Grundprinzipien

Die Signaltechnik ist ein höchst komplexes Zusammenspiel von Software im Zug und im Stellwerk, Infrastruktur (wie Weichen, Signale und Bauwerke), Regelwerk und Mensch. Die grundlegenden Maximen sind an allererster Stelle das Gewährleisten maximaler Sicherheit und – auch in dieser Wertigkeit – an zweiter Stelle die Sicherstellung eines flüssigen Bahnbetriebs. Und die Sicherheit wird technischerseits – ebenso wie der flüssige Bahnbetrieb – maßgeblich durch Signale, einem Bestandteil der Leit- und Sicherungstechnik, ermöglicht.

Es gibt ein grundlegendes Gesetz der Leit- und Sicherungstechnik: Es darf sich nur ein einziger Zug in einem bestimmten Streckenabschnitt aufhalten – egal, ob er fährt oder steht. Diese Streckenabschnitte sind so ausgelegt, dass ein Zug signalgesteuert sicher zum Stehen kommen kann und trotz der enormen Bremswege von Zügen ein Auffahren ausgeschlossen ist.

Die Streckenabschnitte heißen auch Blockabschnitte. Sie sind signaltechnisch blockiert für andere Züge, wenn sich bereits ein Zug im betreffenden Abschnitt befindet. Diese Blockabschnitte können ortsfest sein, wie auf den meisten Stecken unter 160 km/h Höchstgeschwindigkeit. Oder sie können – wie bei der Linienzugbeeinflussung – auch „wandern“. In aller Regel sind diese Abschnitte mehrere Kilometer lang, und nur selten – oft im S-Bahnbereich – wenige Hundert Meter lang. Letztlich hängt der Abstand von vielen Faktoren ab, u. a. natürlich von den dort zulässigen Geschwindigkeiten, dem Zuggewicht, der Bremsleistung oder der Neigung der Strecke. Aber immer wird der Abstand so bemessen sein, dass die Sicherheit gewährleistet ist.

Letztlich ist der Blockabschnitt nichts anderes als ein technisch durchgesetzter Sicherheitsabstand. Beim Autoverkehr gab es mal die Regel „Abstand halber Tacho“. Ziel war auch hier die Vermeidung von Auffahrunfällen. Bei der Bahn wird dieses Abstandsprinzip jedoch nicht nur als Wunsch oder Hoffnung formuliert, sondern technisch ermöglicht und vor allem auch durchgesetzt. Sie werden es auf Ihren Zugfahrten immer wieder erleben, dass Ihr Zug aus scheinbar unerklärlichen Gründen mitten auf freier Strecke langsamer wird oder sogar zum Stehen kommt. In den meisten Fällen befindet sich dann vor Ihrem Zug ein anderer, der entweder langsamer fährt oder dort steht oder immer wieder an Bahnhöfen hält. Somit ist dann der Blockabschnitt belegt und der dahinter fahrende Zug darf und kann nicht schneller fahren, weil er ansonsten Gefahr laufen würde, nicht mehr rechtzeitig bremsen zu können.

Häufig sind Strecken mit Höchstgeschwindigkeiten bis 160 km/h mit der „Punktförmigen Zugbeeinflussung“ ausgestattet und Strecken mit höheren Geschwindigkeiten mit der „Linienförmigen Zugbeeinflussung“ (PZB und LZB). Neuere Strecken erhalten teilweise den europäisch einheitlichen Standard namens ETCS.[i] Die PZB erkennen Sie an den länglichen, gelb-silberfarbenen „Gleismagneten“, die unmittelbar neben der Schiene angebracht sind.

Die LZB erkennen Sie an einem Linienleiter, der zwischen den beiden Schienen liegt und alle relevanten Daten in den Zug überträgt (z. B. Abstand zum vorausfahrenden Zug, Signalstellung, zulässige Höchstgeschwindigkeit).

Grundsätzlich bildet die Signaltechnik eine Einheit von Komponenten im Zug, an der Strecke und im Stellwerk. In deren Zusammenspiel wird beispielsweise sichergestellt, dass

  • die richtigen Weichen zum richtigen Zeitpunkt gestellt werden,
  • Lokführerinnen und Lokführer die standardmäßig vorgegebenen Höchstgeschwindigkeiten einhalten,
  • Geschwindigkeitsvorgaben in Abhängigkeit von der Betriebslage verändert und eingehalten werden,
  • Züge nicht auf Kollisionskurs fahren,
  • Lokführerinnen und Lokführer erkennen, welche Signalstellung beim anschließend folgenden Signal zu erwarten ist,
  • die korrekten Sicherheitsabstände eingehalten werden.

Im Zug selbst sind es die Lokführerinnen und Lokführer, die die Signale erkennen, verstehen und diesen Folge leisten müssen. Wenn sie dies nicht tun, hat das unmittelbare Konsequenzen: Der Zug wird bis zum Stillstand abgebremst. Je nach Schwere des Verstoßes folgen dann auch disziplinarische Maßnahmen, die bis zum Fahrverbot führen können.

