Gleisbildstellwerk

Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland dar. Hilf mit, die Situation in anderen Ländern zu schildern.

Ein Relaisstellwerk ist eine Bahnanlage zum Stellen und Sichern von Weichen und Signalen (siehe auch Stellwerk). Es gehört zu den elektrischen Stellwerken. Wesentliches Merkmal eines Relaisstellwerks ist, dass die sicherungstechnischen Abhängigkeiten vollständig elektrisch durch Signalrelais hergestellt werden. Nicht sicherheitsrelevante Funktionen können auch mit anderen Relais realisiert werden.

Elektrische Stellwerke

Stelltafel des Sp Dr S 60-Stellwerkes des Bahnhofs Trier Hbf mit Nummernstellpult (vorne ganz rechts)

Elektrische Stellwerke sind Gleisbildstellwerke. Ihr Stellbereich ist als schematisches Gleisbild auf einer ebenen Bedienoberfläche dargestellt. Im Gleisbild wird der Betriebszustand durch verschiedenfarbige Leuchtmelder angezeigt. Die Bedienungselemente – bei Relaisstellwerken sind es meist Drucktasten (im Gebiet der ehemaligen DR auch vielfach Zugtasten) – sind im Gleisbild dort angeordnet, wo sich die zugehörigen Einrichtungen draußen befinden. Um den Aufbau zu vereinfachen, besteht das Gleisbild bei deutschen und vielen ausländischen Anlagen aus einem Gitterrahmen, in den die Ausleuchtungs- oder Tastenelemente eingesetzt werden. Die Form der Elemente ist typisch für jeden Hersteller, z. B. quadratisch mit einer Kantenlänge von 40 Millimetern bei WSSB bzw. Alcatel/Thales und rechteckig bei Siemens. Als Bedienoberfläche dienen ein auf dem Arbeitstisch aufgestelltes Stellpult oder ein leicht zum Bediener hin geneigter Stelltisch. Für kleine bis mittlere Anlagen wird der Gleisbildschreibtisch benutzt. Dieser kann im Sitzen bedient werden und ermöglicht am gleichen Arbeitsplatz auch die Ausführung schriftlicher Arbeiten. Große Stellwerke verwenden wegen der besseren Übersicht eine senkrecht stehende Meldetafel bzw. Stellwand, die im Regelfall mithilfe eines Gleisbildschreibtisches vom Arbeitsplatz des Bedieners aus bedient wird. In diesem Fall ist die Gleisbilddarstllung auf dem Bedientisch stark vereinfacht, nur selten notwendige Einzelbedienungen wie das Umstellen von Weichen erfolgt mit einer Nummernvorwahleinrichtung. An Stelle der Tasten befinden sich in der Meldetafel Tastenlampen, an deren Aufleuchten der Bediener die korrekte Auswahl des zu bedienenden Elementes erkennen kann. Zusätzlich sind Weichen- und Weichengruppentasten in die Meldetafel eingebaut (meist am unteren Rand). Mit diesen ist das Stellwerk auch bei Ausfall der Nummernvorwahl bedienbar.

In elektronischen Stellwerken verwendet man dagegen zur Anzeige der Betriebszustände drei bis acht Monitore pro Bedienplatz. Hier arbeitet der Bediener mithilfe von PC-Tastatur und Maus, bei älteren Anlagen mit einem Grafiktablett, in Verbindung mit einem elektronischen Taster (genannt „Kommandofreigabe“) (und Tastatur und Maus für Hilfshandlungen).

Bei der Deutschen Bahn heißen Gleisbildstellwerke, deren Stell- und Sicherungstechnik in einer Relaisanlage realisiert ist, Relaisstellwerke, Gleisbildstellwerke mit ausschließlich elektronischen Schaltungen heißen elektronische Stellwerke. Ein Relaisstellwerk, das mit Drucktasten bedient wird, nennt man im Bereich der ehemaligen Deutschen Bundesbahn auch Drucktastenstellwerk oder abgekürzt Dr-Stellwerk. Die Deutsche Reichsbahn verwendete für diese Stellwerke die Bezeichnung Gleisbildstellwerk.

