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Die Kursbuchstrecke 670 - Leit- und Sicherungstechnik -- Leitsysteme

Neben den Signalen als sicherungstechnische Ebene sind auf Strecken mit planmäßig erreichten Höchstgeschwindigkeiten größer als 160 km/h weitere Leitsysteme erforderlich. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei solch hohen Geschwindigkeiten der übliche Abstand zwischen Vor- und Hauptsignal (1000 m) nicht mehr ausreichend wäre, um einen Zug rechtzeitig vor einem Halt zeigenden Signal zum Stehen kommen zu lassen. Dies ist bereits bei 160 km/h mit einem durchschnittlichen ICE nur mit einer starken Bremsung schon vor dem Vorsignal möglich. Ein Rechenbeispiel zeigt dies recht deutlich: Bei 160 km/h legt ein Zug in einer Sekunde 44 Meter zurück. Diese gehen als Reaktionszeit verloren, bis die Bremse betätigt wird. Bis die Bremsen vollständig wirken, legt der Zug in etwa noch einmal die gleiche Strecke zurück. So bleiben dem Zug effektiv nur noch 912 Meter bis zum Stillstand. Je nach Gewicht kann dies unter Umständen schon nicht mehr ausreichen. In Deutschland sind Geschwindigkeiten bis 300 km/h planmäßig. Bei dieser Geschwindigkeit beträgt der Weg in einer Sekunde bereits 83 Meter. Es zeigt sich, dass 1000 Meter zwischen Vor- und Hauptsignal hier effektiv zu wenig sind, um rechtzeitig zu halten.
Aus diesem Grund hat die Deutsche Bundesbahn mit Aufnahme des planmäßigen Hochgeschwindigkeitsverkehrs mit 200 km/h die linienförmige Zugbeeinflussung (LZB) eingeführt. Diese ermöglicht dem Lokführer einen Blick auf Signale, die er noch gar nicht sieht. So können beispielsweise die Signalstellungen bis zu 30 Kilometer im Voraus im Führerstand angezeigt werden. Der Lokführer kann so rechtzeitig entsprechend handeln. Die LZB signalisiert auch Geschwindigkeitsänderungen voraus. LZB-Strecken sind durch ein in Gleismitte verlegtes Drahtkabel erkennbar, über das die Signal- und Geschwindigkeitsdaten in den Führerstand übertragen werden.

Auf der KBS 670 wird im Zuge des POS Nord-Ausbaus die Weiterentwicklung der LZB installiert: das European Train Control System, kurz ETCS. Es wurde vor allem entwickelt, um den Zugverkehr in Europa zu vereinheitlichen. Eine Lok benötigt dabei bei einer - momentan noch fiktiven - Fahrt von Polen über Deutschland, Belgien und Frankreich in die Schweiz nicht mehr fünf verschiedene Sicherheitseinrichtungen, sondern nur noch die Bordelektronik für die Auswertung der ETCS-Daten. Selbstverständlich müssen auch die von dem Zug befahrenen Strecken mit dem System ausgerüstet sein.
Man unterscheidet bei diesem System mehrere Stufen, sog. Level. Insgesamt gibt es vier verschiedene Level, die sich lediglich in speziellen Details unterscheiden. Die für die KBS 670 vorgesehenen Level sind 1 und 2.

  • Saarbrücken Hbf - Kaiserslautern Hbf: ETCS Level 2
  • Kaiserslautern Hbf - Neustadt (Weinstraße) Hbf: ETCS Level 1
  • Neustadt (Weinstraße) Hbf - Limburgerhof: ETCS Level 2

