Testfahrten am Bahnhof Stadlau

Im System „Eisenbahn“ herrschen geringe Reibwerte zwischen Rad und Schiene. Diese Eigenschaft hat folgenden Vorteil: Die Bahn bewegt sich sehr energieeffizient fort.

Bedingt durch den geringen Reibwert ist der Bremsweg wiederum länger als zum Beispiel bei einem herkömmlichen PKW. Damit das Schienennetz auch in Zukunft nachhaltig, performant und sicher bleibt, ist die präzise Kenntnis des Anhaltewegs notwendig. team unterstützte die ÖBB dabei, das Bremsmodell durch Testfahrten in der Praxis zu bestätigen.

Achtung, Testfahrt! Unser Beitrag für einen sicheren Bahnverkehr
Bei strahlendem Sonnenschein war es am 8. und 9. Mai so weit – gemeinsam mit der ÖBB-Infrastruktur AG führte team Testfahrten am Bahnhof Stadlau durch. Ziel war es, den genauen Anhalteweg aus geringen Geschwindigkeiten mit typischen Personen- und Güterzügen zu ermitteln. Die Kenntnis des Anhaltewegs ist für die Eisenbahn essenziell, um das System so zu gestalten, dass alle Sicherheitsaspekte eingehalten werden.

Zwar kann mit Simulationsmodellen der Anhalteweg näherungsweise berechnet werden. Für belastbare Ergebnisse ist es jedenfalls sinnvoll, die Simulationsergebnisse mit Ergebnissen aus der Praxis zu validieren.

Ein voller Erfolg: Testfahrten bestätigen erwartete Ergebnisse
Die Testfahrten zur Überprüfung des Anhaltewegs wurden jeweils mit Personen- und Güterzügen durchgeführt. Das sehr unterschiedliche Verhalten von Personen- und Güterzügen bestätigte sich, wie erwartet.

Die Testsequenzen konnten an den Testtagen effizient durchlaufen werden und die vorausberechneten Werte zeigten gute Übereinstimmung mit den beobachteten Werten der Testfahrten! Das Zusammenspiel mit den Kollegen der ÖBB aus der Fahrdienstleitung, Triebfahrzeugführer und Experten des Betriebs und Sicherungstechnik war hervorragend und unkompliziert. Damit waren die Testtage, nicht nur aufgrund des hervorragenden Wetters, sondern auch aufgrund der professionellen Unterstützung durch team, ein voller Erfolg.

Die Aufgabe von team bestand in einer vollumfänglichen Betreuung der Testfahrten. Diese reichte von der intensiven Vorbereitung (inkl. Konzeptionierung eines geeigneten Messverfahrens) über die Abwicklung der Testfahrten bis hin zur umfänglichen Dokumentation und Auswertung der Testergebnisse.

Signal+Draht-Kongress 2020

Der Signal+Draht-Kongress feierte dieses Jahr sein 20-jähriges Jubiläum. Der zweitägige virtuelle Kongress wurde vom 12. – 13. November 2020 abgehalten und behandelte den Themenschwerpunkt „Digitalisierung der LST“.

Erhöhung Anteil der Eisenbahn am Modalsplit
Die Verlagerung der Mobilität auf das umweltfreundliche Verkehrsmittel Eisenbahn ist eine wesentliche Maßnahme zum Erreichen der ambitionierten Klimaziele. Um den Anteil der Eisenbahn am Modalsplit zu erhöhen, müssen zum einen die Wettbewerbsfähigkeit der Eisenbahn als Transportmittel gesteigert, zum anderen höhere Zugkapazitäten unter Einhaltung höchster Sicherheitsstandards geschaffen werden.
ETCS soll für diese Vorhaben als Grundlage dienen. Deshalb arbeiten Politik, Infrastrukturbetreiber und Industrie mit Nachdruck an der Vorbereitung des Flächenrollouts.

Weichen für ETCS sind gestellt
Die Eisenbahninfrastrukturunternehmen (EIU) in Europa sind sich in einem gemeinsamen ETCS-Zielbild einig – mit ETCS sollen die Weichen für einen führerlosen Betrieb (ATO) gestellt werden! Eines steht dabei fest – die Eisenbahninfrastrukturunternehmen haben sich in den ETCS Rolloutplänen ambitionierte Termine gesetzt.

