Die Hauptkategorie „Video“ entstand durch den Kerngedanken der Videoserie „Bahntechnik und Bahnbetrieb“. Erstens baut sie auf die visualisierte Animation der bahntechnischen Abläufe auf. Zweitens findet man alle Videos dieser Serie, deren Thementitel und Abspiellängen in sinnvoll abgegrenzte Kapitel unterteilt sind.

Systemeigenschaften im Schienenverkehr

Im Schienenverkehr gibt es grundlegende Eigenschaften, die sich von anderen Verkehrsträgern erheblich unterscheiden. Bahnsysteme sind Massenverkehrsmittel, die effizient ist. Sie sind indessen auch Systeme die aufwendig sind, und nur interdisziplinär erklärbar sind. Viele Eigenschaften führen zu einem besonderen Merkmal, dem Fahrplan, den es beispielsweise im Individualverkehr nicht gibt. Hier gehen wir der Frage nach, warum beispielsweise Züge nicht spontan und flexibel auf einer Bahninfrastruktur ohne Fahrplan fahren, wie es im Straßenverkehr der Fall ist.

Doch interessant bei dieser Betrachtung ist, dass alle Systemeigenschaften auf drei grundlegende Eigenheiten zurückzuführen sind. Das ist zum einen die Spurführung. Zum anderen die geringe Haftreibung. Und zum dritten die Verantwortlichkeit in der Verkehrsdurchführung. Gäbe es nur eines der drei Eigenheiten nicht, sähe der Schienenverkehr ganz anders aus, als sie sich die letzten 250 Jahre entwickelt hat. In dieser Videoserie behandeln wir alles rund um das Thema Bahn. Willkommen auf der Videoserie Bahntechnik und Bahnbetrieb. Schaut sie euch an!

Einschubfahrt und Einziehfahrt

Jeder Fahrplan einer Linie hat Eckdaten, die bei der Fahrplankonstruktion eine Rolle spielen. Das wären zum Beispiel die Zuglaufzeiten, die minimalen Wendezeiten oder der Takt in Abhängigkeit der Tageszeiten. Insbesondere zum Aufbau eines Taktes fahren Züge von ihren Betriebshöfen, Werkstätten und Abstellanlagen auf ihre jeweilige Linie. Eine solche erste Fahrt wird als Einschubfahrt bezeichnet. Anschließend bedienen die eingeschobenen Züge den Hauptlauf der Linie solange, bis sie letztendlich den Linienlauf wieder verlassen, beispielsweise in Richtung Abstellanlage. Diese abschließende Fahrt heißt Einziehfahrt.

Dabei können Fahrplankonstrukteure den Zeitpunkt, die Richtung, die Dauer, die Wendezeit, und die Reihenfolge einer Einschubfahrt mit Bedacht wählen. Von all diesen Parametern hängt ab, ob der resultierende Fahrplan wirtschaftlich, effizient, und betrieblich durchführbar ist.

Durchrutschweg

Falls ein Zug aus bestimmten Gründen schwächer bremst als vorgesehen ist, dann kann es vorkommen, dass er gegen die Vorschrift das Halt zeigende Signal passiert. Hierzu besteht die Gefahr, dass er Gefahrenpunkte wie Weichen oder ein im Nachbarabschnitt stehenden Zug kollisionstechnisch gefährdet. Aus diesem Grund werden bei regulären Stationshalten ein Durchrutschweg in Form von gleistechnischen Schutzräumen solange freigehalten, bis der Zug zum Stehen kommt.

Der Durchrutschweg bewahrt Züge vor Kollisionen. Er ist ein gleistechnischer Schutzbereich, bestehend aus einem oder mehreren Gleisabschnitten. Diese liegen gewöhnlich hinter dem Bahnsteigende. Die Stellwerksanlage reserviert diesen Schutzabschnitt nämlich stets zusätzlich zum Fahrweg mit. Er ist dabei notwendiger Bestandteil einer Fahrstraße. Züge befahren diesen Durchrutschweg im Gegensatz zur Schutzstrecke aber im Normalfall nicht. Er löst sich nämlich auf, bevor der Zug aus dem Bahnhof ausfährt.

