Vielfachsteuerung

Die Vielfachsteuerung ist der in der Schweiz verwendete Begriff für Wendezugsteuerung und Mehrfachtraktionssteuerung.

Diese kann in den meisten Fällen nicht nur zur Bildung eines Pendelzuges verwendet werden, sondern auch zum Ansteuern eines zweiten kompatiblen Triebfahrzeugs (Lokomotive oder Triebwagen). Dadurch kann ein Triebfahrzeug von einem anderen Triebfahrzeug oder einem Steuerwagen aus ferngesteuert werden und muss somit nicht zwingend an der Zugspitze laufen.

Des Weiteren ist es möglich, auf Strecken, welche eine höhere Zughakenlast erlauben, als das Triebfahrzeug allein befördern kann, durch Mehrfachtraktion mit nur einem Lokomotivführer die Züge zu befördern.

Technik

Technisch kann man zwischen direkten und durch Steuerimpulsen übertragenden Steuerungen unterscheiden.

Die ersten Steuerungen wirkten direkt auf den Stufenschalter. Für jede Stufe musste eine Kabelader vorhanden sein, was schwere Kabel zur Folge hatte. Ebenso konnte man nur Fahrzeuge, welche den gleichen Geschwindigkeitssprung pro Stufe hatten, vielfachsteuern.

Durch die Einführung der Lastansteuerung über die Stromstärkeregelung wurde die Vielfachsteuerung zwischen verschiedenen Fahrzeugen möglich.

Mit dem Einsatz von Mikroprozessoren wurde es möglich, die Steuerbefehle seriell statt parallel (zeitlich hintereinander auf derselben Ader statt gleichzeitig auf verschiedenen Adern) zu übertragen. Im Prinzip reicht dafür ein Adernpaar. Generell spricht man dann von einer zeitmultiplexen Wendezugsteuerung (ZWS). Durch den Einbezug von Wagenfunktionen und Diagnosesystemen wurde das Ganze zu einem Datenbus, heute meist Zugbus genannt.

Dank der Entwicklung der Elektronik ist heute die Vielfachsteuerung auf elektronischem Weg möglich. Deshalb ist heutzutage die Kommunikation zwischen den verschiedenen Rechnern der Fahrzeuge über den Zugbus bedeutungsvoller als die Leistungsansteuerung der Fahrzeuge selber.

Die verschiedenen automatischen Kupplungen an den Fahrzeugen sind heute das grösste Hindernis für die Vielfachsteuerung unterschiedlicher Fahrzeuge. Da keine internationalen Regelungen für den Aufbau oder die Anschlussmöglichkeiten bestehen, hat jeder Hersteller beziehungsweise jede Bahnverwaltung eine andere Vielfachsteuerung entwickelt oder bestellt.

Heutzutage ausgelieferte Fahrzeuge haben fast alle eine Vielfachsteuerung, welche zumindest ermöglicht, Fahrzeuge gleicher Bauart untereinander vielfachzusteuern.

Systeme

Vst I

Die Vst I basiert auf einer Steuerleitung mit 30 Adern. Für jeden Befehl existiert jeweils eine eigene Kabelader, über welche elektrische Signale übermittelt werden. Das erste Fahrzeug der Schweizerischen Bundesbahnen, das ferngesteuert werden konnte, waren die 19 Ce 4/6, welche ab 1923 in Betrieb genommen wurden. Noch im selben Jahr wurde ein zweiachsiger Gepäckwagen, der F 16021, behelfsmässig als Steuerwagen eingerichtet und ein erster Pendelzug gebildet. 1924 folgten 2 Ce 4/4, ab 1927 25 Fe 4/4 und 1925-1928 10 vierachsige Steuerwagen. Diese Fahrzeuge konnten auch gemischt eingesetzt werden, z.B. als Doppelpendelzug mit je einem Ce 4/6 und einem Fe 4/4 an jedem Ende. Eine gewisse Berühmtheit erlangte der „Arbeiter-Pullman“, für den zwei Fe 4/4 und diverse Wagen einen blau-weissen Anstrich erhalten hatten (eine Art Vorläufer der S-Bahn Zürich).

Die Vst I wurde ebenfalls bei den Fahrzeugen der EBT-Gruppe verwendet. Mit den CFe 2/4 von 1932 bis 1933 und aus den ehemaligen Drehstromtriebwagen umgebauten Steuerwagen wurden Pendelzüge gebildet. Dagegen wurde die Vielfachsteuerung kaum genutzt und aus den Lokomotiven Be 4/4 später wieder ausgebaut. Auch die 1946-47 gelieferten CFe 4/4, später BDe 4/4 I hatten anfänglich Vst I.