Relaisstellwerk oder Drucktastenstellwerk

Technische Entwicklung in Deutschland

Schon vor dem zweiten Weltkrieg waren mechanische und elektromechanische Stellwerke technisch so weit ausgereift, dass sie nicht mehr weiter verbessert werden konnten. Deshalb begann man mit der Entwicklung eines neuen Stellwerkstyps, bei dem die Bedienelemente auf einer ebenen Fläche zusammengefasst sind und die Stell- und Sicherungstechnik nur noch elektrisch wirkt.

Während der 1930er Jahre gab es dazu erste Versuche mit so genannten Patronenstellwerken. Man stellte den zum Stellwerk gehörenden Gleisbereich mit Metallteilen auf einer ebenen Bedienoberfläche schematisch dar. Die elektrisch angetriebenen Weichen waren darauf als Hebel ausgebildet, mit denen man sie umstellen konnte. Diese waren in das Gleisbild integriert und zeigten die jeweilige Stellung und damit den eingestellten Fahrweg an. Die zugehörigen Schalter, auch die für die Signale, steckten in einer Art Patronenhülse, die in die Bedienoberfläche eingesetzt war. Ein Anfang war gemacht, doch diese Stellwerke kamen über das Versuchsstadium nicht hinaus und erlangten daher keine Bedeutung.

Im nächsten Entwicklungsschritt ergaben sich wesentliche Neuerungen:

Die Bedienungselemente sind nun Druck- oder Zugtasten, die auf einer ebenen Bedienoberfläche in einer wirklichkeitsähnlichen Darstellung der Gleisanlagen und Signale dort angeordnet sind, wo sich die zu bedienende Einrichtung vor Ort befindet. Für die stellbaren Einrichtungen im Gleis werden im Wesentlichen nur noch elektrische Antriebe verwendet, veränderbare Signale sind stets Lichtsignale. Alle Hauptgleise sind mit der schon von herkömmlichen Stellwerken her bekannten Gleisfreimeldeanlage ausgerüstet. Sie ist Grundvoraussetzung für alle Funktionen des Relaisstellwerkes. Nur sie ermöglicht das Einrichten großer Stellbezirke, denn der Bediener muss das Freisein des Fahrweges nicht mehr, wie noch in mechanischen und elektromechanischen Stellwerken, durch "Hinsehen" feststellen (s. hierzu Fahrwegprüfung).

Gebäude eines Gleisbildstellwerkes mit angebautem Relaisraum

Das Stellwerk arbeitet nur noch mit Stromkreisen, die von Relais geschaltet werden; mechanische Verschlusseinrichtungen fehlen gänzlich. Sie sind in Funktionsgruppen zusammengefasst, auf Gestellen montiert und in einem besonderen Relaisraum, in kleineren Stellwerken in einem Relaisschrank untergebracht, der, um Manipulationen auszuschließen, nur dem technischen Instandhaltungspersonal zugänglich ist. Die Relais werden einerseits vom Bediener durch das Bedienen der Drucktasten, andererseits von den Fahrzeugen über die Gleisschaltmittel der Gleisfreimeldeanlage angesteuert.

Das Bedienungsprinzip der Relaisstellwerke ist einfach: Zum Einleiten eines Stellvorganges müssen mindestens zwei Tasten gleichzeitig bedient werden (Zweitastenprinzip); das versehentliche Betätigen nur einer Taste bleibt ohne Folgen. Um den Fahrweg eines Zuges zu sichern und das Signal auf Fahrt zu stellen, werden Starttaste und Zieltaste gleichzeitig bedient. Die Starttaste ist am Anfang des Fahrweges angeordnet – sie ist dem Signal zugeordnet, das für die Zugfahrt auf Fahrt gestellt werden soll. Die Zieltaste befindet sich in dem Gleis, in das der Zug fahren soll.

Diese Konzeption brachte u. a. folgende Vorteile:

• der Betriebszustand wurde kontinuierlich angezeigt
• der Überblick über die Außenanlagen war umfassend
• der Betriebsablauf ließ sich besser disponieren
• der Bahnbetrieb konnte sicherer und schneller abgewickelt werden
• die Bedienung mit Tastendruck erforderte keine Körperkraft mehr
• jedes Relaisstellwerk konnte mehrere herkömmliche Stellwerke ersetzen
• der Stellbezirk ließ sich theoretisch fast unbegrenzt ausdehnen

Bauformen der deutschen Bahnen

Während des Zweiten Weltkriegs kam die Entwicklung der Relaisstellwerke weitgehend zum Erliegen. Am 18. Oktober 1948 wurde der damaligen Bundesbahn das erste voll einsatzfähige Relaisstellwerk („Dr I“) im Bahnhof Düsseldorf-Derendorf^[1] und kam noch in anderen Bahnhöfen zum Einsatz, u. a. im Bahnhof Hamburg-Altona und im Bereich der Fernsteuerstrecke von Nürnberg nach Regensburg.