Aufbau der Fahrstraße

Der Aufbau der Fahrstraße ist der notwendige vorgelagerte Prozess, bevor eine sichere Zugfahrt auf dem angedachten Abschnitt stattfinden kann. Diese Fahrstraßenbildung lässt sich in sechs Teilschritte unterteilen. Sie veranschaulichen auch die relevanten Sicherheitsstufen, die bei jeder Fahrstraßenbildung zu berücksichtigen sind. Erst das erfolgreiche Durchlaufen aller Schritte ermöglicht eine sichere und kollisionsfreie Fahrt.

Ein großer Teil der Sicherheitstechnik bei Bahnen steckt in der Fahrstraßenbildung. Nachdem ein solcher Aufbau der Fahrstraße initiiert wird, man spricht auch von dem Fahrstraßenanstoß, beginnt das Einstellen der Fahrwegelemente wie zum Beispiel Weichen oder Gleissperren etc. Wenn diese in der richtigen Lage sich befinden, verschließt die Stellwerksanlage diese Fahrwegelemente. Anschließend erfolgt die Fahrstraßenfestlegung, welche einen sicherheitstechnischen Zwischenschritt darstellt. Danach müssen die einzelnen Gleisabschnitte hinsichtlich des Belegungszustandes frei geprüft sein. Wenn alle Gleisabschnitte frei sind, geht das entsprechende Signal dieser Fahrstraße in die Stellbarkeit über bzw. geht dann in die Fahrtstellung.

Grenzzeichen und Grenzzeichenfreiheit

Das Grenzzeichen ist ein signaltechnisches Fahrwegelement sowohl auf Plänen als auch im Gleis. Es markiert den Punkt, an dem ein abgestellter oder stehen gebliebener Zug in Weichennähe von einem vorbeifahrenden Zug gerade noch berührungsfrei passieren kann. Die Grenzzeichenfreiheit ist dabei ein Projektierungsanspruch.  Dieser gewährleistet die sichere Freimeldung vor und nach einer Weiche. Sie muss an jeder Gleisfreimeldestelle vorherrschen, durch welche Gleisabschnitte freigemeldet werden.

Vor allem bei Überleitstellen und am Weichenvorfeld kann wegen baulicher Zwänge eine Grenzzeichenfreiheit oftmals nur in einer Richtung gelten. Die andere Fahrtrichtung hat dann den funktionalen Schönheitsfehler, dass ein Gleisabschnitt erst bei der übernächsten Gleisabschnittsgrenze und seinem dazugehörigen Grenzzeichen auflöst.

Achszähler

Achszählkreise sind weit verbreitete Detektionssysteme im Bahnwesen. Sie erkennen sowohl die Zugspitze als auch das Zugende, indem deren Radachsen gezählt und ausgewertet werden. Ein Achszählkreis besteht aus mindestens zwei Achszählern. Dabei liefern diese Achszähler die notwendigen zugsicherungstechnischen Inputdaten für einen Gleisabschnitt. Zuerst ermittelt ein am  Gleisabschnittsanfang befindlicher Achszähler die Anzahl der einfahrenden Radachsen. Dann ermittelt ein Achszähler am anderen Ende des Gleisabschnittes die ausfahrenden Achsen. Eine Auswertebaugruppe verarbeitet diese beiden Informationen und leitet davon ab, ob ein Zug diesen Gleisabschnitt sowohl belegt oder freifährt.

In manchen Situationen irrt sich die Technik, indem sie beispielsweise eine von zwölf Achsen bei der Einfahrt in den Gleisabschnitt nicht erfasst. Hier gibt es dann technische Auswerteregeln, die im Sinne der Verfügbarkeit die Achszählanlage dennoch bei einer Freifahrt in Grundstellung gehen lässt. In anderen Situationen muss das Stellwerkspersonal zusammen mit dem Fahrpersonal eine sogenannte Achszählgrundstellung durchführen.

Flankenschutz

Der Flankenschutz gilt als eine der wichtigsten Sicherheitsbedingungen, die in der Fahrstraßenlogik tagtäglich gewährleistet ist. Bereits der Name verrät, dass mit dem Flankenschutz Zugfahrten vor Kollisionsfahrten von der Flanke aus geschützt sind. Die abweisende Weichenstellung stellt diesen im Normalfall sicher. Diese abweisende Weichenstellung gilt für all jene Weichen, die sich in der Nähe der zu sichernden Fahrstraße befinden.