Die innovative Technik kann dieses ambitionierte Zeitmanagement auf zwei Arten unterstützen:
Einerseits ermöglicht sie, dem hohen, kurzweiligen Bedarf an Personal entgegenzuwirken, indem Prozesse automatisiert ablaufen können.
Zum anderen interagiert ETCS stark mit Planungs- und Durchführungsprozessen, die für das Zugfahren erforderlich sind. Bei der Digitalisierung dieser Prozesse können ETCS kompatible Schnittstellen realisiert werden, um damit den Integrationsaufwand von ETCS zu senken. Langfristig wird dadurch ein wesentlicher Beitrag für die Effizienzsteigerung der Eisenbahn geleistet.

Digitale LST – ein Ansatz für Nebenbahnen
Die infrastrukturseitige ETCS-Ausrüstung ist kostenintensiv. Diese Tatsache haben die Experten des Kompetenzzentrums Bahnsicherungstechnik (CERSS) erkannt und einen ressourceneffizienten Ansatz für eine digitale LST auf Nebenbahnen entwickelt. Kern dieses Ansatzes ist es, sicherungstechnische Funktionen, inklusive der Zugintegritätsprüfung auf das Fahrzeug, auszulagern. Eine teure, streckenseitige Stellwerkstechnik wird damit überflüssig, denn die streckenseitigen Weichenmodule stehen mit den Fahrzeugen über Funk in Verbindung. So erfolgt die Meldung der Weichenlagen an die Fahrzeuge.
Die Zugortung wiederum erfolgt GPS-basiert. Zusätzlich am Zug angebrachte Sensoren erhöhen dabei die Ortungsgenauigkeit. Technologiebedingt geht mit GPS eine gewisse Ortungsungenauigkeit in Tunnelbereichen einher. Diesen Aspekt versucht man durch den Verweis auf die niedrigeren Anforderungen im Bereich der Nebenbahnen zu entkräftigen. Die Kompatibilität der neuartigen LST zu ETCS ist damit gegeben und hat großes Potential. Derzeit befindet sich dieses Konzept jedoch noch in der „Proof of Concept“ Phase.

Digitale LST als „Enabler“ für eine wettbewerbsfähige Eisenbahn
Der diesjährige Signal+Draht-Kongress hat gezeigt, dass die Politik in Zukunft stark auf das Transportmittel Eisenbahn setzt. In den europäischen Ländern wird die Weiterentwicklung der Eisenbahn gefördert. Nur durch effiziente Maßnahmen ist es möglich, den Wettbewerbsvorteil der Eisenbahn im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern auszubauen.
Eine europaweit interoperable LST ermöglicht dabei den Übergang von einer Mehrfachausrüstung hin zu einer Einfachausrüstung der Fahrzeuge. Zusätzlich wird eine Basis für den automatisierten Betrieb geschaffen, um in Zukunft kostensparender und effizienter zu sein.

team ist bei allen zeitkritischen Projekten mit hohem Innovationsgehalt in diesem Themenbereich der ideale Partner- durch umfassendes Fachwissen in der LST und einem hohen Maß an Professionalität im Prozess- und Projektmanagement.

Automatisierung im Bahnverkehr

Automatisierung, Digitalisierung, Industrie 4.0 – es handelt sich hier um gängige Schlagworte für innovative Ansätze und die Modernisierung gegenwärtiger Technologien. In den Medien werden diese Bereiche meist im Umfeld der Industrie beleuchtet.

Beispielhaft für solche Industrieanlagen steht der Bahnverkehr. Knapp 5.000 km umfasst das österreichische Schienennetz! Umso mehr scheint es an der Zeit, sich mit dem Thema „Automatisierung“ in diesem Kontext näher zu beschäftigen. Soviel vorweg: Die Potenziale der Automatisierung im Bahnverkehr sind enorm – vom verbesserten und nachfragegerechten Fahrplanangebot, über die Attraktivitätssteigerung im Transportwesen Bahn, Energieeinsparungen, bis hin zur Reduktion weiterer Ressourcen. Zur näheren Betrachtung werden in diesem Blog zwei mögliche Anwendungsgebiete näher erforscht:

