Im Rahmen des Programms ETCS-Migration 2038+ plant die Österreichische Bundesbahn (ÖBB), alle stark befahrenen Strecken in ihrem Netz mit dem einheitlichen europäischen Zugbeeinflussungssystem ETCS Level 2auszurüsten. Dadurch wird einerseits interoperabler, grenzübergreifender Verkehr vereinfacht und zusätzlich die Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Strecken erhöht.
Pilotprojekt RBC Wels auf „Schiene“
Das erste Umsetzungsprojekt dieses Migrationsprogramms und damit gleichzeitig Pilotprojekt ist das RBC Wels. RBC steht für Radio Block Center und ist die wesentliche Komponente von ETCS Level 2. Dieses Projekt erstreckt sich über das Gebiet zwischen Linz und Vöcklabruck und ist planmäßig mit 31.07.2023 in Betrieb genommen worden.
Einer der Testzüge für die Testfahrten
Bei diesem Projekt kommt erstmalig die Release 5 der RBC-Software der Firma Siemens in Österreich zum Einsatz. Die beiden Kernaufgaben bei den Inbetriebnahmetests waren daher einerseits das Testen der (neuen) generischen Kernfunktionalitäten der SW-Release und andererseits das Überprüfen der projektspezifischen Implementierung auf der Strecke. Für letzteres, wurden alle ausgerüsteten Gleise sowie sämtliche Ausrüstungsgrenzen befahren, um mögliche Projektierungs- oder Montagefehler zu erkennen und eine reibungslose Inbetriebnahme zu gewährleisten.
Die Tätigkeiten der teamExperten umfassten unter anderem:
Ausarbeitung der Testfälle, Testspezifikation, Testdrehbücher
Koordination der relevanten ÖBB-Teilnehmer (zentrale und regionale Ansprechpartner, Triebfahrzeugführer, Fahrdienstleiter, Signalmeister)
Organisation des Rollmaterials (Triebfahrzeuge, Güterzug, Personenzug)
Dokumentation der Testfahrten (Protokolle, Videos, Fehlerdokumentation)
Zwei Testfahrzeuge, links eine Taurus BR 1116, rechts eine Vectron BR 1293 und unten im Gleisbett eine Balise inkl. Stolperschutz für Verschubpersonal
An vier Labortagen sowie an 11 Testtagen auf der Strecke wurde eine Vielzahl an Testfällen durchgeführt. Eine Besonderheit waren die Testfahrten mit drei unterschiedlichen Triebfahrzeugen, um eventuelle Kompatibilitätsprobleme auszuschließen (zwei davon sind auf dem Foto oberhalb zu sehen).
Professionelle Planung und reibungslose Testfahrten
Durch das gute Zusammenspiel der Kollegen der ÖBB von der Fahrdienstleitung, Triebfahrzeugführern und Experten des Betriebs sowie der professionellen Vorbereitung der Testfälle bzw. -drehbücher durch die team, konnten die Testfahrten effizient und reibungslos durchgeführt werden. Von den gefundenen Abweichungen konnte der Systemhersteller alle für die Inbetriebnahme kritischen sofort beheben, jene ohne zeitliche Kritikalität werden in den nächsten Software-Releases eingearbeitet. Aus Sicht der Testfahrten, stand somit einer planmäßigen Inbetriebnahme des Pilotprojekts nichts mehr im Wege. Das Team der team freut sich schon auf die weiteren Projekte der ETCS-Migration!
Das Scientific Railway Signalling Symposium (SRSS 2023) ist ein Teil der Darmstädter Veranstaltungsreihe „Innovations for Rail“, die sich mit aktuellen und innovativen Themen der Leit- und Sicherungstechnik im Bahnverkehr beschäftigt. Das Symposium bietet ausgewählten Referent:innen aus Wissenschaft, Industrie und Politik eine Plattform für interdisziplinäre Beiträge und fand am 14. Juni statt.