Neben der Firma Siemens baute später auch die Firma Standard Elektrik Lorenz AG, Stuttgart, Relaisstellwerke für die Deutsche Bundesbahn. Das Kürzel zur Bezeichnung der Bauform unterscheidet nun den Hersteller. So steht das Kürzel „Dr S“ für Siemens und „Dr L“ für Lorenz. Frühe Bauformen der Firma Lorenz waren „Dr L“- und „Dr L 2“-Stellwerke. Der Bereich Transportsysteme der Firma Standard Elektrik Lorenz AG (SEL), später Alcatel SEL AG, gehört seit 2007 als Thales Rail Solutions GmbH zum Thales-Konzern. Die Stellwerke beider Hersteller unterscheiden sich in Größe und Aussehen der Bedien- und Meldeelemente, aber auch in der Bedienung. Bei neueren Stellwerken, den so genannten Spurplanstellwerken (s. weiter unten), ist die Bedienung jedoch im Wesentlichen firmenübergreifend angeglichen.

Der Nachfolger des „Dr I“-Stellwerk wurde daher „Dr S“ genannt und ist auch heute noch in vielen Bahnhöfen im Einsatz. Für kleinere Bahnhöfe entwickelte der Hersteller das „Dr S 2“-Stellwerk, das in größerer Stückzahl gebaut und eingesetzt wurde. Darauf aufbauend entstand das „Dr S 3(2)“ für mittelgroße Bahnhöfe.

Stelltafel-Ausschnitt eines Sp Dr S 60-Stellwerkes mit eingestellter Zugstraße

Die frühen Bauformen der Relaisstellwerke gestatteten das Einstellen technisch gesicherter Fahrwege (= Fahrstraße) nur für Zugfahrten (= Zugstraßen). Auch mussten die Weichen und andere Einrichtungen im Fahrweg noch einzeln in die richtige Stellung gebracht werden, bevor die Zugstraße festgelegt und das Signal auf Fahrt gestellt werden konnte. Nach der Zugfahrt wurde die Zugstraße als Ganzes entweder manuell oder fahrzeugbewirkt aufgelöst. Insoweit orientierten sich diese Relaisstellwerke noch weitgehend an der herkömmlichen mechanischen und elektromechanischen Stellwerkstechnik. Spätere Bauformen gestatteten das Einstellen gesicherter Fahrwege auch für Rangierfahrten (= Rangierstraßen).

Bei der DR wurden generell die Begriffe Zugfahrstraße und Rangierfahrstraße verwendet.

Schon bald dachte man über einen modularen Aufbau der Relaistechnik nach und entwickelte ein Baukastensystem aus „Relaisgruppen“. Nun sind die Relaiszentrale sowie die Anzeige- und Bedienelemente aus genormten Einzelbauteilen zusammengesetzt. Dabei ist jedem Fahrwegelement – Gleisabschnitte, Weichen, Signale usw. – eine auf die jeweiligen Funktionen zugeschnittene Relaisgruppe zugeordnet, die nur Einrichtungen dieser Art steuert und überwacht. Die Relaisgruppen sind durch Spurkabel miteinander verbunden, die allen gleismäßig möglichen Fahrwegen folgen. Ein Relaisstellwerk mit dieser Technik wird auch Spurplanstellwerk genannt; es ist an dem zusätzlichen Kürzel „Sp“ in der Bauartbezeichnung erkennbar.

