Streckenblock

Der Streckenblock ist ein System zur Sicherung von Zugfahrten. Es sorgt dafür, dass auf einem Streckengleis mehrere Züge im festen Raumabstand zueinander fahren können.

Schematische Darstellung des Streckenblocksystems

Geschichte

Wegen der großen Bedeutung des Fahrens im Raumabstand für die Sicherheit des Bahnbetriebes schuf man in Deutschland bereits 1928 eine in der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) festgelegte, für alle regelspurigen Eisenbahnen des öffentlichen Verkehrs verbindliche Rechtsgrundlage. Sie fordert, dass das Signal für die Fahrt in eine Blockstrecke auf Hauptbahnen mit besonders dichter Zugfolge unter Verschluss der nächsten Zugfolgestelle liegen muss. Bei den deutschen Eisenbahnen sind nicht nur die Hauptbahnen, sondern auch viele Nebenbahnen, auf denen Reisezüge verkehren, mit Streckenblock ausgerüstet.

Blockverschluss

Während das Fahren im Raumabstand anfangs ausschließlich durch Meldungen zwischen den beteiligten Stellwerken im so genannten Zugmeldeverfahren sichergestellt wurde, schafft der Streckenblock technische Abhängigkeiten und Zwänge, die dafür sorgen, dass sich in einer Blockstrecke immer nur ein Zug befindet. Das Hauptsignal am Anfang der Blockstrecke bleibt solange unter Blockverschluss, bis festgestellt ist, dass der vorausgefahrene Zug die Blockstrecke verlassen hat und von einem haltzeigenden Signal gedeckt ist. An eingleisigen Strecken sorgt der Streckenblock außerdem dafür, dass die Blockstrecke nicht von einem Gegenzug beansprucht ist. Dazu wird eine Erlaubnis zwischen den Stellwerken zweier benachbarter Kreuzungsbahnhöfe gewechselt. Nur dort, wo sich die Erlaubnis befindet, kann ein Ausfahrsignal für die Fahrt in die eingleisige Blockstrecke auf Fahrt gestellt werden.

Stellwerkstechnik

Mit der Fortentwicklung der Stellwerkstechnik vom mechanischen bis hin zum elektronischen Stellwerk in Verbindung mit den noch im Aufbau befindlichen Betriebszentralen der Deutschen Bahn AG entwickelte man auch den Streckenblock ständig weiter. Im Wesentlichen sind in Deutschland auch heute noch zwei Grundbauformen des Streckenblocks, jedoch in einer Vielzahl unterschiedlicher Varianten, im Einsatz:

• Nichtselbsttätiger Streckenblock als mechanischer Felderblock in mechanischen- und elektromechanischen Stellwerken, handbedienter Relaisblock oder halbautomatischer (nur Vorblockfunktion) zugbedienter Relaisblock in elektromechanischen Stellwerken, teilweise auch in Relaisstellwerken und elektronischen Stellwerken, sowie Trägerfrequenzblock.
• Selbsttätiger Streckenblock meist in Relais- und elektronischen Stellwerken.

Praktisch lässt sich jeder Streckenblock an jede Stellwerksbauart anpassen. Entscheidend ist nur, was wirtschaftlich vernünftig und der Streckenbelegung angemessen ist.

Entwicklung

Alle modernen Bahnsysteme halten sich an das Prinzip des Raumabstandes aufgrund der Physik der Bremsvorgänge. Außerhalb des UIC ist es verschiedenen Bahnverwaltungen gelungen ohne Einbußen für die Betriebssicherheit die Leistungsfähigkeit der Gleisnetze erheblich zu verbessern. Der starre Blockverschluss nach dem Stand der Technik von 1928 wird dort durch Einführung moderner zugfester Sicherungskomponenten und durch sich ergänzende Trennung der gleisfesten und der zugfesten Sicherungssysteme aufgelöst.

