Ich heiße euch Willkommen auf Bahntechnik und Bahnbetrieb.
Bahntechnik und BahnbetriebTrassierung von Gleisen
Das Verlegen von Gleisen unterliegt einigen Regeln. Sie legen bei der planungstechnischen Trassierung bereits den Grundstein für einen hohen Fahrkomfort und schließlich auch für geringen Verschleiß an Fahrzeug und Infrastruktur. Wenn möglich ist das Gleis Gerade zu planen, denn dies bringt generell Vorteile mit sich. Um die Infrastrukturtrasse aber auch an bestehendes Landschaftsrelief anpassen zu können, sind die wohlabgestimmten Radien mit ihren Übergangsbögen und ggf. Überhöhungen die Instrumente der Trassierungsplaner.
Was die Vertikale Dimension betrifft, so behilft man sich der Neigungen und Steigungen und den dazugehörigen Neigungswechseln. In diesem Kapitel behandeln wir darüber hinaus die Spurweite, das Lichtraumprofil und die Geometrie von Weichen.
Bahntechnik und BahnbetriebIn Arbeit: Trassierungsparameter
Aktuell behandeln wir das bauingenieurtechnische Thema „Trassierungsparameter von Schienenwegen„. Wir ordnen es der Kategorie Infrastruktur zu. In der Entwurfsplanung und in weiteren Planungsschritten konkretisieren Planungsingenieure den zentimetergenauen Verlauf von Gleisen und Schienen. Dabei verwenden die Planer ein eigens bahntechnisches Koordinatensystem, das aus der axialen, einer lateralen und einer vertikalen Dimension besteht.
In jeder Dimension bestimmen dabei Regel- und Grenzwerte den Trassierungsverlauf, damit eine Zugfahrt in ihrer Fahrdynamik fließend ohne Unstetigkeiten und ohne Ruck stattfinden kann. Jeder einzeln gewählte Trassierungsparameter ist dabei ein Kompromiss aus den Zielkriterien Instandhaltungsaufwand und Entwurfsgeschwindigkeit bzw. Entwurfslänge. Die wichtigsten Parameter sind die Werte für Radien, Übergangsbögen, Weichen, Steigungen und Neigungen.
Bahntechnik und BahnbetriebKonkurrierende U Bahnlinie
Quiz Nr.10: Wir suchen in unserem aktuellen Bahnquiz eine konkurrierende U-Bahnlinie. Sie stand daher mit einer anderen Linie im Wettbewerb und hat eine beträchtliche Länge hat.
Methoden der Abfertigung
Zugbegleiter, Stationswarte oder Triebfahrzeugführer fertigen Züge im Personenverkehr nach dem Fahrgastwechsel ab. Mit dem Begriff Abfertigung ist gemeint, dass damit das Personal die Züge für die Abfahrt vorbereitet. Dazu gehören die Beendigungen des Fahrgastwechsels, das sichere Türschließen, die Türverriegelung und einige Kommunikationssignale zur Abfahrt.
Prozesstechnisch lässt sich der Abfertigungsvorgang noch weiter unterteilen. Wichtige Schritte sind der Aufruf zur Abfertigungsbereitschaft und die Übermittlung der Abfahrtbereitschaft. In dieser prozesstechnischen Zusammenfassung behandeln wir die fahrzeugtechnischen Methoden. Das sind das Zentrale Schließen, die Rücknahme der Türfreigabe und die Abfertigung mit mehreren Personalen. Dabei gehen wir auf die Grundzüge dieser Prozesse ein, ein detailgetreue Abbildung aller Abfertigungsvorgänge dieser Welt ist aus Umfangsgründen nicht möglich.
In Arbeit: Takt und Taktsysteme
Ein Video zum Thema „Takt und Taktsysteme“ wird die Kategorie Fahrplantechnik erweitern. Neben den Inhalten sind bereits die Vertonung und die Animationszeichnung abgeschlossen. Die Animation und der Moderatorenteil stehen noch aus. Thematisch geht es hier vor allem um die bevorzugten Taktsysteme der jeweiligen Verkehrsträger und über die betrieblichen Vor- und Nachteile bestimmter Takte.
Da wären einerseits die Eisenbahntakte, die sich an den Stundentakt und dem Vielfachen oder Teilbaren orientieren. Im Nahverkehr ist oftmals der 5 Minutentakt als Ausgangstakt verbreitet, von dem sich dann andere Takte ableiten. Und nicht zuletzt sind die aus der Reihe tanzenden U-Bahntakte oder Güterverkehrstakte ein Thema. In einer zweiten Abhandlung geht es dann auch um die Funktionsweise des integralen Taktfahrplans, dessen Wirkmechanismen und dessen Voraussetzungen.