Das Motto ist einer der häufigsten Wünsche aller Beteiligten
Der diesjährige Titel lautete „Einfach Fahren! – digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout“. Das Ziel war es, mit ca. 120 Beteiligten aus Wissenschaft, Bahngesellschaften und Industrie zu diskutieren, wie die flächendeckende Einführung von digitalen Stellwerken, dem European Train Control System (ETCS), automatisiertem Fahren und dem integrierten Leit- und Bediensystem (iLBS) den Bahnbetrieb flexibler, robuster und einfacher machen kann. Dabei wurden die Herausforderungen und Chancen der europäischen Standardisierung, des schnellen Rollouts und der Automatisierung beleuchtet.
Wir waren bei dieser spannenden Veranstaltung in diesem Jahr zum ersten Mal mit einem Vortrag dabei und haben uns an dem Austausch zur digitalen Transformation im Bahnverkehr beteiligt. Simon Hofer, Senior Consultant der team, hat im großen Saal über die Herausforderungen und Lösungsansätze zum Thema „Seamless ETCS operation under degraded conditions“ berichtet, die wir auch im Rahmen unserer Projekte bei der ÖBB Infrastruktur AG behandeln.
Speziell ging es um die Problemstellung, dass bei der Streckenausrüstung mit ETCS L2 die Systemkomponenten (RBC) für einen bestimmten geographischen Bereich, oder das gesamte Gebiet eines EIU zentral an einem Standort errichtet werden. Bei der Ausrüstung einer bestehenden Strecke mit Außenlichtsignalisierung besteht, nachdem konventionelle Stellwerke in der Regel dezentral neben der Strecke aufgebaut sind, gegenüber dem zentral aufgebauten RBC des ETCS-Systems eine mögliche Rückfallebene im nationalen Zugsicherungssystem.
Auf Strecken ohne Außenlichtsignalisierung existiert diese Rückfallebene jedoch nicht mehr. Somit kann bei Ausfall des zentralen RBC-Standorts gemäß den nationalen und betrieblichen Vorschriften, nur ein eingeschränkter Zugbetrieb in SR oder Level 0 – meist mit erheblich geringeren Geschwindigkeiten und reduzierter Überwachung durch das Zugsicherungssystem – stattfinden. Die Auswirkungen solcher Ausfälle sind besonders aufgrund der geographischen Ausdehnung erheblich für den laufenden Bahnbetrieb insbesondere aus dem Blickwinkel kritischer Infrastruktur.
Wir haben unsere Erfahrungen und Best Practices zu den Lösungsansätzen geteilt und mit den anderen Teilnehmer:innen diskutiert. Besonders spannend war es zu sehen, dass dieselben Herausforderungen und Fragestellungen auch in Deutschland oder Schweiz bestehen und beantwortet werden müssen. Wir freuen uns auf jeden Fall im nächsten Jahr wieder beim SRSS in Darmstadt dabei zu sein.
Glossar EIU – Eisenbahninfrastrukturunternehmen RBC – Radio Block Centre SR – Staff Responsible Modus
Nach der Covid-bedingten Pause fand im Juni 2023 die zweite FRMCS Konferenz im UIC Headquarter, in Paris, statt. Mehr als 200 Delegierte vertraten Eisenbahngesellschaften, wie beispielsweise die ÖBB, SBB, DB, und SNCF, sowie Hersteller (z.B. Frequentis, Kontron, Nokia, Huawei, Funkwerk, etc.), Verwaltungen (z.B. EU-Kommission, ERA, ETSI, etc.), Verbände (z.B. UNISIG, UNIFE, etc.) und Berater, um über die Zukunft der Mobilkommunikation im Eisenbahnwesen und über das zukünftige Mobilfunksystem FRMCS zu konferieren.
V1 Versionen der FRMCS-Spezifikationen
In den letzten Jahren wurden trotz der Einschränkung bei Reisen und Face-to-face Meetings bereits große Fortschritte erzielt, und so konnten im Frühjahr 2023 die V1 Versionen der wichtigsten FRMCS-Spezifikationen.
FRS – Functional Requirement Specification
TOBA – Technical On-board Architecture
FIS – Functional Interface Specification
FFFIS – Form Fit Functional Interface Specification
verabschiedet werden. Ebenfalls im Frühjahr 2023 wurde die neue Version der Control, Command and Signalling Technical Specification for Interoperability (CCS TSI) beschlossen. Dies ist die erste technische Spezifikation die auch FRMCS enthält. Demzufolge war eine eigene Session dem Inhalt aller dieser Dokumente gewidmet.