Spurplan 60-Stellwerk im Bahnhof Steinhausen

Wesentliches Merkmal der Spurplantechnik ist die Weichenlaufkette. Sie lässt die Weichen im Fahrweg und die Flankenschutzeinrichtungen in den Nachbargleisen nach dem Bedienen von Starttaste und Zieltaste zum Einstellen einer Zug- oder Rangierstraße automatisch in die richtige Stellung einlaufen, wobei die Anzahl gleichzeitig umlaufender Weichen begrenzt wird, um die Stromversorgung nicht zu überlasten. Wenn danach alle anderen Voraussetzungen für die Fahrt gegeben sind, kommt das Signal, das am Anfang der Fahrstraße steht, zusammen mit weiteren Signalen am Fahrweg selbsttätig in die Fahrtstellung - das Startsignal aber erst, wenn alle Signale am Fahrweg gestellt sind. Dabei folgt der Fahrweg grundsätzlich allen Fahrmöglichkeiten, was bei besetzten Gleisabschnitten oder Gleissperrungen auch Umfahrungen innerhalb einer Fahrstraße ermöglicht.

Als weitere Neuerung brachte die Spurplantechnik die Fahrstraßen-Teilauflösung. Die in der Fahrstraße festgelegten Weichen und andere Einrichtungen werden sofort wieder „aufgelöst“ (= bedienbar), wenn sie vom Zug oder von der Rangierfahrt befahren worden sind. Hierdurch wird die Betriebsflüssigkeit in stark frequentierten Bereichen deutlich gesteigert. Ebenfalls neu hinzu kommen Selbststellbetrieb und Zuglenkung, Einrichtungen, die einen teilweise selbsttätigen Betriebsablauf ohne Mitwirkung des Fahrdienstleiters gestatten. Im Selbststellbetrieb stellt das Stellwerk, vom Zug über „Anrückmeldungen“ angestoßen, einen programmierten Fahrweg ein. Bei der Zuglenkung werden die Züge von der Zugnummer gesteuert automatisch zu ihrem Ziel geführt (Zugnummernsteuerung).

Für die damalige Deutsche Bundesbahn sind u. a. die Spurplanstellwerke der Prototypbauformen „Dr S 57“ und „Sp Dr S 59“, sowie die in der Nachkriegszeit wichtigen robusten Bauformen „Sp Dr L 20“ und „Sp Dr L 30“ gebaut worden. Das erste, bis heute in Betrieb befindliche Stellwerke der Bauform Sp Dr S 57 befindet sich in Kreiensen. Etwa seit Ende der 1960er Jahre bis Anfang 1990 ersetzten die Serienbauformen „Sp Dr S 60“ und „Sp Dr L 60“ viele der vorhandenen mechanischen und elektromechanischen Stellwerke, teilweise auch bereits wieder die ersten Relaisstellwerke. Das erste Stellwerk Sp Dr S 60 befindet sich in Sarstedt; es ist mit stark reduziertem Spurplan noch in Betrieb. Diese beiden Bauformen bildeten zugleich den Abschluss der Entwicklung der Relaisstellwerke überhaupt. Die Firma Lorenz baute 30-adrige Spurkabel, Siemens erweiterte mit ihrem „Sp Dr S 600“-Stellwerk auch auf 30 Adern, das nur noch in vergleichsweise wenigen Exemplaren zum Einsatz kam (u. a. in Wiesbaden Hbf). Stellwerke, die noch nicht das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht hatten, wurden an anderen Orten wieder verwendet, so z. B. das Dr S 2-Stellwerk von Rethen(Leine) in Emmerke, bis es dort durch einen abgesetzten Stellrechner des elektronischen Stellwerks Hildesheim abgelöst wurde. In Bahnhöfen mit geringem Güterverkehr wurden die letzten Relaisstellwerke wieder in einer vereinfachten Bauform eingesetzt (Sp Dr S 60 V). Dort gibt es keine Rangiersignale (Sh 0/Sh 1). Beispiele sind Weetzen und Himmighausen.

