ETCS - Strategie vs Stellwerksalter - Ein (un)lösbares ... · Dipl.-Ing. Christoph Gralla; I.NVT...

1I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006

Braunschweiger Verkehrskolloquium

Braunschweig, 02.11.2006

ETCS - Strategie vs Stellwerksalter- Ein (un)lösbares Problem ? -

DB Netz AGDipl.-Ing. Christoph Gralla; I.NVT

ETCS: European Train Control System


ETCS-Strategie Versus Stellwerksalter

Interoberabilität: Strom- und Zugsicherungssysteme

Gesetzesgrundlage zur Einführung von ETCS

ETCS-Strategie in Deutschland Infrastruktur

Zugsicherungssysteme PZB, LZB, ETCS-Level 1/2/3

Stellwerke in Deutschland

Beispiel Korridor Rotterdam Genua

Stellwerksalter mit Beispiel Emmerich-Basel

Ansatzhebel und FazitDie 6 Hauptgüterverkehrskorridore repräsentieren

6 % des gesamten Netzwerkes, transportieren aber

20% der FrachtaufkommensETCS: European Train Control System


1668 mm, 3 kV=, ASFA

1435 mm, 1.5 kV=, Crocodile/KVB

1435 mm, 15 kV~, PZB-LZB

1435 mm, 25 kV~, Crocodile/KVB

1435 mm, 25 kV~, Zub 123

1435 mm, 15 kV~, Ebicab 700

1524 mm, 25 kV~, ATP-VR(JKV)

„Interoperabilität“ Heute

Vielfachausrüstung für Strom- und Zugsicherungssystemen bei inter-nationalem Verkehr notwendig.

Madrid

Helsinki


Zugsicherungs- und Stromsysteme in Europa

Nicht elektrifiziert

Stromschiene DC

1,5 kV DC

3 kV DC

15 kV 16 2/3 Hz

25 kV 50 Hz

3 kV DC/ 25 kV 50 Hz

BR

NS

SNCB/

NMBS

PKP

SNCF

MAVSBB/CFF/FFS ÖBB

CD

DSB

SNCFR

BDZ

RZD

FS

OSE

NSB SJ

VR

DB AG

CFL

JZ

HZSZ

RENFECP

UZ

EVR

LDZ

LG

CFM

BZD

ZBH

ZSR

IE

HSH

EBICAB 700/L 10000

EBICAB 900

ZUB 123AWS

ATB/ATB-NG

TVM/KVB

ASFA/LZB

EBICAB 700

SIGNUMZUB 262

BACC/SCMT

EVM

SHP

IINDUSI / LZB

INDUSI/LZB

TBL

LS 90

Zugsicherungssysteme

Vielfachausrüstung für

Strom- und Zugsicherungssystemen

bei internationalem Verkehr

notwendig

Unwirtschaftlichkeit


ETCS- Aus- und Vorrüstungsverpflichtungen durch die TSIInfrastruktur

TSI-CC*HGV

Ausrüstungsverpflichtung seit 12/2002

Konventionelles TEN-Netz ab Ende 2005

„nationaler Umsetzungsplan“

• POS Nord Ludwigshafen-Saarbrücken

• Aachen-Grenze D/B • NBS Nürnberg-Ingolstadt

•Pilot: Jüterbog Halle Leipzig

jede neue HGV Strecke

sobald dieses Technik technisch und betrieblich zur Verfügung steht

(nach 2008)

Bei Neubauten und wesentlichen Änderungen auf allen Strecken gem. EU-Entscheidung 884/2004EG Anhang III

Bei Neubauten und wesentlichen Änderungen auf allen übrigen konventionellenTEN-Strecken

Ausrüstungsverpfl. Vorrüstungsverpfl.Inception

cernelÜbriges konv.

TEN Netz

Ziel des Korridorkonzepts

* Technical Specification Interoberability - Control Command

ETCS- Ausrüstung nur auf 6 Korridoren gemäß Migrationsplan

Entfall der Aus- und Vorrüstung des übrigen Netzes


Umsetzung der Europäischen Gesetzgebung TSI-CCS Kapitel 7: ETCS in Deutschland; 1. Indikation vorbehaltlich der Gremienzustimmungen

ETCS Installation wird getrieben durch die Europäische Gesetzgebung

Installation von ETCS unter reinen wirtschaftlichen Gesichtspunkten

In Deutschland bedeutet dies:

Vermeiden einer Flickenteppichinstallation durch Konzentration der ETCS-Ausrüstung auf Transitgüterverkehrskorridore parallel zu den existierenden Zugsicherungssystemen.

– 1. Phase bis 2020: Korridore Emmerich - Basel und Aachen – Frankfurt(Oder)/Horka– 2. Phase nach 2020: Korridore Hamburg-Bad Schandau, Flensburg-Kiefersfelden, Kehl-

Salzburg, Darmstadt-Passau.

Ersatz der abgängigen LZB durch ETCS beim Bau von Neu- und Ausbaustrecken im HGV-Netz bis zum Zeitpunkt 2020/2026

Fahrzeugflotten Umrüstung auf ETCS folgt der Streckenausrüstung zum Teil in Parallelausrüstung


Gesamte ETCS-StrategieInfrastruktur; 1. Indikation vorbehaltlich der Gremienzustimmungen

ETCS-Level 1Aachen Belgische GrenzeSüdlicher Berliner Außenring (übergangsweise)

ETCS-Level 2Güterkorridore des konventionellen NetzesSchnellfahrabschnitte Vmax > 160 Km/h

ETCS-Level in Abhängigkeit der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit

Lückenschlüsse

ETCS SRS 2.3.0 (Bestellungen bis 2009)Berlin-LeipzigSüdlicher Berliner Außenring (übergangsweise)Aachen Belgische GrenzePOSNürnberg-Ingolstadt-München

ETCS SRS 3.0.0der Rest


Zugbeeinflussungssysteme der deutschen Bahnvereinfachte Darstellung

PZB Punktförmige Zugbeeinflussung Vmax <= 160 Km/hLZB Linienzugbeeinflussung Vmax > 160 Km/h

ETCS-Level 1 Punktförmige Zugbeeinflussung Vmax <= 160 Km/h ETCS-Level 2 über GSMR übertragene Fahrbefehle Vmax > 160 Km/h

ETCS: European Train Control System


PZB: Punktförmige ZB LZB: Linienförmige ZBVmax <= 160 Km/h Vmax > 160 Km/h

PZB 90

GleisabschnittgrenzenStellwerk

1000Hz 500Hz 2000Hz

LZB

Gleisabschnittgrenze

LZB-Linienleiter

LZB-Zentrale

Stellwerk

Signal optional

„Gleismagnete“


ETCS-Level 1 ETCS Level 2Vmax <= 160 Km/h Vmax>160 Km/h

Stellwerk

ETCS

Gleisabschnittgrenzen

Balisen

LEU

Stellwerk für die Signale

ETCS

Gleisabschnittgrenzen

Ortungs-Balisen

Signaloptional

GSM-R Funkblock-zentrale (RBC)


ETCS-Level 3Kontinuierliche Zugbeeinflussung Vmax > 160 Km/h

ETCS

Ortungs-Balisen

Signal optional

GSM-R Funk

Funkblockzentrale (RBC)

Stellwerk

Zugvoll-ständigkeits-überwachung


Die deutsche Eisenbahn ist seit mehr als 150 Jahren ein innovativer Treiber für Steuer-und Sicherungstechnik – mechanische und elektromechanische Stellwerke verbesserten die Sicherheit unter gleichzeitiger Verringerung des Personalbedarfes.

Elektromechanische Stellwerke Weichen und Formsignale mit elektrischen Antrieben seit 1895.

Mechanische Stellwerkegeführte Stahlseil-verbindungen zur Bewegung der Signalflügel und Stellung der Weichen seit 1875.

Beschränkter Wirkbereich durch die Seilsteuerung sowie beschränkte Spurüberwachung.


Relais Stellwerke für zentrale Bedienung auch von größerenBahnhöfen

Die Entwicklung von Drucktastenstellwerkenbegann 1940 (Implementierung nach dem 2. Weltkrieg in den frühen ’50).

Die Weiterentwicklung hin zu den Spurplanstellwerken in den ’70 Jahren brachte eine verbesserte Optimierung des Betriebes..

Die Verwendung von Lichtsignalen erlaubte eine Verlängerung der Kontrollabschnitte bei offenen Gleisabschnitten.


Die Einführung von Elektronischen Stellwerken brachte die Vorraussetzung für die angestrebte Zentralisierung der Bedienung in 7 zentralen Betriebsleitzentralen

Elektronische Stellwerke (ESTW)erlauben die Steuerung der Feldelemente ohne örtliche Besetzung.

Die Lichtsignalisierung wurde durch den Einsatz von Kombisignalen (KS) erheblich verbessert.

ESTW – Ausgelagerter Stellrechner


Die Zusammenfassung der Steuerung in sieben zentralen Bedienleitzentralen führte zu weiteren Optimierung des Bahnbetriebes

Gekoppelt mit einem effizienten Dispositionssystem werden die Trassen in den Bedienleitzentralen (BZ) eingeplant, gesteuert und gesichert. Vorraussetzung für die Bedienung sind elektronische Stellwerke!