Vst II

Bei der Vst II waren zwei 26-polige Steuerleitungen vorhanden, deren Kabel übers Kreuz gekuppelt wurden. Sie wurde 1940 erstmals eingebaut bei den SBB RFe 4/4 601-603, die 1944 an die Bodensee-Toggenburg-Bahn und die Südostbahn verkauft wurden. Bei der SBB wurden Pendelzüge mit Triebwagen an jedem Ende gebildet, wozu einige der damals neuen Leichtstahlwagen Steuerleitungen erhalten hatten. Bei der Südostbahn wurden mit zwei 1945 abgelieferten Steuerwagen Pendelzüge gebildet.

Weitere Fahrzeuge mit Vst II waren die SBB Am 4/4 1001-1002 (später Bm 4/4 II 18451-52) und die Ae 4/6 10801-12.

Vst III

Die Vst III, auch System MFO genannt, kam ab 1946 zum Einsatz und hat eine sehr grosse Verbreitung gefunden. Die Steuerleitung weist 42 Adern auf. Lange Zeit konnten Zwischenwagen mit Vst III freizügig mit allen Triebfahrzeugen verwendet werden. Mit den zusätzlichen Funktionen Haltanforderung und ep-Bremse liessen sich die Adern nicht mehr einheitlich mit den gleichen Wagenfunktionen belegen. Dies macht insbesondere der BLS AG zu schaffen, die vier verschiedene Adernbelegungen ^[1] innerhalb des Unternehmens kennt.

Die konkreten Steuerprogramme für die Triebfahrzeuge werden mit einem Kleinbuchstaben bezeichnet.

Vst IIIa

Die SBB nannte die Vielfachsteuerung der SBB Re 4/4 I 10001-26 Vst IIIa.

Vst IIIb

Die Vielfachsteuerung der ab 1952 in Betrieb genommenen 31 Nebenbahntriebwagen SBB BDe 4/4 wurde Vst IIIb genannt. Sie war ähnlich wie IIIa und es gab einige Steuerwagen ABt, die beide Triebfahrzeugtypen fernsteuern konnten.

Vst IIIc

Nur gerade zwei Triebwagen und zwei Steuerwagen hatten das System IIIc, nämlich die beiden 1956 gelieferten Gleichstrompendelzüge mit SBB BDe 4/4 II 1301-02 für Genève - La Plaine (französische Grenze).

VST IIId

VST IIId wurde erstmals 1959 bei den SBB RBe 4/4 realisiert und hat sich danach zur Standardsteuerung der SBB und vieler Privatbahnen entwickelt. Erst das Aufkommen zeitmultiplexer Systeme und des Zugbus hat sie etwas zurückgedrängt.

Die Auf-Ab-Steuerung anstelle der Stufenschalter-Vorwahl ist das eigentliche Herzstück dieser Vielfachsteuerung, denn erst durch die Last- statt der Stufen-Steuerung ist die Verbreitung möglich gewesen, da keine Abhängigkeit zwischen den Stufen und der Geschwindigkeit mehr besteht. Bei Pendelzügen hat das am Zugschluss arbeitende Fahrzeug im niedrigen Geschwindigkeitsbereich eine Zugkraftbegrenzung.

Beliebig mischbar sind maximal 20 angetriebene Achsen oder vier arbeitende Lokomotiven.

Die SBB Re 4/4^II, SBB Re 421, SBB Re 4/4^III, SBB Re 6/6, BLS Re 465 (nicht aber die SBB Re 460), SBB RBe 540 sowie die ähnlichen aber nur etwa halb so starken EAV-Triebwagen der Privatbahnen ABDe 4/4 (12 Triebwagen für MO, RVT, GFM, MThB, WM, 5 davon heute noch bei TRAVYS, TPF und TMR im Einsatz) sind mit der Vielfachsteuerung VST IIId ausgerüstet. Mit einer als Dolmetscher dazwischen eingereihte BLS Re 465 lassen sich auch die BLS Re 4/4 sowie die BLS Ae 4/4 vielfachsteuern.

Die Triebwagen SBB RBDe 560 sowie deren Derivate 561 und 562 wie auch die SOB RBDe 566 077–080 und TRAVYS RBDe 568 384–385 können nur unter sich vielfachsteuern, es sei denn, die Triebwagen werden als Steuerwagen eingestellt. Bei der Modernisierung zu "NPZ Domino" wird die Vst IIId ausgebaut und durch ein anderes System (V9) ersetzt.

Auch nicht freizügig einsetzbar ist die SOB Re 446, die ehemalige SBB Re 4/4^IV.

Ebenfalls mit Vst IIId ausgerüstet wurden die "Trabis" der Lokoop und der Südostbahn, die inzwischen nach Deutschland zurück verkauft wurden. Auch in Deutschland wird die Vst IIId noch verwendet.

Die Steuerwagen der Typen Einheitswagen I und II der SBB sind für die VST IIId eingerichtet.

Ein Spezialfall ist der Einheitswagen III-Pendelzug, der innerhalb der Komposition eine spezielle Steuerleitung, genannt Vst V, hat. Es ist aber im Endwagen (AD bzw. ABS) und im Steuerwagen je ein Übersetzer für die VST IIId eingebaut.

Vst IIIe

Bei den ab 1961 modernisierten Be 4/6, De 4/4 und Ae 3/5 kam die bewährte Auf-Ab-Steuerung zum Einbau, nur die De 4/4 verfügten über elektrische Bremsen. Es war möglich, von einem Steuerwagen mit System IIIe ein Triebfahrzeug mit System IIId fernzusteuern, allerdings ohne elektrische Bremse. So wurde ein BDti bergwärts mit einem RBe 4/4 auf der Strecke nach Pontarlier eingesetzt.

andere Vst-III-Systeme

Die Privatbahnen definierten für ihre Triebfahrzeuge eigene Adernbelegungen und Funktionalitäten, wobei aber die Wagenfunktionen so weit als möglich einheitlich ausgeführt wurden. Ausser den im Anschluss an SBB-Serien beschafften Fahrzeuge hatten die EAV-Triebwagen die Vielfachsteuerung IIId, die mit SBB-Fahrzeugen kompatibel war. Die Hochleistungstriebwagen wurden hingegen mit einer eigenen Vielfachsteuerung versehen, die bei der BT als Vst IIIS (Stufenschalter) bezeichnet wurde. Die älteren Lokomotiven und Triebwagen der BT waren mit der Vst IIIH (Hüpfersteuerung) ausgerüstet, vergleichbar mit derjenigen der EBT/VHB/SMB. Die SLM Re 456 erhielt ebenfalls eine eigene Vielfachsteuerung, die aber zwischen BT und SZU/VHB unterschiedlich ausgeführt wurde. Eine ähnliche Vielfachsteuerung erhielten die Privatbahn-NPZ, die aber untereinander auch nicht durchwegs und nicht jederzeit kompatibel waren. Bei der RM wurde dieses System Vst IIIs genannt, dasjenige der etwas älteren RBDe 566 I VST IIIa.

Vst V

Innerhalb der Einheitswagen III-Kompositionen erfolgt die Übertragung mit ZWS über die VST V-Leitung mit 25 Adern, die 2 nachgebauten Steuerwagen der BLS AG sowie deren Endwagen ABS haben System Va. Die Umsetzer, welche das Signal VST IIId in V (bzw. Va) umwandeln sind in Steuerwagen und Endwagen eingebaut. Die Wagenfunktionen (Licht, Türen) sind direkt auf einzelne Adern geschaltet, in den Zwischenwagen wird das ZWS-Signal somit nur durchgeleitet.

V6 und V6a

Die im Gegensatz zu den vorhergehenden Systemen nicht mehr mit römischen Zahlen bezeichnete V6 kommt bei den ab 1989 abgelieferten Doppelstockpendelzügen (DPZ) mit SBB Re 450 zur Anwendung und basiert auf einem 60-poligen Steuerkabel.

Die Übertragung der Steuerbefehle zwischen den DPZ erfolgt über die automatische GFV-Kupplung, beim Steuerwagen ist deshalb als System "V6a" angeschrieben. Dazu kompatibel sind auch die Doppelstocktriebzüge (DTZ) SBB RABe 514. Es sind vier Pendelzüge zugelassen, die Perronlängen lassen aber im S-Bahnverkehr nur den Einsatz von drei gekuppelten Zügen zu. Bei Sonderleistungen, die nur Fernverkehrsbahnhöfe mit 400 Meter Perronlänge bedienen, sind aber Züge mit vier Einheiten zu beobachten.

Mit der gleichen Steuerleitung sind auch alle Doppelstockwagen der SZU ausgerüstet. Deren Re 456 542-547 sind jedoch mit einer Vst III ausgerüstet. Für den Einsatz in Pendelzügen existieren deshalb Übergangskabel VST III–V6. Ab 2010 wurden sämtliche Fahrzeuge der SZU auf V6 umgerüstet, auf die Kombination Vst III/V6 kann damit verzichtet werden^[2].