Parallel zur Spezifikationsarbeit, arbeiten technische Universitäten an den Grundlagen für FRMCS, darunter die FRMCS – GSM-R Koexistenz oder FRMCS – C-ITS Multimodale Verkehrskonzepte. Zusätzlich sind Labs und Teststrecken geschaffen worden, in denen Bahngesellschaften und Hersteller gemeinsam die Grundlage für FRMCS untersuchen. So betreibt beispielsweise die DB eine Teststrecke im Erzgebirge in enger Zusammenarbeit mit dem Nokia Lab in Ungarn. Der Schwerpunkt der Tests liegt auf Sprachanwendungen. Die SNCF wiederum betreibt eine Teststrecke in Frankreich in enger Zusammenarbeit mit dem Testlab von Kontron. Der Schwerpunkt dieser Tests liegt auf Datenanwendung. Die Koordination aller Testaktivitäten und die Rückmeldung von Erkenntnissen der Test an die Standardisierung, erfolgt durch das Konsortium 5GRAIL. Auch dieser Arbeit war eine eigene Session gewidmet. In einer weiteren Session stellten die für FRMCS wichtigsten Industriebetriebe ihre Entwicklungspläne für FRMCS Produkte vor.
Migrationspläne der Bahnbetreiber im Fokus
Besondere Beachtung erhielten die Vorträge der Bahnbetreiber DB, SNCF, SBB und ProRail zu den jeweiligen Migrationsplänen von GSM-R zu FRMCS. Der Tenor aller vier Bahnbetreiber war übereinstimmend: bis 2035 wird GSM-R außer Betrieb genommen, ab 2035 wird nur noch FRMCS eingesetzt werden. Davor ist mit einem Parallelbetrieb von bis zu fünf Jahren zu rechnen, d.h. GSM-R und FRMCS parallel im Netz, GSM-R und FRMCS Endgeräte parallel in den Lokomotiven, ISDN und IP-Stacks parallel in den RBCs. Die Abschaltung von GSM-R muss laut CCS TSI fünf Jahre im Voraus angekündigt werden, also im Jahr 2030. Davor sind Pilotinstallationen in den Netzen der Bahnbetreiber geplant.
Die verabschiedeten FRMCS Spezifikationen V1 erlauben noch keine kommerzielle Implementierung des Systems. Die noch offenen Punkte, wie beispielsweise die Verortung von Zügen oder die Service Continuity bei grenzüberschreitenden Diensten, sollen bis 2024 in den V2 Spezifikationen geklärt werden. Vor der Kommerzialisierung müssen die V2 Spezifikationen ausgiebig getestet werden. Diese wird im Rahmen des im Jahre 2022 gegründeten Europe’s Rail Joint Undertaking (ERJU), in der Gruppe „System Pillar“ erfolgen. Die Ergebnisse der Tests werden im Jahr 2026 in die V3 Spezifikationen einfließen, die der erste Satz von Spezifikationen sind, die eine kommerzielle Beschaffung von FRMCS durch die Bahnbetreiber zulassen, daher auch die Bezeichnung „FRMCS 1st Edition“. Diesem weiteren Weg der Spezifikationsarbeit war die letzte Session dieser hochinteressanten Konferenz gewidmet.
Bahn- sowie Mobilkommunikation sind seit vielen Jahren Schwerpunkte der teamKompetenz. Daher arbeitet die team auch aktiv an der Standardisierung von FRMCS, sowohl im ETSI Technical Committee Railway Telecommunications wie auch in der UIC Arbeitsgruppe ATWG, mit. Nach drei Jahren, die von Telefon- und Videokonferenzen geprägt waren, stellte die FRMCS-Konferenz ein ideales Forum dar, sich mit Kunden und Partnern wieder persönlich auszutauschen und bei dem Thema FRMCS führend am Ball zu bleiben.
