INHALTSVERZEICHNIS

ABK  ÜRZUNGSVERZEICHNIS  III

DARSTELLUNGSVERZEICHNIS   IV

GLIEDERUNG   

1.  Einleitung. Seite  1

2.  Die Technik des European Train Control System Seite  2

2.1.  Die Entwicklung.  2

2.2.  Die Leit- und Sicherungstechnik der Eisenbahnen.  3

2.3.  Die Funktionsweise von ETCS.  6

2.3.1.  ETCS Level 1.  6

2.3.2.  ETCS Level 2.  7

2.3.3.  ETCS Level 3.  8

2.4.  Zusammenfassung und Bewertung der ETCS-Technik.  9

3.  ETCS in der praktischen Anwendung. Seite  10

3.1.  Pionier der ETCS-Technik: Die Schweiz.  10

3.2.  ETCS in Deutschland.  12

3.3.  Weitere Teststrecken.  13

4.  Gegenwart und Zukunft der ETCS-Technik. Seite  14

4.1.  Das Problem der Migration am Beispiel  

der  Deutschen Bahn AG.  14

4.2.  Das Problem der Finanzierung.  16

4.3.  Die Notwendigkeit zum Wandel.  18

5.  Schlußbetrachtung. Seite  19

LITERATURVERZEICHNIS   21

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Abkürzungsverzeichnis

DB AG Deutsche Bahn Aktiengesellschaft DVWG Deutsche Verkehrswissenschaftliche Gesellschaft e.V. DVZ Deutsche Verkehrs-Zeitung ERRI European Rail Research Institute ERTMS European Rail Traffic Management System ETCS European Train Control System EVC European Vital Computer FAZ Frankfurter Allgemeine Zeitung GPS Global Positioning System GSM-R Global System for Mobile Communication - Rail ICE Inter City Express LZB Linien-Zug-Beeinflussung MAV Ungarische Staatsbahn MOE Mittel- und Osteuropa NS Nederlandse Spoorwegen (Niederländische Staatsbahn) NZZ Neue Zürcher Zeitung ÖBB Österreichische Bundesbahn RBC Radio Block Center SBB Schweizer Bundesbahn SCNF Société Nationale des Chemins de Fer (französiche Staatsbahn) SZ Süddeutsche Zeitung TGV Train à Grande Vitesse (französicher Hochgeschwindig-keitszug) TINA Transport Infrastructure Needs Assesment TSI (ZZS) Technische Spezifikationen für Interoperabilität (des

TEN (-T) Trans-European Network (- Transport) UIC International Union of Railways UNSIG Europäischer Verbund der Signalindustrie VDV Verband Deutscher Verkehrsunternehmen

III

Darstellungsverzeichnis   

Abb.  1: Grundsätzlicher Aufbau der Signaltechnik Seite  

Abb.  2: Aufbau der Linienzugbeeinflussung (LZB) Seite  

Abb.  3: ETCS - Comparison Investment Costs Seite  

Abb.  4: Aufbau von ETCS Level 1 Seite  

Abb.  5: Aufbau von ETCS Level 2 Seite  

Abb.  6: Aufbau von ETCS Level 3 Seite  

IV

1. Einleitung

Europa wächst zusammen. Durch die EU-Osterweiterung hat die europäische Union seit dem 1. Mai 2004 zehn neue Staaten und 75 Millionen Bürger hinzugewonnen. Dadurch entstehen nicht nur kulturelle und allgemein politische Aufgaben, sondern auch gravierende verkehrspolitische Herausforderungen. Durch die zunehmende internationale Arbeitsteilung steigt das Verkehrsaufkommen, speziell im Güterverkehr, seit Jahren an. Bis 2010 rechnet die Europäische Union mit einem Verkehrsanstieg von 38% in diesem Segment. Besonders wegen regionaler/lokaler Kosten-vorteile wird im globalen Wettbewerb der grenzüberschreitende Gütertransport immer wichtiger (Nieuwenhuis, 2003 und EU Weißbuch, 2001). Zur Zeit werden weniger als 8% (für EU-15 in 2001 7,8% laut EU Energy and Transport in figures, 2003) des europäischen Güterverkehrs mit der Eisenbahn abgewickelt. Dies ist sowohl aus umwelt- wie auch aus verkehrspolitischen Aspekten von der EU nicht gewollt und soll in Zukunft geändert werden. Werden keine Maßnahmen zugunsten der Wettbewerbsfähigkeit der Schiene unternommen, wird der Anstieg des Eisenbahngüterverkehrs nur ca. 13% gegenüber 50% im Straßengüterverkehr ausmachen. Dies würde eine weitere Verschlechterung des Modal Split bedeuten (Hilprecht/Scherp, 2002).