Anschriftenfeld eines DPZ-AB mit V6

Anschriftenfeld DPZ-Steuerwagen mit V6a

V6c

Ab 2011 wird in die mit V6 ausgerüsteten DPZ ein neuer Niederflur-Doppelstockwagen eingereiht; die 113 bis dahin eingesetzten Zweitklasswagen werden frei für eine andere Nutzung. Zusammen mit Re 420 werden sie für die Zusatzzüge zu den Spitzenstunden der S-Bahn Zürich eingesetzt. Die Re 420 erhalten dafür zusätzlich zur Vst IIId die V6c eingebaut, die auf der in den Doppelstock-B vorhanden V6-Leitung basiert, aber zusätzliche Funktionen wie die ep_Bremse, Bremsprobe ab Führerstand, Handbremsüberwachung, Notbremsüberbrückung, Störungsanzeigen und weiteres einbindet.^[3]

EP

Mit der neuen Zeitmultiplexsteuerung ist eine elektronische Befehlsübermittlung mit dem Zugbus möglich. Dazu werden EP-Kabel mit 9 Adern verwendet.

Die SBB Re 460 wie auch die BLS Re 465 verwenden diese Vielfachsteuerung. Mit ihr sind vier arbeitende Fahrzeuge möglich. Die SBB Bt IC, die mit den Einheitswagen IV eingesetzt werden, sowie der IC-Doppelstocksteuerwagen (IC 2000) arbeiten ebenfalls mit diesem System. Die Wagenfunktionen (Türen, Licht, Lautsprecher) sind dabei über das 18-polige UIC-Kabel geschaltet. Bei den IC 2000 sind aber zusätzlich alle Wagen am Zugbus angeschlossen, dies ermöglicht auch die automatische Wagennummerierung und die Zuglaufanzeige in den Displays. Für die korrekte Funktionsweise benötigt der Zugbus einen AD und einen Bt, diese werden deshalb immer paarweise eingesetzt.

V9

V9 ist das neue zeitmultiplexe System für die Vielfachsteuerung der modernisierten NPZ DOMINO.

System BBC

Das System BBC basiert auf 61-poligen Leitungen und wird hauptsächlich bei Schmalspurbahnen verwendet. Allerdings sind die einzelnen Anwendungen untereinander nicht kompatibel. Wenigstens bezüglich der Wagenfunktionen haben Zentralbahn und Berner Oberland-Bahn die Kompatibilität vereinbart. Bei der Rhätischen Bahn sind die Wagenfunktionen vollständig auf dem LBT-Kabel, die Vielfachsteuerleitung wird durch den Wagen nur durchgeleitet.

System BLS/BBC

Ebenfalls verwendet wurde das 61-polige Kabel ab 1967 bei den BLS-Loks Re 4/4, Ae 4/4 und (ab 1988) Ae 8/8. Zulässig sind vier arbeitende Triebfahrzeuge. Die BLS Re 465 kann zwar mit diesen Loks vielfachgesteuert werden, aber dafür wird ein Übergangskabel auf Vst III benötigt. Auch für die Bildung von Pendelzügen muss auf ein solches Übergangskabel zurückgegriffen werden. Es können Pendelzüge mit den BLS-Steuerwagen BDt 939-949 und Bt 950-953 gebildet werden. Innerhalb der Autozugkompositionen wird das Signal mit ZWS übertragen.

System SAAS

Vielfachsteuerleitungen System SAAS hatten verschiedene blaue Pfeile der BLS, drei B EW I und die BLS Be 4/4 761-63. Diese drei Triebwagen, die drei B sowie die ABDe 4/4 746-50 wurden später auf Vst III umgebaut.

ZWS/ZMS

Die SBB Re 474, 482 und 484 sowie die BLS Re 485 sind mit dem deutschen ZWS/ZMS kompatibel. Die Schaffung (Programmierung) einer Kombinationsmöglichkeit mit anderen hier vorgestellten Systemen (Zugbus über ep-Leitung) ist derzeit nicht vorgesehen.

LBT

Steckdose für das neue 25+2x4-polige LBT/Steuerkabel der RhB am Allegra 3505, links daneben Steckdose für das bisherige 18-polige LBT-Kabel

LBT steht für Lautsprecher/Beleuchtung/Türsteuerung und ist ein Kabel, das dem 18-poligen UIC-Kabel (UIC 558) entspricht und bei verschiedenen schweizerischen Schmalspurbahnen im Einsatz ist. Bei der Zentralbahn dient dieses Kabel auch der Fernsteuerung der moderneren Fahrzeuge (HGe 4/4 II und ZB ABe 130) mittels einer ZWS. Dies erlaubt den Einsatz praktisch aller Reisezugwagen in einem Pendelzug. Die Rhätische Bahn hat einen teureren Weg gewählt und baut in ihre Fahrzeuge ein neues Kabel ein, dessen Steckdosen 25 plus zwei Mal vier Kontakte aufweisen. Längerfristig soll die Vielfach- und Fernsteuerung aller Triebfahrzeuge über dieses Kabel erfolgen. Dieses Kabel soll dann auch die LBT-Funktionen übernehmen.

