Signale für die Verlängerung der Bielefelder StadtBahn

Vor mehr als 100 Hundert Jahren, am 20. Dezember 1900, nahm die Bielefelder Straßenbahn ihren Dienst auf. Über viele Jahrzehnte wurde das Liniennetz kontinuierlich erweitert. Am 28. April 1991 wurde schließlich mit der Eröffnung des Tunnels unter der Innenstadt die StadtBahn geboren. Sie feiert damit in diesem Jahr ihren 25. Geburtstag. Für eine aktuelle oberirdische Erweiterung lieferte die HANNING & KAHL GmbH und Co. KG moderne Signaltechnik für höchste Sicherheit.

Seit 1991 wuchs das Netz stetig und verfügt heute über vier Linien. Die letzte Erweiterung fand Ende 2015 statt. Am 6. Dezember 2015 wurde die Verlängerung der Stadtbahnlinie 2 von Milse nach Altenhagen in Bielefeld feierlich eröffnet. Mit der 1,29 Kilometer langen zweigleisigen Verlängerung wurde der Bielefelder Ortsteil Altenhagen an das Stadtbahnsystem der moBiel GmbH angeschlossen. Die Verlängerung startet von der bisherigen Endhaltestelle Milse mit einer 90° