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
2I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
3I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
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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
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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
6I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
7I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
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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
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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“
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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)
11I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
ETCS-Level 3Kontinuierliche Zugbeeinflussung Vmax > 160 Km/h
ETCS
Ortungs-Balisen
Signal optional
GSM-R Funk
Funkblockzentrale (RBC)
Stellwerk
Zugvoll-ständigkeits-überwachung
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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.
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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.
14I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
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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
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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.
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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
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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
19I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
20I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
21I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
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
22I.NVT; ETCS-Präsentation , 06.11.2006
Danke für Ihre AufmerksamkeitETCS Corridors
The Common Way