Hauptsignal und Vorsignal
Das Hauptsignal und sein dazugehöriges Vorsignal prägen das Bild der Eisenbahn. Doch mit beiden ist es zukünftig nicht gut bestellt, immer mehr Fahrerstandssignale ersetzen ortsfeste Signale. Sie machen generell das streckenseitige Signalsystem obsolet. Trotzdem ist das Verständnis über das herkömmliche Signalsystem auch für die Zukunft relevant. Hauptsignale geben die Zustandsinformationen des dahinter liegenden Blocks wieder. Mit anderen Worten, sie sagen darüber aus, ob der dazugehörige Block belegt ist, reserviert ist, oder ob er sich im Grundzustand sich befindet.
Vorsignale sind eine zusätzliche Unterstützung bei mittleren bis hohen Geschwindigkeiten sowie bei Sichteinschränkungen. Sie ermöglichen ein rechtzeitige Zustandsinformation des Blockes, indem sie den gleichen Inhalt wiedergeben, den das Hauptsignal anzeigt.
Städteverbindung
Quiz Nr. 9: Wir suchen im Folgenden eine bahntechnische Städteverbindung, die 1965 Technikgeschichte schrieb. Welche Städte sind hierdurch verbunden?
In Arbeit: Hauptsignal und Vorsignal
In Arbeit befindet sich das Einführungskapitel der Fachkategorie „Fahrtbegriffe„, nämlich das Thema Haupt- und Vorsignal. Man kann heute zum Thema Bahnsignale im Internet viel Fachliches finden. In unserer Videoserie geht es hierbei weniger um Signalvorschriften einzelner Verkehrsunternehmen. Es geht vielmehr um die grundsätzlichen Funktionen von Haupt- und Vorsignalen, sowie deren Standorte und die planungstechnischen Grundsätze. Da unsere Videoserie den Anspruch hat, die technischen Abläufe hinter den Kulissen aller Verkehrsunternehmen zu beschreiben, gehen wir ausschließlich auf das gemeinsame Prinzip aller Signalsysteme ein.
Hauptsignale bilden den Zustand des nachfolgenden Streckenblockes ab. Ist eine Zugfahrt durch eine eingestellte Fahrstraße erlaubt, zeigt das Signal „freie Fahrt“. Ist noch keine Fahrstraße für den Betrachtungszug eingestellt, oder ist der nachfolgende Abschnitt belegt, zeigt das Signalbild Halt. Die Rolle von einem Vorsignal ist dabei die Abbildung des Signalbildes des dazugehörigen Hauptsignals und ist, wenn man so will, der „verlängerte Arm“ des Hauptsignals.
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!
In Arbeit: Systemeigenschaften des Schienenverkehrs
Eines der nächsten Videoinhalte sind die Systemeigenschaften des Schienenverkehrs. Mit diesem Kapitel möchten wir das System Bahn von einer anderen Perspektive aus beschreiben. Wir wollen dabei Vergleiche zu anderen Verkehrsträgern wie dem Flugzeug oder dem motorisierten Individualverkehr ziehen. Dadurch lassen sich die systematischen Eigenheiten der Bahn besser einordnen, abgrenzen oder verstehen. Die Inhalte sind naheliegend und verblüffend zugleich. Sie decken auf, dass sehr banale Sachen wie die simple Spurführung einen Fahrplan mit komplexen Strukturen notwendig macht. Das hier erarbeitete Kapitel ist somit das Vorkapitel zum ersten technischen Kapitel „Fahren im Raumabstand“ und allen anderen nachfolgenden Technikthemen.
Die Systemeigenschaften der Bahnen werden meist als selbstverständlich angesehen. Aber bei genauer Betrachtung sind sie durch eine Verkettung verschiedener anderer Eigenschaften erstaunlich gut begründet.
Bahntechnik und BahnbetriebEinjähriges Jubiläum
Heute feiert die Videoserie „Bahntechnik und Bahnbetrieb“ das einjährige Jubiläum. Sie begann mit dem ersten Gedanken, die Abläufe einer Zugfahrt bei einer Bahnhofseinfahrt in Form einer Animation darzustellen. Sie solle Arbeitskollegen helfen. Der Animationsgedanke kam hervor, weil eine Übermittlung mit herkömmlichen Bildern oder Bildserien und Textbeschreibungen dieser Komplexitätsanforderung nicht standhalten würde. Ich testete anschließend mit verschiedenen Programmen die Animationstauglichkeit verschiedener schematischer Gleisbilder. Am Ende offenbarte sich eine praktikable Methode, stellwerksähnliche Lupenbilder zu animieren. Schnell entstanden weitere Themen und Ideen, diese ebenso animationstechnisch abzubilden.