ETCS Level 1 ist vergleichbar mit der heute bereits installierten punktförmigen Zugbeeinflussung (PZB). Diese zeichnet sich durch im Gleis und an Signalen montierte Schwingkreise aus, die - je nach Art des Signals und Lage - mit verschiedenen Schwingungsfrequenzen ausgerüstet sind. So sind Vorsignale in der Regel mit 1000 Hz-Schwingkreisen ausgerüstet und Hauptsignale mit 2000 Hz-Kreisen. Vor Hauptsignalen und Langsamfahrstellen mit einer Geschwindigkeit kleiner gleich 30 km/h findet sich in der Regel auch ein Schwingkreis mit einer Frequenz von 500 Hz zur zusätzlichen Absicherung.
Bei ETCS Level 1 bleibt diese Zugsicherung aktiv, während ein ETCS-geführter Zug auf der Strecke ist. Der einzige Unterschied zur PZB ist, dass hier keine Gleisschwingkreise wirksam sind, sondern Eurobalisen (siehe Foto rechts, Aufnahme vom 27. September 2011 in Neustadt-Böbig). Dies sind in regelmäßigem Abstand im Gleis montierte Übertragungseinrichtungen, die dem Zug die zulässige Geschwindigkeit und die Stellung der Signale übermitteln. Die auf der jeweiligen Strecke montierten Signale sind dabei also aktiv und zeigen - je nach Land - das entsprechende Signalbild. Auf der KBS 670 wären dies die Ks-Signale bzw. H/V-/Kompaktsignale. Im Gegensatz zu nicht-ETCS-geführten Zügen muss ein mit Level 1 verkehrender Zug kein Signalbild mehr bestätigen; lediglich bei einem Ausfall des ETCS-Systems kann dies erforderlich werden.
ETCS Level 2 entspricht weitgehend der LZB. Hier kommen ebenfalls Eurobalisen zum Einsatz, die als eine Art Kilometerstein im Gleis in einem regelmäßigen Abstand installiert werden. Jedoch übermitteln sie weit mehr Information an den Lokfüher als die LZB. So wird die Stellung der Signale nicht mehr angezeigt, da diese in Level 2 keine Bedeutung mehr besitzen und theoretisch auch nicht mehr aufgestellt werden müssten. Auf der KBS 670 werden diese jedoch als sicherungstechnische Rückfallebene erhalten bleiben. Zwischen den Balisen und dem Zug erfolgt ein ständiger, zweiseitiger Austausch über aktuelle Geschwindigkeit, Position, Fahrtrichtung mit den nächsten Fahrplanhalten und Streckenverfügbarkeit. Daraus wird für den Zug ein individuelles Fahrtprofil errechnet. Dies ermöglicht das Fahren im festen Raumabstand, d.h. ein Zug darf erst in einen vor ihm liegenden Streckenabschnitt einfahren, wenn sich in diesem kein Zug mehr befindet. Weiterhin kann ETCS Level 2 einen Zug automatisch an einer planmäßigen Haltestelle zum Halten bringen, d.h. der Lokführer muss hier nicht mehr selbst anhalten; dennoch ist dies weiterhin auch bei aktiviertem ETCS möglich. Der Vorteil zur LZB ist - neben der größeren Informationsdichte, die übertragen wird - die eingangs bereits erwähnte grenzüberschreitende Einsatzfähigkeit des Systems. Ein französischer TGV benötigt keine deutsche LZB mehr, um in Deutschland fahren zu können, und umgekehrt.

Der Grund für den Levelwechsel zwischen Kaiserslautern Hbf und Neustadt (Weinstraße) Hbf liegt in den hier nur sehr niedrigen Höchstgeschwindigkeiten. Auf einem Großteil des Abschnitts wird nicht schneller als 100 km/h gefahren, was ETCS Level 2 hier zu überdimensioniert wirken lässt.
Neben den verschiedenen Leveln existieren bei ETCS auch verschiedene Betriebsmodi, die bestimmte Fahrten zulassen oder verbieten. Nicht jeder Modus kann in jedem Level eingesetzt werden. Die Modi beziehen sich dabei lediglich auf die Fahrzeugeinrichtung und nicht auf die Strecken- oder Stellwerksinstallationen.

Die hier gegebenen Informationen spiegeln die Situation entlang der KBS 670 wider. Detaillierte Informationen über die Leit- und Sicherungssysteme PZB/Indusi, LZB und ETCS finden Sie auf der Internetseite von Marco Wegener.

Neigetechnik
Mit der Leit- und Sicherungstechnik eng verknüpft ist die Neigetechnik, auch als GNT bezeichnet. Die KBS 670 ist zwischen Saarbrücken Hbf und Mannheim Hbf mit diesem System ausgerüstet.
Durch die Neigetechnik wird es für ebenfalls mit dem System ausgestattete Fahrzeuge möglich, Abschnitte mit Geschwindigkeitsbeschränkungen bis zu 30 km/h schneller zu durchfahren als Regelfahrzeuge. Ermöglicht wird dies zum einen durch die Fahrzeugtechnik selbst, die eine stärkere Kurvenneigung ermöglicht. Zum anderen sind im Gleis in regelmäßigen Abschnitten und vor Geschwindigkeitswechseln GNT-Balisen (siehe Foto rechts, Aufnahme vom 16. September 2011 in Bruchmühlbach-Miesau) installiert, welche an einen im Fahrzeug befindlichen Bordrechner Geschwindigkeitsdaten übermitteln. Durch diese Übertragung wird dem Triebfahrzeugführer die aktuell größtmögliche Geschwindigkeit für seinen Zug mitgeteilt. Dieses Prinzip dient gleichzeitig auch als Sperre für GNT-untaugliche Fahrzeuge: Durch die fehlende GNT-Bordeinrichtung würden sie bei einer Geschwindigkeitsüberschreitung automatisch abgebremst.
Auf der KBS 670 sind zur Zeit (2011) drei verschiedene Baureihen im Einsatz, die prinzipiell Neigetechnik benutzen können: Im Fernverkehr handelt es sich dabei um die Baureihen 411 und 415, im Regionalverkehr um die Baureihe 612. Bei letzterer ist die Neigetechnik seit 2004 wegen technischer Mängel außer Betrieb, soll jedoch in Kürze wieder in Betrieb gehen. Die beiden ersteren Baureihen benutzen zur Zeit nur die so genannte Komfortneigung, d.h., es wird hier eine stärkere Kurvenneigung genutzt, aber keine erhöhte Geschwindigkeit ausgefahren.