Mit der Trennung der Sicherungssysteme ist es möglich, Züge im Raumabstand sicher auf elektrische Sicht zu fahren und damit die Leistung der entsprechend betriebenen Bahnstrecken erheblich zu steigern. Die Einführung solcher modernen Systemkonzepte wird für Mitteleuropa weder entwickelt noch geplant. Zentrales Hindernis ist das Fehlen einer allgemeinen automatischen Zugvollständigkeitskontrolle. Für Hochgeschwindigkeitsverkehr gibt es jedoch Abweichungen vom absoluten Raumabstand mittels Zugbeeinflussungssystemen.

Funktionsweise

Nicht-selbsttätiger Streckenblock

An Eisenbahnstrecken mit mechanischem Felderblock und mit handbedientem Relaisblock wird der Zug nach der Fahrt in eine Blockstrecke manuell vorgeblockt. Dieser Vorgang sperrt das Ausfahrsignal oder Blocksignal am Anfang der Blockstrecke. Nach Räumung der Blockstrecke wird das Blocksignal oder Einfahrsignal des nächsten Bahnhofs am Ende der Blockstrecke auf Halt zurückgestellt und der Zug dort manuell zurückgeblockt. Die Haltstellung des Folgesignals ist technische Voraussetzung für das Zurückblocken, weil der Zug nur unter der „Deckung“ dieses Signals vor einem nachfolgenden Zug geschützt ist. Das Zurückblocken hebt die Sperrung des Signals am Anfang der Blockstrecke wieder auf.

Beim halbautomatischem Relaisblock blockt der Zug selbsttätig vor, muss aber manuell zurückgeblockt werden. Wenn eine Streckengleisfreimeldeanlage vorhanden oder die Vollständigkeit der Züge auf andere Weise sicher festgestellt werden kann, ist, ist es möglich, auch den selbsttätigen Rückblock (automatisierter Relaisblock) einzurichten.

Beim Felder- und dem Relaisblock wird die zur Auslösung des Blockvorgangs im Nachbarstellwerk benötigte Energie vollständig über die Blockadern (die meist zusammen mit den Fernmeldeleitungen über Freileitungen geführt wurden) übertragen. Die Energieverluste auf diesen Leitungen schränken den Maximalabstand zwischen zwei Stellwerken ein, was besonders in den 70er Jahren zum Problem wurde, als die Deutsche Bundesbahn immer mehr Bahnhöfe zu Haltepunkten zurückbaute und somit die Blockstrecken immer länger wurden. Außerdem benötigt der Felder- bzw. Relaisblock für eingleisige Strecken bis zu neun Adern zwischen den Bahnhöfen.

In den 70er Jahren ereigneten sich auf Nebenstrecken ohne Streckenblock mehrere schwere Unfälle (Warngau/Schaftlach und Radevormwald/Dahlerau), die die damalige Bundesbahn zur Nachrüstung von Streckenblock auf diesen Strecken zwangen. Die eingesetzten mechanischen Stellwerke wären jedoch nur mit großem Aufwand mit Felderblock nachrüstbar gewesen.

All diese Gründe führten zur Entwicklung des Trägerfrequenzblocks, der ähnlich wie der Felder- oder Relaisblock arbeitet. Die Blockvorgänge laufen jedoch elektronisch ab, indem die auf einem Fernmeldeadernpaar gesendete Trägerfrequenz je nach Aktion (Vor- oder Rückblock) moduliert wurde und auf der Empfangsseite ausgewertet wurde. Mittels Relaisschaltungen wurde die elektronisch empfangene Information in Sperrinformationen für das Stellwerk umgesetzt. Am Prinzip des Vor- und Zurückblockens hat sich jedoch nichts geändert.

Bei allen Varianten des nichtselbsttätigen Streckenblocks muss sich der Bediener des Streckenblocks davon überzeugen, dass ein Zug mit Zugschlusssignal an der örtlich festgelegten Zugschlussstelle vorbeigefahren ist, bevor der Zug zurückgeblockt werden darf. Nur dann steht fest, dass er vollständig angekommen ist und die Blockstrecke geräumt hat. Für dieses relativ umständliche Verfahren gibt es an Eisenbahnstrecken mit mechanischem Felderblock und manuell bedientem Relaisblock auch heute noch keine Alternative. Im Gegensatz zum Selbsttätigen Streckenblock werden die Bedingungen für die Zulassung der nächsten Zugfahrt also nur punktuell (zum Zeitpunkt des Rückblockens) geprüft.