Doch nicht immer kann diese Logik zu jeder erdenklichen Gleisanordnung konsequent umgesetzt werden. Manchmal bestätigen Ausnahmen die Regel. Das ist dann beispielsweise bei Zwieschutzweichen der Fall. Wenn Weichen aber einen solchen Schutz aus physischen Gründen nicht herstellen können, dann sind es Gleissperren Signale oder Induktionsmagnete. Sowohl die Regel also auch die Besonderheiten sind in diesem Kapitel sorgfältig aufgeführt.

Fahrgasttür

Die Techniken einer Fahrgasttür von Zügen erfüllen sehr hohe Sicherheitsanforderungen. Sie ermöglichen dementsprechend das sichere Ein- und Aussteigen der Fahrgäste. Darüber hinaus lassen sich diese Sicherheiten in mehrere teilweise voneinander abhängige Teilsysteme und Sicherheitsebenen aufgliedern. Das sind zum Beispiel die Türfühlerkante oder die Türraumüberwachung.

Eine Türraumüberwachung zum Beispiel lässt Türen erst dann zugehen, wenn ein bestimmter Raum in Türnähe von Menschen und Gegenständen frei ist. Sie sind damit ein aktiver Schutz vor Unfällen an Türen. Türfühlerkanten hingegen erkennen Menschen oder Gegenstände sobald Menschen oder Gegenstände mit der sich schließenden Tür in Berührung kommen. Diese und viele weitere Funktionen der Fahrgasttür stellen einen komplexen Technikzusammenhang im Fahrzeugverband eines Zuges dar.

Zulässige Geschwindigkeit und Geschwindigkeitswechsel

Die zulässige Geschwindigkeit einer Bahnstrecke wird von vielen Faktoren beeinflusst. Das sind zum Beispiel trassierungstechnische Bedingungen wie Radien oder oberbautechnische Bedingungen. Aber auch signaltechnische und zugischerungstechnische Begebenheiten begrenzen die zulässige Höchstgeschwindigkeit. Die Summe dieser Restriktionen geben das so genannte streckenseitige Geschwindigkeitsprofil vor, innerhalb diesem Züge fahren dürfen. Eine solche zulässige Geschwindigkeit ändert sich demzufolge von Abschnitt zu Abschnitt beziehungsweise von Fahrweg zu Fahrweg. Besondere Bedingungen gelten immer dort, wo sich diese Höchstgeschwindigkeiten ändern.

Dabei müssen solche Änderungen als Informationen dem Fahrpersonal verständlich und eindeutig mitgeteilt werden. Die dafür notwendigen Signale und entsprechende Dienstvorschriften übermitteln die entsprechenden Fahr- und Verhaltensinformationen. Ihre genaue Positionierung und das entsprechende Verhalten des Fahrers werden in diesem Kapitel dabei genau beschrieben.

Fahren im Raumabstand

Züge fahren gewöhnlich im so genannten Raumabstand. Sie belegen ihren eigenen Positionsbereich, den relevanten Gleisabschnitt, und lassen durch die Reservierung und Belegung keine weiteren Fahrten im selbigen Raum zu. Erst durch das Verlassen des belegten Raumes kann ein anderer nachfolgender Zug diesen Raum für sich beanspruchen. Folglich gibt es in dieser Fahrstraßenlogik für jeden Gleisabschnitt drei relevante Zustandswerte, deren logische Abfolge eine Sicherheit vor Kollisionen herstellen. Das sind die Reservierung, die Belegung und der Grundzustand.

Die Reservierung ist deswegen nötig, weil ohne sie zum Beispiel mehrere Züge gleichzeitig den gleichen Gleisabschnitt für sich beanspruchen könnten. Dabei wären Kollisionen vorprogrammiert, sodass Züge eine bestimmte Zeit voraus ihren Bereich in Form einer festgelegten Fahrstraße reservieren. Anschließend belegen Züge ihre jeweilige Fahrstraßenabschnitte. Wenn Züge im Anschluss dann ihren Gleisabschnitt frei fahren, geht dieser in den Grundzustand über. Der Gleisabschnitt wird freigemeldet. Somit ist der Folgezug gezwungen in diesem Raumabstand zum Vorderzug zu sein.