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Über dieses Buch

Das Lehr- und Fachbuch zeigt systematisch und mit vielen Abbildungen, wie eine sichere Durchführung des Bahnbetriebs erfolgt. Sowohl die Stellwerkslogik als auch die Umsetzung in der Technik werden ausführlich beschrieben. Besonderen praktischen Nutzen hat das Kapitel zur LST-Planung, deren Darstellung am Beispiel eines elektronischen Stellwerks erfolgt. In der aktuellen Auflage wurde der Abschnitt zum European Train Control System aktualisiert und deutlich erweitert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Der Schienenverkehr ist eines der sichersten Verkehrsmittel. Dies liegt einerseits an der zwangsweisen Spurführung, die bei Einhaltung aller Randbedingungen ein Verlassen des Fahrweges verhindert. Andererseits werden aber auch viele Prozesse wie z. B. die Fahrwegsicherung technisch mit hoher Zuverlässigkeit gesteuert. Um das zu erreichen, bedarf es ausgefeilter Verfahren und Techniken, die die Anforderungen des Bahnbetriebs mit Mitteln der Automatisierungstechnik unter Beachtung der Sicherheitswissenschaft realisieren. Dabei lassen sich nicht alle Aufgaben technisch umsetzen – der Mensch wird immer Teil des Systems bleiben – doch wie an späterer Stelle gezeigt wird, ist die Sicherheit höher, je weniger sicherheitsrelevante Aufgaben beim Menschen verbleiben.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

2. Sicherheit im Bahnbetrieb

Um Sicherheit greifbar zu machen, muss zunächst geklärt werden, worin Sicherheit besteht. Hierfür müssen die Begriffe Sicherheit und Risiko physikalisch hergeleitet werden. Aus den maßgebenden Systemeigenschaften des Schienenverkehrs lassen sich wiederum Schutzfunktionen ableiten, die von fundamentaler Bedeutung für den Inhalt dieses Buches sind.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

3. Sicherheit in der Informationsverarbeitung

In den meisten Geräten und Anlagen hat die Informationsverarbeitung keine Sicherheitsrelevanz. Wo eine Fehlfunktion jedoch einen großen Schaden anrichten könnte, muss das System so konstruiert sein, dass die Wahrscheinlichkeit dessen vernachlässigbar klein ist. Der Schienenverkehr gehört zu den Prozessen, bei dessen Fehlsteuerung großer Schaden entstehen kann.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

4. Komponenten der Fahrwegsicherung

Zur Fahrwegsicherung im Schienenverkehr gehören Sensoren und Aktoren, mit denen die Schnittstelle zum Prozess hergestellt wird. Im Wesentlichen sind das die Komponenten der Ortung, die beweglichen Fahrwegelemente und die Signalisierung.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

5. Technologien der Fahrwegsicherung

Die Systeme zur Sicherung des Schienenverkehrs setzen die betrieblichen Anforderungen an einen sicheren Betrieb durch konkrete Steuerungen um. Dazu bedienen sie sich der von den Ortungskomponenten und beweglichen Fahrwegelementen gelieferten Informationen, werten diese aus, verknüpfen sie und geben Informationen über die Signalisierung aus. Grundsätzlich bestehen zwei Technologien zur Sicherung, die im Folgenden ausführlich besprochen werden.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

6. Techniken zur Fahrwegsicherung

Die Technologien der Fahrwegsicherung verlangen nach konkreten Techniken, in denen sie umgesetzt werden. Hierfür existieren verschiedene Generationen von Stellwerkstechniken. Da Stellwerke sehr langlebig sind, sind neben den modernen Bauformen auch heute noch mechanische und elektromechanische Exemplare im Einsatz. Neubauten werden heute jedoch fast ausschließlich durch moderne elektronische Stellwerke realisiert. Insofern ist es wichtig, einen Überblick über alle Generationen zu bekommen.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

7. Zugbeeinflussung

Die Fahrwegsicherung stellt mit einer hohen Sicherheit die richtigen Signalbegriffe bereit. Überließe man deren Beachtung allein dem Triebfahrzeugführer, wäre die Sicherheit hier wesentlich geringer, als an den technisch gesicherten Stellen. Die Überwachung der Reaktion auf die Signalisierung ist Aufgabe der Zugbeeinflussung.

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8. Bahnübergänge

Der Bahnübergang ist ein Schnittpunkt zweier Verkehrsträger: Schienen‐ und Straßenverkehr. Sie besitzen sehr unterschiedliche Eigenschaften, weshalb hier besondere Anforderungen an die Sicherung beider Verkehre zu stellen sind.

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9. Leittechnik

Die Weiterentwicklung der Technik mit der Möglichkeit, komplexe Informationen zu verarbeiten, führte dazu, dass auch dispositive Tätigkeiten durch technische Einrichtungen übernommen werden konnten. Da solche Tätigkeiten meist nicht sicherheitsrelevant sind, spricht man von Leittechnik im Gegensatz zur Sicherungstechnik (siehe auch Abschn. 6.1.1.2). Weil die Leittechnik aber funktional mit der Sicherungstechnik eng verbunden ist, werden Leit‐ und Sicherungstechnik häufig im Zusammenhang betrachtet.

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10. ESTW-Planung

Komponenten und Systeme der Leit‐ und Sicherungstechnik wie z. B. ein Stellwerk sind immer generische Systeme, die für den konkreten Anwendungsfall erst konfiguriert werden müssen. Hierzu dient die LST‐Planung. Dabei muss der Ingenieur seine ganze Kreativität einbringen, um eine sichere, leistungsfähige und wirtschaftliche Anlage zu planen. Vor allem in frühen Planungsphasen besteht noch viel Raum für Kreativität, der mit zunehmendem Planungsfortschritt immer enger wird. In diesem Kapitel soll beispielhaft die Planung eines heutigen elektronischen Stellwerks einer Hauptbahn im Bereich der Deutschen Bahn beschrieben werden. Das Kapitel ersetzt nicht die Konsultation der jeweils gültigen Vorschriften. Anspruch ist, ausgewählte Regelungen zur Planung eines ESTW zu erläutern.

Ulrich Maschek, Ulrich Maschek

Backmatter

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