In der nächsten Arbeitsphase drängte mich die Notwendigkeit einer Kommentierung der Animation. Es musste eine Vertonung geschaffen werden. Die ersten Vertonungen waren aus dem Stegreif, der Textfluss nicht stetig, die Inhalte nicht immer korrekt und der Ton wurde mit einem schlechten Haushaltsmikrofon eingefangen. Nun war ich herausgefordert. Zuerst kam das Storyboard hinzu, mit dem ich die Sprechtexte professionalisieren konnte. Dann holte ich mit Julia, Laura, Eva und Florian Verstärkung. Neben Korrektur und Beratung sollte die trockene Animation mit Moderationsanteilen ausgeschmückt werden. Anschließend investierte ich in Bild- und Tontechnik.
Das vorläufige Endprodukt im Dezember waren dann 4 Videos, ein Youtube Channel und eine Homepage Auftritt. Anschließend wuchsen die Anzahl der Themen und die Anzahl der Themenkategorien. Weitere Prozesse wie die Synchronisation, der Instagram-Auftritt durch Laura und viele verschiedene Darstellungs- und Grafikmethoden bereicherten die Videoserie an. Es wurde aber im Gegensatz zu ursprünglichen Planungen auch verzichtet, beispielsweise auf Werbung in den Videos. Außerdem lehnen wir mittlerweile aktive Massenwerbung für die Videoserie ab, also Plattformen wie Facebook. Die Videoserie sollen nur Interessierte aufsuchen, ganz ohne Werbung, und das klappt. Daher ist die durchschnittliche Wiedergabezeit unserer Videos sehr hoch. 18 Videos, 50 Homepage Beiträge, 180 Instagram Beiträge, 6000 Klicks auf dem Channel und auf der Homepage und etliches positives Feedback bestärken uns zum Jubiläum: Wir machen weiter!
In Arbeit: ETCS Level 2
Ein für die Zukunft sehr relevantes Thema ist das Zugsicherungssystem ETCS Level 2. Wegen ihrer Funktionalität und Kompatibilität wird sie den Eisenbahnbetrieb dominieren. Sie bietet ähnlich zur LZB eine kontinuierliche Geschwindigkeitsüberwachung durch eine kontinuierliche Fahrkommandoübertragung per Funk. Diese Fahrkommandos, auch „movement authorities“ genannt, sind zugspezifisch und sind erzeugte Telegramme einer Funkzentrale, auch „radio block center genannt“. An diesem wichtigen Kapitel arbeiten wir bereits seit vielen Monaten. Es ist die Weiterführung eines allgemeinen Videos zu ETCS, was ebenso im Produktionsgang ist.
ETCS Level 2 meistert etliche Herausforderungen und Ansprüche der heutigen Zeit, die andere Zugsicherungssysteme nicht erreichen. Alle technik- und betriebsrelevanten Eigenschaften hierzu beschreiben wir in unserem Videokapitel.
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.
Brücke mit Schleife
Quiz Nr.8: Wir suchen eine Brücke mit einer Schleife. In welcher Stadt befindet sich dieses Bauwerk mit der interessanten Bahntrassierung?
Finale Themenliste
In den Anfängen von Bahntechnik und Bahnbetrieb (Okt 2017) umfasste die Themenliste ca. 30 verschiedene Themen. Diese waren in den Rubriken „Fahrstraßenlogik“, „Fahrtbegriffe“, „Zugsicherung“, „Sperrzeiten“, „Infrastruktur“ sowie die Rubrik „Stadtbahn, U-Bahn und Straßenbahn“ einsortiert. Mit der Erarbeitung der ersten Videos wurde schnell deutlich, dass diese Themenbreite nicht ausreicht (Dez 2017). Dabei erweiterte sich die Liste um Themen der Rubriken „Fahrplantechnik“, „Operativer Betrieb“ und „Güterverkehr“. Obzwar in diesen Kategorien noch kein Video veröffentlicht ist, so sind zumindest viele Storyboards bereits in Bearbeitung.
Im März 2018 plagte mich das schlechte Gewissen, dass die Fahrzeugseite in der Videoserie überhaupt nicht abgebildet ist. Es folgte daraufhin die Rubrik „Fahrzeugtechnik“. Mit der Erarbeitung des Videos „Aufbau der Fahrstraße“ wurde deutlich, dass irgendwann später auch eine Detaillierung der Stellwerke notwendig ist (Jul 2018). In den Sommermonaten gaben mir Florian und Laura das Feedback, dass auch eine allgemeine Rubrik mit dem Titel „Grundlegende Bahnthemen“ notwendig ist (Aug 2018).
In Summe sind das 12 Rubriken, die 98 Themen enthalten. 15% davon sind produziert, weitere 35% sind im Produktionslauf, die restlichen 50% existieren bis jetzt nur in Form einiger weniger Gedanken.
Unsere Videoserie hat durch die finale Themenliste nun endlich einen verständlichen roten Faden (siehe Register „Themen“). Die grobe Auswahl der Rubriken und Themen gilt deswegen als vorerst abgeschlossen, wird aber an einzelnen Stellen erweitert.