Glossar ATWG – Architecture and Technology Working Group CCS TSI – Control, Command and Signalling Technical Specification for Interoperability C-ITS – Cooperative Intelligent Transport Systems ERA – European Union Agency for Railways ERJU – Europe’s Rail Joint Undertaking ETSI – European Telecommunications Standards Institute FRMCS – Future Railway Mobile Communication System RBC – Radio Block Centre SBB – Schweizerische Bundesbahnen SNCF – Société nationale des chemins de fer français UIC – Union Internationale des Chemins de fer / Internationale Eisenbahnverband UNIFE – Union des Industries Ferroviaires Européennes UNISIG – Union Industry of Signalling (assoziiertes Mitglied des UNIFE)
Der 22. Signal+Draht-Kongress fand dieses Jahr am 17.und 18. November als „Hybridveranstaltung“ statt und hatte den Themenschwerpunkt „Neues Zusammenspiel von Fahrzeug und Strecke“ im Fokus. Fachexperten von Behörden, Lieferfirmen, technischen Beratungsfirmen und aus Eisenbahnverkehrs- sowie Eisenbahninfrastrukturunternehmen teilten ihr Wissen in zahlreichen spannenden Vorträgen.
Einige Highlights werden wir im Nachfolgenden kurz vorstellen.
Pilot Digitaler Knoten Stuttgart Die nachträgliche digitale Ausrüstung von bestehenden Fahrzeugen ist aufgrund der Inhomogenität in der Fahrzeugflotte herausfordernd. Die Ausgestaltung einer passgenauen generischen Lösung „out of the box“ ist nicht möglich. Eine Nachrüstung in bestehende Fahrzeuge ist in etwa doppelt so aufwändig als eine Ausrüstung ab Werk.
Viel Potential bzgl. Kapazitätssteigerung etwa steckt im Feintuning der Fahrzeugparameter.
Die Klimaziele in Europa erfordern umfassende Maßnahmen im Eisenbahnsektor. Es gilt Fahrgastzahlen zu verdoppeln, die Sicherheit zu steigern und zugleich den CO2-Ausstoß zu halbieren. Mit der alleinigen Bereitstellung von finanziellen Mittel sind diese Herausforderung nicht bewältigbar. Der notwendige Ausbau von Infrastruktur und Fahrzeugen würde eine sprungartige Steigerung der Produktionskapazitäten sowie der Anzahl an Fachkräften innerhalb der Lieferindustrie voraussetzen.
Beides ist nur bedingt in gefordertem Tempo erreichbar. Laut Vertreter der Lieferindustrie würden europaweit einheitliche Lösungen mit wenig Kundenspezifika sowie eine Beschränkung auf den minimal erforderlichen Ausrüstungsumfang, helfen. Die Koordination dazu erfordere jedenfalls eine zentrale Stelle.
Praxiserfahrungen mit ATO over ETCS bei der S-Bahn Hamburghen für ETCS sind gestellt Auf der Hamburger S-Bahn gelang es innerhalb von nur 3 Jahren Projektlaufzeit in einem Pilotprojekt die Anwendbarkeit von ATO over ETCS (GoA2) in zwei Bahnhöfen zu zeigen. Es wurden zwei Anwendungsfälle realisiert: Erstens wurde eine hochautomatisierte Zugfahrt, bei der jedenfalls noch ein Triebfahrzeugführer in überwachender Rolle an Board ist, realisiert. Zweitens wurde an der Streckengrenze ein System zur vollautomatisierten Rangierfahrt (führerlos) geschaffen.
Das Regionalbahnkonzept der ÖBB Auch die berühmte „Last Mile“ darf bei der Ausrüstung der digitalen LST nicht ausgelassen werden. In Österreich sind das 38 Regionalbahnstrecken mir einer Streckenlänge von ca. 1.300 km sowie unzähligen Eisenbahnkreuzungen. Ziel des Vorhabens ist, im ersten Schritt einen Ausrüstungsstandard zur Ausrollung auf den Regionalbahnstrecken zu entwickeln.
Bei der Auswahl der passgenauen Technologie halfen „Technologiesteckbriefe“. Bewertet wurde anhand der Kriterien Reifegrad, Lebenszykluskosten, Konformität zu Vorgaben, Vereinbarkeit mit betr. Prozessen und Integrierbarkeit. Zusammenfassend bestehen die technischen Kernelemente des Ausrüstungsstandards aus ETCS L2 only inklusive Anwendung eines innovativen Verschub-Konzepts zur weiteren Reduzierung der Außenlichtsignalisierung. Der entwickelte Standard passt in die bestehende Rahmenstrategie der ÖBB und erfüllt die geforderte betriebliche und technische Passgenauigkeit.