Selbsttätiger Streckenblock

Schematische Darstellung der Funktionsweise des Streckenblocks

Bei selbsttätigem Streckenblock werden durch die Technik folgende Bedingungen sichergestellt, bevor das Blocksignal auf Fahrt gehen kann:

• Die Streckengleisfreimeldeanlage meldet das Freisein der Blockstrecke,
• Das folgende Hauptsignal, das die folgende Blockstrecke schützt, ist in Haltstellung

Ein Blocksignal, das nach Vorliegen beider Voraussetzungen selbsttätig sofort oder bei Annäherung eines Zuges in die Fahrtstellung kommt heißt selbsttätiges Blocksignal.

Man unterscheidet zwischen verschiedenen Varianten des selbsttätigen Streckenblocks.

Selbstblock

Hier wird ein Zug nicht mehr vor- und zurückgeblockt. Statt dessen registriert die Streckengleisfreimeldeanlage kontinuierlich das Freisein und das Besetztsein der Blockstrecke. Registriert sie eine Besetzung der Blockstrecke, kommt das schützende Hauptsignal selbsttätig in die Haltstellung und bleibt danach zunächst gesperrt. Das geschieht auch, wenn die Besetztmeldung Folge einer technischen Störung ist. Eine Störung wirkt sich also immer nach der sicheren Seite aus. Im Gegensatz zum Nichtselbsttätigen Streckenblock werden die Voraussetzungen zur Zulassung einer Zugfahrt kontinuierlich, also besonders direkt vor der Fahrtstellung des Signals, geprüft.

Selbstblocksignale zeigen bei freier Blockstrecke in der Grundstellung „Fahrt“ (ausgenommen wenn sie Bahnübergänge decken). Sie wechseln bei besetzter Blockstrecke selbsttätig in die Haltstellung. Nach Räumung der Blockstrecke gehen sie wieder in die Grundstellung (Fahrt).

Zentralblock

In moderneren Relaisstellwerken und Elektronischen Stellwerken (ESTWs) ist der Streckenblock häufig zentral aus dem Stellwerk gesteuert. Dabei ist ein Teil oder die gesamte freie Strecke zwischen zwei Bahnhöfen einem Stellwerk zugeordnet. Die Signale sind in Grundstellung auf Halt. Bei der Einstellung einer Fahrstraße in ein Streckengleis werden die Blocksignale "angestoßen", d.h. wenn der Zugfolgeabschnitt frei ist und eine "Anrückmeldung" erfolgt, geht das Signal auf Fahrt. Ist er belegt, wird der Anstoß gespeichert und geht später auf Fahrt ("Nachlaufen"). Somit folgen sich die Züge automatisch im kürzestmöglichen Blockabstand. Zusätzlich können Bahnübergangs-Abhängigkeiten gegeben sein, d.h. die Blocksignale schützen auch die Bahnübergänge und gehen nur bei gesicherter Bahnübergangsanlage auf Fahrt. Die Prüfung kann manuell oder technikbasiert (mit oder ohne Radarscanner) erfolgen. Um Bahnübergangsschließzeiten so gering wie möglich zu halten, kommen diese Signale erst kurz vor dem Passieren des Vorsignals durch den Zug in Fahrt. In ESTWs gibt es zwischen zwei Hauptsignalen auf freier Strecke sogenannte Blockfahrstraßen, die ähnlich zu Bahnhofsfahrstraßen sind.

