stand – gespiegelt am allgemeinen Stand der Technik und der technischen Sicherheit.

Die Schweizerische Südostbahn AG (SOB) leitet bis 2022 ein ATO-Pilotprojekt unter Anwendung von konventioneller Außensignalisierung mit dem Zugbeeinflussungssystem ETCS L1LS. Dieses System wird auf Regionalstrecken noch lange im Einsatz bleiben, wodurch sich für die in diesem Segment tätige SOB ein hohes Potenzial für den Einsatz von ATO abzeichnet. Die SOB führt das Pilotprojekt gemeinsam mit zwei Unternehmen aus Industrie und Wirtschaft durch, die in einem Wettbewerbsverfahren ausgelobt wurden. Im Einsatz stehen zwei Triebzüge unterschiedlicher Generationen, die auch unterschiedliche Lösungsansätze erfordern. Der ATO-Betrieb unter ETCS L1LS stellt spezielle Herausforderungen bezüglich der Anwendung der im Prinzip für Full Supervision Systeme ausgelegten Standards, der notwendigen Abweichungen zu diesen und den Anpassungen etablierter Prozesse und Regelwerke. Die ersten Erkenntnisse im Bereich der technischen Kompatibilität mit den vorliegenden TSI-Spezifikationsentwürfen sowie die Etablierung des betrieblichen Tests sind erste Meilensteine, die in diesem Bericht im Fokus stehen.