In den Stellwerken sind die Fahrdienstleiterinnen und -leiter dafür verantwortlich, die Signale zu stellen und den sicheren Betrieb zu gewährleisten. Ohne die Fahrdienstleitung können Lokführerinnen und Lokführer ihre Zugfahrten nicht durchführen. Die Signaltechnik im Hintergrund hat auch die Aufgabe zu gewährleisten, dass die Fahrdienstleiterinnen und -leiter nur sichere Aufträge erteilen können – moderne Signaltechnik verhindert beispielsweise, dass zwei Züge zusammenstoßen können, weil der Fahrdienstleiter oder die Fahrdienstleiterin die Signale verkehrt gestellt hat.[ii] Wenn die Signaltechnik ausfällt, stehen die betroffenen Signale automatisch auf ROT (Fail-safe-Prinzip) und es ist keine Zugfahrt mehr möglich, bis der Fehler behoben ist oder die Lokführerin/der Lokführer „auf Befehl“ fahren darf.[iii]

Es gibt zahllose Abhängigkeiten, die bei der Planung und beim Bau der Signaltechnik zu beachten sind; es ist eine Aufgabe für absolute Spezialistinnen und Spezialisten, die über viel Erfahrung verfügen müssen. Ebenso viele Abhängigkeiten gibt es im täglichen, praktischen Betrieb. Alles muss immer und überall reibungslos, aber vor allem sicher funktionieren. Welcher Art die Abhängigkeiten sind, hat ein ZEIT-Redakteur schön beschrieben: „Erst wenn diese Weiche so steht und jene so, wenn zwei Schranken abgesenkt und ein Vorsignal zur Langsamfahrt auffordert – erst dann (und nur dann!) kann das Hauptsignal die Einfahrt in einen Kontrollbereich erlauben.“[iv]

Immer wieder gibt es jedoch Signalstörungen. Das bedeutet in aller Regel, dass die Zugfahrt nicht weitergeht, weil eine der genannten  Komponenten ausgefallen oder beschädigt ist oder keine Meldung mehr abgibt. Ursache kann eine Rechnerstörung sein. Viele Signalstörungen sind schnell behoben, d. h. in Zeiträumen von wenigen Minuten. Doch es gibt auch komplizierte Signalstörungen, die Stunden oder gar Tage dauern können (z. B. Bagger durchtrennt Signalkabel). In solchen Fällen kann die Fahrdienstleitung ggf. eine Rückfallebene nutzen, die einen Zugbetrieb auch ohne oder gegen haltzeigende Signale zulassen, nämlich das Fahren auf Befehl. Selbstverständlich gilt auch hier das Prinzip der maximalen Sicherheit, sodass eine Zugfahrt „auf Befehl“ unweigerlich mit großen Verspätungen und Zugausfällen einhergeht. Beim Fahren auf Befehl diktiert oder übergibt der Fahrdienstleiter/die Fahrdienstleiterin dem Lokführer/der Lokführerin einen eindeutigen und klaren schriftlichen Auftrag, was er/sie wann und auf welchem Streckenabschnitt zu tun und zu beachten hat. Dieser Befehl wird vom Empfänger/der Empfängerin quittiert oder wiederholt. Wenn diese Voraussetzungen gegeben sind, hat der Fahrdienstleiter/die Fahrdienstleiterin im Falle einer Signalstörung die absolute Verantwortung, dass die Strecke auch wirklich frei ist, denn die Signalüberwachung ist in diesem Falle nicht mehr gegeben. Und der Lokführer/die Lokführerin hat die absolute Verantwortung, diesen Befehl auch einzuhalten, da auch für ihn keine Signalüberwachung mehr gilt.

Grundsätzlich ermöglicht die modernste Signaltechnik heute einen weitgehend automatischen Fahrbetrieb, sofern die entsprechenden Komponenten zur Verfügung stehen. In der Realität hingegen ist die Lokführerin/der Lokführer immer an Bord und hat weiterhin die tragende Rolle in diesem System. Faktisch gibt es in Deutschland keine einzige Bahnstrecke, wo dieser automatische Fahrbetrieb im Regelfahrplan angewandt wird, auch wenn es durchaus Bestrebungen gibt, diesen in (noch ferner Zukunft) zu ermöglichen. Hauptproblem ist die zuverlässige Hinderniserkennung.[v]

 

Anmerkungen

[i]    European Train Control System.

[ii]    Es gibt im Internet interessante Filme, die die Funktionsweise der Signaltechnik näherbringen. Beispiel:
URL https://www.youtube.com/watch?v=HM17J_fdvtQ (Stand 28.2.2024).

[iii]   Die Rückfallebene „Fahren auf Befehl“ wird weiter unten beschrieben.

[iv]   Burkhard Straßmann (Verfasser): „Deutsches Schienennetz: Nachschub aus der Kaiserzeit“. Artikel in ZEIT ONLINE vom 2.11.2019.
Kurzlink-URL: https://t1p.de/z0y2+ (Stand 28.2.2024).

[v]    Die fahrerlosen U-Bahnsysteme beispielsweise in Frankreich oder Nürnberg sind nicht vergleichbar, denn hier sind die Fahrzeuge in einem sehr geschützten Raum unterwegs mit relativ wenig Einflussmöglichkeiten z. B. durch Wetter oder Menschen. Außerdem fahren diese auf Basis anderer gesetzlicher Regelwerke.

Ein Gleismagnet ist Bestandteil der Punktförmigen Zugbeeinflussung PZB.
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