LZB-Zentralblock

Beim LZB-Zentralblock wird nicht mehr jede Blockstelle mit einem Lichtsignal ausgestattet. Hier wird unterschieden zwischen LZB-Blockstellen mit Hauptsignalen und LZB-Blockstellen ohne Hauptsignale.
Die Hauptsignale können dabei nur in die Fahrtstellung kommen, wenn alle folgenden Blockabschnitte bis zum nächsten Hauptsignal frei sind. LZB-geführte Züge dagegen können durch elektronische Anzeigen im Führerstand einem vorausfahrenden Zug - unabhängig davon ob dieser LZB- oder signalgeführt fährt - im Abstand der LZB-Blockstellen (sogenannten Teilblöcken) folgen. Der Zug muss hierbei an einem eigentlich haltzeigenden Signal vorbeifahren. Um den Lokführer nicht zu irritieren wird das Signal vor Einfahrt des Zuges in den Teilblock vor dem Signal dunkel geschaltet.
LZB-Zentralblock wurde sowohl mit Relaisstellwerken der Bauformen Sp Dr S 600 sowie Sp Dr L60N und MC L 84 als auch mit Elektronischen Stellwerken realisiert.

Hochleistungsblock

Der auf der Linienzugbeeinflussung basierende Hochleistungsblock bezeichnet einen Bestandteil von CIR-ELKE zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von stark belasteten Zugstrecken mit ausgeprägtem Mischverkehr aus verschieden schnellen Zügen. Durch eine geschickte Anordnung von LZB-Blockstellen auf der freien Strecke als auch von Teilzugfahrstraßen innerhalb von Bahnhöfen sollen hier Überholvorgänge flüssiger gestaltet werden. Folgende Maßnahmen werden dafür ergriffen:

• Kürzerer Abstand der LZB-Blockstellen auf freier Strecke.
• Vor Bahnhöfen, Überleitstellen und Abzweigen deutlich kürzerer Abstand der LZB-Blockstellen als in der Mitte der Strecke. Auf die Art kann vor einem Bahnhof ein schnellerer Zug näher auf einen langsameren Zug auffahren, wodurch der Überholungsvorgang beschleunigt wird.
• Nach Bahnhöfen ebenfalls deutlich kürzerer Abstand der LZB-Blockstellen. Auf diese Art kann ein langsamerer überholter Zug rascher dem überholenden, schnelleren Zug nachfolgen.
• Aufteilung der Zugfahrstraßen innerhalb von Bahnhöfen in Teilzugfahrstraßen. LZB-geführte Züge können so auch innerhalb von Bahnhöfen näher auf den voranfahrenden Zug aufrücken.
• Selbstständige Bestimmung der zulässigen Geschwindigkeiten in Bahnhöfen und Abzweigstellen durch die LZB. Dadurch müssen Züge, die in ein Überholgleis oder in eine abzweigende Strecke fahren nicht bereits beim Einfahrsignal auf die niedrigere Geschwindigkeit abbremsen, sondern müssen die niedrigere Geschwindigkeit erst kurz vor der ersten abzweigenden Weiche erreicht haben.
• Höhere Geschwindigkeit der Güterzüge bei LZB-Führung durch Bremswege über 1000m.

Auf diese Art soll die Kapazität der Strecken um 20% bis 30% gesteigert werden. Der Hochleistungsblock erfordert eine Ausstattung möglichst aller Züge mit LZB für eine effektive Nutzung der Vorteile. ^[1]

Länge der Blockabschnitte

Die durch Streckenblock gesicherte freie Strecke ist in einzelne Zugfolgeabschnitte, auch Blockabschnitte unterteilt. Die Länge der Blockabschnitte wird von der Zugdichte, der zulässigen Geschwindigkeit und der Länge der Züge bestimmt. Eine klassischer Blockabschnitt muss mindestens so lang sein, dass ein Zug nach der Vorankündigung des Halt zeigenden Hauptsignals durch das Vorsignal sicher anhalten kann. In Deutschland ist je nach zulässiger Höchstgeschwindigkeit dieser Bremsweg der Strecke für Hauptbahnen auf 700 , 1000 m oder 1300 m festgesetzt, für Nebenbahnen auf 400 m oder 700 m.