Scheduler‘s work station

Secure display at the operations controller work station


ETCS-Scheme Korridor Rotterdam GenuaStatus August 2006

MANNHEIM

OFFENBURG

FREIBURG

BAS-FRE

KARLSRUHE

BIBLISGROSS GERAU

KOBLENZ

BONNKOLN

DUSSELDORFOBERHAUSEN

EMMERICH

GENOAOVADA

KIJFHOEKk

ROTTERDAM

OLTEN

ARTH-GOLDAUBERNTHUN

BRIG

NOVARA

SEREGNO

ALESSANDRIA

DOMODOSSOLA LUINO

GALLARATE

CHIASSO

MORTARA

BERGAMO

CREMONAPAVIAVOGHERA

PIACENZATORTONA

ZENENAR

2012 2.2.2c ETCS Level 2+Crs ETCS Level 2 Zevenaar-Border

2012 3.0.0 ETCS Level 2

2012 Wenn STM PZB verfügbar

2015 3.0.0 ETCS Level 2

2012 3.0.0 ETCS Level 2

2007 ETCS Level 2 Lötschberg2007 ETCS Level 2 Matt-Rothrist2011 TP44 komplett2012 3.0.0 ETCS L1LS

wenn SRS 3.0 verfügbar2010 3.0.0 ETCS Level 1 Radio infill

wenn SRS 3.0 verfügbar

2015 3.0.0 ETCS Level 1 additional line

NL

D

CH

I

SRS Version Infrastr.


Stellwerksalter Stand 2005

Altersstruktur Stellwerke Korridor 4G Emmerich-Basel

05

101520253035404550

Alter 0

-5 Ja

hre

Alter 5

-10 Ja

hre

Alter 1

0-15 J

ahre

Alter 1

5-20 J

ahre

Alter 2

0-25 J

ahre

Alter 2

5-30 J

ahre

Alter 3

0-35 J

ahre

Alter 3

5-40 J

ahre

Alter 4

0 -45

Jahre

Alter >

45 Ja

hre

Anz

ahl S

tellw

erke

2005

Alter am Ende derPhase


10385

527

303

628

705

318

1.177

641 7169150 552

1552

123Σ 1923

Σ 680

Σ 1830

Σ 717

Stellwerksportfolio in DeutschlandStellwerke unterschiedlicher Bauformen und Jahrgänge

Quelle: SAP R/3 / Stand 2005

> 20001970-20001950-19701920-1950< 1920

~ Grenze Abgängigkeit

MechanischeStw

Elektromech.Stw

RSTW UZESTW-A

1) Mit einen ESTW können mehrere mech. Stellwerke ersetzt werden

In den kommenden 10 Jahren ist die Erneuerung

von über 1.000 Stellwerken1) zu erwarten

5.150 Stellwerke230.000 Stelleinheiten


Zusammenhang zwischen Ø Lebensdauer ESTW und Kosten je Stelleinheit und bei gegebenem Investitionsvolumen

250.000 €

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000erneuerte Stelleinheiten pro Jahr

Ø Lebensdauer

InvestitionsvolumenMio.€/p.a.

16 12

Erwartete Lebensdauer von ESTW-Komponenten

3040 206080

mech. STW

RSTW

Kosten je Stelleinheit

[€]

Heute


Vereinbarkeit der ETCS Strategie mit der Stellwerksstrategie zurRealisierung der ETCS Migration in den angegebene Zeiten

Bei NeubauErhöhung des Investitionsvolumen für Stellwerke Steuergelder und RessourcenReduzierung Stelleinheitskosten zukünftige neue ESTW Konzepte

Bei Erhalt der AlttechnikSonderlösungen mit Wirkbereichsübergreifenden RBC Lösungen neue Lösungen für RBC und

Zugnummernmeldeanlagen Bei Modifikation der Alttechnik

Schaffung von Schnittstellen zu alten Stellwerken für ETCS ETCS-fähige FernsteuerungenReduzierung der Installierten Basis Stilllegung von Strecken,

Spurplanoptimierung

GenerellPreiswertere ETCS-Technik Anbieter, Level, TechnikErhöhung der Nutzungsdauer generell QualitätsverbesserungFreier Wettbewerb Internationale Standardisierung

Mögliche Ansatzhebel Parameter


ETCS

Gleisabschnittgrenze

Ortungs-Balisen

GSM-R Funk

Funkblockzentrale (RBC)

Stellwerk

Vision für die LST-Infrastruktur durch ETCS

Langfristiger weitgehender Verzicht auf Signale

– Reduzierung der Infrastrukturinvestitionen– Reduzierung der Wartungs- und Instandhaltungskosten– Reduzierung des Instandhaltungspersonals

Handlungsbedarf an allen Stellhebeln

Für Bahn und Industrie


Danke für Ihre AufmerksamkeitETCS Corridors

The Common Way

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