Im Bereich der DDR ließ die damalige Deutsche Reichsbahn ab Anfang der 1950er Jahre Gleisbildstellwerke in Relaistechnik für Bahnhöfe bauen. Die ersten der „Bauform 0“, gebaut 1951 in Wildau und Königs Wusterhausen (Kwm) stammten noch erkennbar vom elektromechanischen Stellwerk ab, beispielsweise verwendete man Spannungen von 34V= (Überwachung) und 136V= (Stellstrom). Zum Einsatz in Serie kamen u. a. die Bauformen „GS I DR“ (ab 1950/51), „GS II DR“ (ab 1958/59), „GS II Sp 64b“ (ab 1968/69), „GS II A 68“ (ab 1968; Stellwerk für Ablaufbetrieb auf Rangierbahnhöfen) und „GS III Sp 68“ (ab 1974). Markant für ältere DR-Anlagen war die Bedienung mit Zugtasten. Diese haben zwar den Vorteil, dass sie nicht versehentlich betätigt werden können, allerdings greift sich die Pultoberfläche schnell ab und wird unleserlich. Bei der Bauform GS I wurde beispielsweise die Weichenumstellung nur mit einer einzelnen Taste ausgelöst. Auch viele Stellwerke der Bauform GS II besaßen ursprünglich Zugtasten und wurden zwischenzeitlich auf Drucktasten umgerüstet, was durch die generelle Zweitastenbedienung aber sicherheitstechnisch unbedenklich ist.

Weichenselbstlauf (der DR-Begriff für Weichenlaufkette), Fahrstraßensignalstellung (die Start-Ziel-Bedienung wird eingespeichert und nachdem die Weichen in die richtige Lage gelaufen sind, kommt das betreffende Signal selbsttätig in die Fahrtstellung), Durchfahrbetrieb und Teilfahrstraßen waren seit der Bauform GS II möglich und wurden vor allem bei größeren Anlagen auch eingebaut und genutzt. In Spurplanstellwerken sind diese Einrichtungen prinzipbedingt immer vorhanden, aber nicht in jedem Fall in Betrieb. Bei den Spurplanstellwerken ist jedes Fahrwegelement, also jede Weiche und jeder Gleisabschnitt, eine eigene Teilfahrstraße, die nach dem Freifahren sofort auflöst und für eine neue Fahrt zur Verfügung steht. Neu war bei der Bauform GS II Sp 64b die Bedienungsausschaltung, damit lassen sich einzelne Anlagenteile der Bedienung entziehen. Dieses ersetzt die bei den Vorgängerbauarten noch notwendigen Hilfssperren (in Form von über die Tasten zu steckende Hülsen).

Durch Lieferengpässe bei der Herstellerfirma wurden ab 1976 Gleisbildstellwerke sowjetischer Bauart importiert. Diese Relaisstellwerke werden als „EZMG“-Stellwerke bezeichnet (EZMG = Električeskaja Zentralizacija Malych Stancij Germanii = elektrisches Zentralstellwerk für kleine Bahnhöfe in Deutschland). Nur für den Einsatz in kleinen Bahnhöfen vorgesehen, waren diese Stellwerke vor allem auf Nebenbahnen eingebaut. Viele Stellwerke der Altbauarten wurden bei der DR mit Elementen der Gleisbildstellwerkstechnik modernisiert oder erweitert, beispielsweise wurden Lichtsignale eingebaut oder elektrische Antriebe für weit entfernt liegende Weichen.

Etwa seit 1987 lösten elektronische Stellwerke bei der Deutschen Bundes- und Reichsbahn bzw. der Deutschen Bahn AG die Relaisstellwerke ab. Trotzdem werden auch weiterhin noch vereinzelt Relaisstellwerke neu gebaut, da insbesondere kleinere Betriebsstellen damit kostengünstiger ausgerüstet werden können, als mit elektronischen Stellwerken.

Literatur

• Ferdinand Hein: Sp Dr 60-Stellwerke bedienen, Teil A, 3. Auflage Jan. 2000, ISBN 3-9801093-0-5
• Ferdinand Hein: Sp Dr 60-Stellwerke bedienen, Teil B, 4. Auflage Apr. 2000, ISBN 3-9801093-2-1, beide Eisenbahn-Fachverlag Heidelberg-Mainz.

• Erich Preuß: Stellwerke, transpess Verlag, Stuttgart, 2002, ISBN 3-613-71196-6
• Autorenkollektiv, Ltg. Hans-Jürgen Arnold: Eisenbahnsicherungstechnik, VEB Verlag für Verkehrswesen Berlin, 1987 - 4. Auflage, ISBN 3-344-00152-3
• Wolgang Kusche: Gleisbildstellwerke, 1. Auflage, transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin, 1984

Einzelnachweise

1. ↑ Als die Relais in die Stellwerke einzogen. In: DB Welt, Ausgabe Oktober 2008, S. 2

Weblinks

• Stellwerke.de: Alles über Stellwerke