Zur Verdichtung der Blockstrecken steht im H/V-Signalsystem das Halbregelabstandsverfahren zur Verfügung, bei dem der minimale Abstand zwischen zwei Blocksignalen halbiert wird. Dabei wird ein Hauptsignal weiterhin im Bremsweg, also über zwei Folgeabschnitte hinweg, angekündigt; das dazwischenliegende Signal zeigt eine Wiederholung des letzten (Vorsignal-)Bildes und zusätzlich ggf. Kennlicht am Hauptsignalschirm, wenn ab hier nur ein verkürzter Bremsweg zur Verfügung steht.
Bei Hl- und Ks-Signalen dagegen kann der Bremsweg auf ein haltzeigendes Hauptsignal hin über mehrere Hauptsignale hinweg über immer niedrigere Geschwindigkeitsvorgaben (bei Ks-Signalen durch Zusatzsignale) vorgegeben werden (»Signale im verkürzten Bremswegabstand«). Kennzeichnend für diese Anordnung ist, dass beim Freiwerden folgender Signale auch die Geschwindigkeit am Standort eines Hauptsignals aufgewertet wird, beispielswseise durch Verlöschen des gelb 2 (gegebenenfalls in Verbindung mit Lichtstreifen) oder des Zs 3.

Noch kürzere Abstände sind bei LZB-Führung möglich: Hier liegt bei Hochleistungsblock und CIR-ELKE der technisch minimale Abstand zwischen zwei LZB-Blockkennzeichen bei 37,5 Metern^[1].

Eine weitere Kapazitätssteigerung ist durch das Fahren im wandernden Raumabstand möglich. Dieses Verfahren wird in Deutschland allerdings bislang nur bei der U-Bahn Nürnberg angewendet.^[2]

Stichstreckenblock

Dieser Begriff bezeichnet eine Blocksicherung einer Stichstrecke: Der Block wird gesperrt (vorgeblockt) für einen in die Stichstrecke einfahrenden Zug und wird nach Ausfahrt des Zuges wieder entblockt (rückgeblockt), sperrt also vom Zeitpunkt der Vorblockung bis nach der Rückblockung die ganze Stichstrecke gegen Einfahrt eines zweiten Zuges.

Technische Unregelmäßigkeiten

Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Streckenblock bei Fahrten von Nebenfahrzeugen, die die Anlagen fehlerhaft beeinflussen oder anderen Unregelmäßigkeiten, wie technischen Störfällen. Hierbei arbeiten die Fahrdienstleiter nach einem dezidierten Regelwerk, um die Betriebssicherheit auch unabhängig von technischer Absicherung aufrechtzuerhalten.

Anwendung des Prinzips bei Achterbahnen

Anders als die meisten anderen Schienenfahrzeuge besitzen die Wagen von Achterbahnen in der Regel kein eigenes Antriebs- oder Bremssystem (Ausnahmen: Powered Coaster, „angetriebene Achterbahnen“) und einige alte Holzachterbahnen (Scenic-railways). Deshalb kommen bei Achterbahnen an oder neben der Strecke montierte Brems- und Antriebssysteme zum Einsatz.

Auf Anlagen mit langer Strecke oder mit Fahrzeugen für wenige Personen fahren zur Steigerung der Fahrgast-Kapazität meist mehrere Fahrzeuge gleichzeitig. Um Kollisionen dabei zu vermeiden, ist die Strecke dann je nach Anzahl der Fahrzeuge in mehrere Blockabschnitte aufgeteilt. Diese werden durch Streckenelemente, die einen definierten Halt ermöglichen (Bremsen oder Antriebselemente), voneinander abgetrennt. Ein Fahrzeug wird so lange festgehalten, bis das vorausfahrende Fahrzeug den nachfolgenden Blockabschnitt wieder verlassen hat. Um dies zu kontrollieren, sind an der Strecke Sensoren angebracht, die der zentralen Steuerung der Achterbahn dies mitteilen. Sobald der Block frei ist, wird die Bremse geöffnet beziehungsweise das Transportsystem läuft wieder an.

Als Blockbremsen kommen bei den meisten Achterbahnen pneumatische Klotzbremsen zum Einsatz.

Britisches System

Electric Tablet System beschreibt britische Blocksicherungstechnik.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Helmut Wegel: Der Hochleistungblock mit linienförmiger Zugbeeinflussung. In: Die Deutsche Bahn. Nr. 7, 1992, S. 735ff.
2. ↑ Projektseite Fahrerlose U-Bahn Nürnberg. Abgerufen am 10. Februar 2011.