Um die Verlagerung des Verkehrs auf die Schiene möglich zu machen, müssen die Rahmenbedingungen der Bahn konkurrenzfähig zu anderen Verkehrsträgern, vor allem der Straße, sein. Speziell auf langen Strecken (ca. >300-350 Km laut FAZ, 2002 und DVZ, 2004a) kann die Bahn einen Kostenvorteil erringen. Diese Entfernungen fallen in einem Europa mit 25 Staaten ohne weiteres an, dennoch zeigt sich an fast allen Grenzübergängen ein massives Problem: Die fehlende Interoperabilität. Dieser Begriff beschreibt einen Zustand, in welchem Infrastruktur und Fahrzeuge verschiedener Eisenbahnnetze derart beschaffen sind, dass der Betrieb der Fahrzeuge auf jedem Teil des Netzes ohne Rüstzeiten oder ähnliche Probleme/Zeiteinbußen möglich ist. Eine EU-weite Interoperabilität wäre eine Voraussetzung für einen EU-weiten Eisenbahn-Güterverkehr. Zur Zeit herrschen allein in den 15 alten EU-Ländern 4 kontinentale Stromsysteme und 14 unterschiedliche Leit- und Sicherungssysteme. Mit den Interoperabilitätsrichtlinien 96/48/EG und 2001/16/EG für das transeuropäische Hochgeschwindigkeitsnetz bzw. das konventionelle transeuropäische Eisenbahnnetz hat die Europäische Kommission einen verbindlichen Plan zum Abbau

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dieser Hindernisse geschaffen. Ein Teil dieser Änderungen betrifft die Schaffung eines einheitlichen Leit- und Sicherungssystem, dem sogenannten „European Train Control System“ (kurz: ETCS) (Kohl, 2004).

Im folgenden werden die Entstehungsgeschichte, die Technik und die Vor- und Nachteile von ETCS dargestellt. Darauf folgen einige Anwendungsbeispiele, unter anderem der Test von ETCS in Deutschland. Zum Schluss werden die derzeitige Situation und die Zukunft von ETCS betrachtet.

2. Die Technik des European Train Control System

2.1. Die Entwicklung

Bisher wurden die technischen Probleme an Grenzübergängen durch Mehrsystemtriebfahrzeuge, Wechsel der Lokomotiven und/oder deren Zugführer gelöst. In einigen Fällen gibt es auch Kooperationen zwischen nationalen Eisenbahnunternehmen, die eine gemeinsame Nutzung von bestimmter Technik und Personal zulassen. Dennoch sind letzteres eher Ausnahmefälle, wodurch die durchschnittliche Geschwindigkeit eines grenzüberschreitenden Güterzuges aufgrund von fehlender Interoperabilität bei kläglichen 18 km/h liegt. Ein europaweit genormtes Zugbeeinflussungssystem wie ETCS würde die Interoperabilität deutlich voran bringen (Otteborn,

2002 und DVZ, 2001). 1

Im Jahr 1991 begann das Europäische Institut für Eisenbahnforschung ERRI im Auftrag des Internationalen Eisenbahnverbandes UIC mit den ersten Spezifikationen für ein europäisches Zugsicherungssystem. Diese Vorarbeit wurde 1996 von der sogenannten „ERTMS User Group“ weitergeführt. „ERTMS“ steht hierbei für „European Rail Traffic Management System“ und ist der Zusammenschluß von Bahnindustrie und Bahnen zur Entwicklung eines interoperablen Zugsteuerungs- und Zugsicherungssystems. Die beiden Hauptkomponenten dieses Systems sind die Mobilfunktechnik „Global System for Mobile Communication - Rail“ (kurz: GSM-R) und ETCS. Die ERTMS User Group bestand zu Anfang aus der Deutschen Bahn AG, der italienischen Staatsbahn FS und der französischen Staatsbahn SCNF. Später kamen noch die Staatsbahnen der Niederlande, Spanien und Großbritannien dazu. Im

¹ z.B. werden an Grenzübergängen Zugschlusssignale gewechselt oder es werden Bremseinstellungen

geändert, Papiere müssen ausgetauscht werden etc. Dies vereinheitlicht ETCS zumindest und beschleu-

nigt den Grenzverkehr deutlich.