Scharfenbergkupplung

Die Vielfachsteuerung der NINA funktioniert über die Scharfenbergkupplung und ist nicht mit anderen Fahrzeugen kompatibel.

Auch die ehemaligen TEE-Züge der SBB, RAm TEE^I (1957) und RAe TEE^II (1961) wiesen ebenfalls eine Vielfachsteuerung auf, die erlaubte, über die Scharfenbergkupplung einen zweiten Zug fernzusteuern.

Weiter sind bei der SZU (Be 556 521-528) und den meterspurigen Fahrzeugen der TMR Scharfenbergkupplungen mit elektrischen Kontakten zu finden.

GFV-Kupplung

Die SBB RABDe 12/12, später RABDe 510, waren die ersten SBB-Fahrzeuge, die mit einer +GF+ Kupplung in der Vorortsbahnversion ausgerüstet wurden. Diese Kupplung erlaubt, auch sämtliche elektrischen Verbindungen automatisch zu kuppeln und so funktionierte die Vielfachsteuerung über diese Kupplung.

Die Thyristor-Triebzüge SBB RABDe 8/16, von denen nur vier Prototypen gebaut wurden, wiesen dieselbe Kupplung aber eine andere Vielfachsteuerung auf. Die Kupplung musste deshalb so angepasst werden, dass zwar mechanisches Kuppeln zwischen den unterschiedlichen Serien möglich ist, dass aber die elektrischen Kontakte nicht gekuppelt werden.

Nach Ausrangierung der RABDe 8/16 musste vermieden werden, dass RABDe 510 und DPZ bzw. DTZ nicht elektrisch verbunden werden.

Die Übertragung der Vielfachsteuersignale über die GFV-Kupplung wird auch bei vielen Schmalspurbahnen angewendet (RhB Be 4/4 511-516, RBS 41-72, 21-26, WSB, FLP, BDWM Be 4/8 21-25, FART/SSIF ABe 4/6 51...64, LEB)

Eine abweichende +GF+-Kupplung weisen die SBB Bem 550 und die gleichartigen Triebwagen der TSOL auf. Aber auch dieser Kupplungstyp verbindet die Vielfachsteuerung dieser Fahrzeuge.

Schwab-Kupplung

Ein Teil der für Schweizer Bahnen gebauten Stadler GTW wurden mit der neu entwickelten Schwab-Kupplung ausgerüstet. Diese verbindet auch die Vielfachsteuerleitungen. Die vom selben Hersteller entwickelten Triebzüge Flirt erhielten dieselbe Kupplung und ein kompatibles Vielfachsteuersystem, so dass gemischte Vielfachsteuerung GTW/FLIRT möglich ist.

BSI-Kupplung

Die ICN-Triebzüge der Baureihe SBB RABDe 500 verfügen über BSI-Kupplungen, die auch die Vielfachsteuerung von zwei Zügen erlauben. Auch bei einigen Fahrzeugen der meterspurigen TPC ist eine BSI-Kupplung mit elektrischen Kontakten eingebaut.

Sonstige

Es gab und gibt verschiedene weitere Vielfachsteuerungen, die kaum dokumentiert sind und hier deshalb nur summarisch erscheinen:

• Zweifrequenz-Rangierlok Ee 3/3^II 16511–16519 ex SNCF 20151–20159
• Viersystem-Rangierlok SBB Ee 934 551–560 ex 16551–16560
• Diesellokomotiven SBB Em 831 000–002
• Diesellokomotiven SBB Am 841 000–039
• Diesellomomotiven SBB Am 843 001...095
• SOB ABe 4/4 11–14 (Fernsteuerung ab Steuerwagen)

Einzelnachweise

1. ↑ Die neuesten B Jumbo (616-625) haben einen Wahlschalter mit den vier Positionen (1) Re 425, (2) Vst IIId, (3) RBDe 565, (4) RBDe 566
2. ↑ Eisenbahn-Amateur 6/2010
3. ↑ Yves Marclay, Urs Arpagaus: Projekt LION: Das Refitprogramm für die erste Generation Doppelstockzüge der S-Bahn Zürich (DPZ), in: Schweizer Eisenbahn-Revue 10/2010, Minirex, Luzern 2010.