Die Digitale Automatische Kupplung und ihre Wechselwirkungen mit der LST Die Smart Mobility Strategie der EU sieht eine Steigerung des Schienengütertransportes um mind. 50% vor. Dazu ist eine enorme Effizienzsteigerung in diesem Sektor notwendig, die u.a. durch die Einführung einer einheitlichen Digitalen Automatischen Kupplung (DAK) erreicht werden soll. Dabei ist nicht nur die riesige Menge an umzurüstendem Rollmaterial (rd. 460.000 Wagons und 17.000 Loks) eine Herausforderung, sondern auch die dafür notwendige IT-Umgebung.
Mit einer digitalen Kupplung könnte nämlich alles mit allem interagieren und es gibt eine enorm hohe Zahl an IT-Migrationsmöglichkeiten. Die Software muss aber fertig sein, bevor mit der Migration der Hardware gestartet werden kann. Dazu hat sich das European DAC Delivery Program (EDDP) von Europe’s Rail eine DAC Migration Roadmap mit entsprechenden Vorbedingungen überlegt, die erfüllt sein müssen, bevor der Rollout gestartet wird. Dieser soll 2026 beginnen und über 6 Jahre laufen. Ein sehr ambitioniertes Ziel, aber der Co-Programm-Manager des EDDPs gab sich zuversichtlich, dass es mit entsprechender Anstrengung erreicht werden kann.
5G und FRMCS: Öffentliches vs. Privates Netz & Geschäftsmodelle und Umsetzungskonzepte in Österreich Gleich zwei Präsentationen drehten sich um das zukunftsträchtige Thema 5G und FRMCS. Grundsätzlich ist der Ansatz, die Vorteile von 5G in den Bahnbereich hineinzutragen, während ein besonderer Fokus hierbei auf die hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit der Netze liegt.
Ein essenzielles Konzept, das hierfür zum Einsatz kommen soll, ist das sogenannte Network Slicing. Dadurch können Ressourcen für besondere/kritische Anwendungen exklusiv reserviert werden und die Koexistenz von Services unterschiedlicher Priorisierung rückwirkungsfrei parallel stattfinden. Durch die Möglichkeit flexibler Architekturen kann die jeweilige Lösung auch an die Spezifika der mit Mobilfunk versorgten Strecke angepasst werden – so kann schließlich eine Unterscheidung von Haupt-Trassen und Nebenstrecken erfolgen.
Eine Abstimmung aller relevanten Stakeholder – Bahnbetreiber, Mobilfunkbetreiber und Herstellern von Mobilfunk-HW – ist für die Ausnutzung der sich natürlich ergebenden Synergien unabdingbar. Bei der ÖBB laufen schon erste Trials und eine Nutzung im laufenden Betrieb ist ab 2030 vorgesehen.
Fazit der Vorträge beim Signal+Draht-Kongress 2022 Der ETCS-Roll Out in Europa schreitet voran. Erste große Herausforderungen in einzelnen Piloten sowie im Flächenrollout zeichnen sich ab. Zum Erreichen der gesetzten Ziele ist ein gewaltiger Kraftakt notwendig, welcher nur durch gute Zusammenarbeit aller beteiligten Parteien bewältigbar erscheint.
Die team ist bei allen zeitkritischen Projekten mit hohem Innovationsgehalt in diesem Themenbereich der ideale Partner. Als herstellerunabhängiges Beratungsunternehmen unterstützt die team ihre Kunden direkt an der Schnittstelle zu Anlagen- und Systemlieferanten. Die „richtige“ Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall benötigt ein hohes Maß an Fachkompetenz und professioneller Methodik. teamExperten setzen dabei auf langjährige Erfahrungen aus verschiedensten kritischen Infrastrukturen.