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Jahr 2000 einigte sich die ERTMS User Group mit dem Europäischen Verbund der Signalindustrie UNISIG auf ein einheitliches System und dessen technische Rahmenbedingungen. Seit dem 1. Dezember 2002 sind diese Spezifikationen als Teil der „Technischen Spezifikationen für Interoperabilität des Teilsystems Zugsteuerung, Zugsicherung und Signalgebung des transeuropäischen Hochgeschwindigkeitsnetz“ (kurz: TSI ZZS) auf Beschluss der EU-Kommision rechtsverbindlich für

die EU-Mitgliedsstaaten ¹ (Nieuwenhuis, 2003 und Müller, 2003).

2.2. Die Leit- und Sicherungstechnik der Eisenbahnen

Die neuen europäischen Leit- und Sicherungssysteme basieren auf der klassischen Signaltechnik, dargestellt in Abbildung 1. Bei der Signaltechnik spielt das Stellwerk eine zentrale Rolle. Das Stellwerk bekommt von einer Leittechnik oder einem Fahrdienstleiter Stellaufträge, auf welcher Strecke ein bestimmter Zug mit wie hoher Geschwindigkeit fahren soll. Das Stellwerk prüft diesen Auftrag auf seine Plausibilität und sendet bei positiver Prüfung entsprechende Signale an den Zugführer und gibt die Strecke frei. Dies geschieht in der Regel über Signalmasten, die wie Verkehrsampeln eine bestimmte Signalsprache haben und von den Zugführern per Blickkontakt gelesen werden. Dieses Fahren „auf Sicht“ ist jedoch nicht zeitgemäß und kann aufgrund menschlichen Versagens schnell zu katastrophalen Unfällen führen. Hinzu kommt, dass Untersuchungen ergeben haben, dass ab einer Geschwindigkeit von

¹ Wobei EU-Richtlinien erst in nationales Recht eingebunden werden müssen um Gültigkeit zu erlangen

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160 Km/h die Wahrscheinlichkeit einer Fehlinterpretation eines Signals stark ansteigt.

Die sogenannte „Zugsicherung“ arbeitet diesem „Nichtbeachten“ von Signalen entgegen. Dafür müssen die Informationen des Stellwerks technisch an das Fahrzeug übermittelt werden, so dass bei einem Fehler des Zugführers die Auswirkungen noch minimiert werden können (z.B. Einleitung einer Notbremsung bevor eine Kollision mit einem anderen Zug droht) (Krüger, 2003, S.27). 1970 wurde von Alcatel die „Linien-Zug-Beeinflussung“ (kurz: LZB) entwickelt. Dieses System ist das zur Zeit modernste und funktional umfangreichste System, welches sich im operativen Einsatz befindet. Zu dem Stellwerk kommt eine LZB-Zentrale, die sowohl die Informationen vom Stellwerk erhält als auch in ständigem Kontakt zu den Zügen steht (siehe Abbildung 2). Dies geschieht durch „Linienleiter“, die sich entlang der Strecke befinden. In den Zügen sind Empfänger für diese Linienleiter und sobald ein Signal empfangen wird, wird es per Funk an die LZB-

Zentrale weitergegeben. ¹ Falls ein Zugführer ein optisches Signal übersieht, wird die „falsche“ Geschwindigkeit sofort in der LZB-Zentrale bemerkt und es kann eingegriffen werden.

In Deutschland verlangt die Eisenbahnbau- und -betriebsordnung bei Zugfahrten mit Geschwindigkeiten über 160 Km/h eine kontinuierliche Kommunikationsver-

¹ technischexakter: durch Kreuzen der Linienleiter-Stränge entsteht eine Phasenverschiebung. Diese

erkennt das Fahrzeug und somit kann seine Position bestimmt werden. Diese „Kreuzungsstellen“ befin-

den sich ca. alle 100m auf der Strecke.

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