Ein Mix aus Alt und Neu: der aktuelle Bestand an Infrastrukturanlagen
Die Bahn ist seit mehr als einem Jahrhundert ein etablierter Verkehrsträger. Im Bestand der Infrastrukturanlagen ist ein bunter Mix aus Alt- und Neusystemen zu finden, bahntypisch mit einer sehr hohen Lebenszyklusdauer. Als Voraussetzung zur Automatisierung eines Prozesses ist es notwendig, dass alle Regelgrößen zuverlässig digital verfügbar und steuerbar sind.
Das birgt jedoch auch Herausforderungen: Die Weichenlagen und Signalzustände eines traditionsreichen, 100-jährigen Stellwerks lassen sich nicht ohne Weiteres digital erfassen bzw. steuern. Länderspezifische Vorgaben und Regelwerke sind ebenso verpflichtend einzuhalten.

Automatische Steuerung von Bahnen
Vielversprechende Pilotprojekte für den Nahverkehr und U-Bahnbetrieb haben bereits gezeigt, wie die automatische Steuerung – also der fahrerlose Betrieb – umgesetzt werden kann. Als Beispiele dienen die U-Bahnen in Nürnberg und Lille sowie die Hochbahn in Dortmund.
Infrastrukturanlagen im Fernverkehr zeichnen sich durch fünf wesentliche Merkmale aus: 1. kein abgegrenzter Fahrbereich, 2. ein großes Streckennetz, 3. mehrere Infrastrukturbetreiber, 4. mehrere Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) sowie ein großer Fuhrpark unterschiedlicher Fahrzeugtypen u.a. Das Gesamtsystem wiederum besteht aus den beiden Komponenten Fahrzeug und Infrastruktur (Eisenbahnstrecke). Diese Beschaffenheit macht die Automatisierung im Fernverkehr jedoch zu einem herausfordernden Unterfangen.

Von der Zugsicherung zur Zugautomatisierung
Für die Sicherheit einer Zugfahrt ist weiterhin das bestehende Zugsicherungssystem verantwortlich. Bei der Infrastruktur wiederum wird zwischen der Zugsicherung und der Zugautomatisierung unterschieden. Wesentlich ist, dass auf Grundlage des Zugsicherungssystems ein System zur Automatisierung von Zugfahrten aufgesetzt wird.
Auf EU-Ebene werden dazu im Programm „Shift2Rail“ die Optimierungspotentiale aus den Technologiefeldern Automatisierung, Digitalisierung und „Künstliche Intelligenz“ für den Transportträger Bahn untersucht. Daraus wurde die Notwendigkeit zur Standardisierung abgeleitet und mit der Arbeitsgruppe „ATO over ETCS“ (Automatic Train Control over European Train Control System) eine entsprechende Maßnahme eingeleitet. Ziel war es, die Anforderungen an ein europäisch einheitliches System zu spezifizieren. Diese Spezifikation zu „ATO over ETCS“ befindet sich derzeit noch in Ausarbeitung.

Automatisierung im Verschub
Zur Automatisierung von Vorgängen im Verschub wurden bereits erste Forschungsprojekte im Flachrangieren (ohne Abrollberg) umgesetzt. Mittels 1. hochpräziser GPS-unterstützter Lokalisierung von Verschublok und Waggon sowie 2. der Verwendung einer Schnappkupplung zur Kopplung von Waggon und Lok, erforschte das BMWi-Förderprojekt „Galileo Online: GO!“ ein Konzept für den automatisierten Verschub. Die im Rahmen dieses Projekts entwickelte, zuverlässige und hochpräzise Positionsbestimmung ermöglicht eine permanente Zugvollständigkeitsprüfung – bei Wagenverlust erfolgt eine sofortige Sperre des betroffenen Streckenabschnitts.

Fazit
Zusammenfassend lässt sich festhalten: Die Automatisierung im Bahnverkehr wird in Zukunft erforderlich, um im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern wettbewerbsfähig zu bleiben. Zur automatischen Steuerung der Bahn im Fernverkehr bildet ein europäisches, einheitliches Zugsystem die Grundlage. Die Einführung von ETCS auf dem Streckennetz in Österreich ist damit eine solide Vorbereitung hin zur automatischen Steuerung von Zügen in Österreich. team unterstützt ihre Kunden auf diesem hochspannenden Weg.