In den weitläufigen Hallen des Messegeländes in Berlin konnte man die Freude förmlich mit den Händen greifen: die InnoTrans fand nach einem coronabedingten Ausfall endlich wieder statt. Nach schier endlosen Monaten der Telefon- und Videokonferenzen konnte man seine Kunden, Kollegen, Partner und auch Mitbewerber endlich wieder in personam treffen. Überall sah man strahlende und lachende Gesichter, fröhliches Händeschütteln (eine durch Corona fast schon vergessene Kulturtechnik), und Verkaufsgespräche mischten sich mit Smalltalk in der Freude über die persönliche Kommunikation.
Selbstverständlich war auch die team wieder am Stand der Frequentis im Segment „Public Transport“ vertreten um sich zu präsentieren, um über Branchenneuigkeiten zu informieren, und um sich vor Ort über aktuelle und mittel- bzw. langfristige Trends mit bestehenden und potenziellen neuen Kunden auszutauschen.
Neben den traditionellen team Kernthemen:
ETCS in all seinen Facetten,
Öffentlicher und betrieblicher Mobilfunk,
FRMCS Standardisierung,
drehten sich heuer besonders viele Gespräche um die Unterstützung, die team ihren Kunden im IT-Bereich und bei der Digitalisierung geben kann.
In Zeiten von Energiekrise und Klimawandel haben Bahnunternehmen bei der Bereitstellung von umweltschonender und nachhaltiger Mobilität eine Schlüsselposition. Dafür müssen sie die Kapazität und die Effizienz erhöhen, Projekte, mit welchen die team bereits Erfahrung hat. Für Eisenbahnunternehmen ist die Netz- und Informationssystemsicherheit (NIS) ein wichtiges Thema. Die team hat bereits große Infrastrukturunternehmen in der Branche ROAD und RAIL erfolgreich bei der Vorbereitung auf das verpflichtende NIS-Audit unterstützt und bietet diese Hilfe gerne auch anderen Unternehmen an.
Mit umfassendem Know-how, europaweiten Referenzen sowie einem starken Team und Netzwerk an Experten, ist die team der ideale Partner, um Bahnprojekte termin- und zeitgerecht mit der höchsten Qualität abzuwickeln.
Kritische Infrastrukturen wie Verkehrsträger oder Energie- und Telekommunikationsnetze sind essenziell für das Aufrechterhalten unserer Gesellschaft. Deshalb erfordern solche Infrastrukturen einen erhöhten Schutzbedarf mit dem Ziel die Resilienz gegenüber Ausfällen zu verbessern, insbesondere im Falle von Angriffen auf die Infrastrukturen. Dieser Einschätzung wurde mit der europäischen NIS-Richtlinie 2016/1148 bzw. deren nationalen Umsetzung in Form des Netz- und Informationssystemsicherheitsgesetz (NISG) Rechnung getragen.
NISG als Motor
Das NISG hat in den vergangenen Jahren bei den betroffenen Betreibern kritischer Infrastrukturen einen intensiven Erhebungs- und Verbesserungsprozess in Gang gesetzt. Informationssicherheitsaspekte stehen zwar oft im Vordergrund, sind aber nicht die einzigen Faktoren, die für ein erfolgreiches Audit betrachtet werden müssen. Schon alleinig die Optimierung des Asset Managements in Bezug auf die Anlagen und Systeme einer kritischen Infrastruktur ist ein wesentlicher, qualitätssteigender Schritt.
Aufgrund der Kombination aus Branchenwissen und Fachkompetenz in der Informationssicherheit begleitet die team Kunden aus verschiedenen Branchen auf dem Weg zum erfolgreichen NIS Audit. Der tiefe Einblick in die Anlagen- und Systemlandschaft und das Verständnis für die Herausforderungen der Betreiber sind hierbei Motivation und Schlüssel zum Erfolg.
Informationssicherheit wird bei der team dementsprechend ganzheitlich und auch nachhaltig gesehen. Ziel ist nicht nur der Nachweis, dass die Anforderungen des NISG erfüllt sind. Die Investitionen in die NIS-Konformität sind dann zielführend, wenn ein kontinuierlicher Prozess etabliert wird, aus dem regelmäßig ein realistisches Lagebild und treffsichere Maßnahmen hervorgehen.
Betreiber kritischer Infrastrukturen und die teamExperten freuen sich darauf dieses Ziel gemeinsam zu erreichen.
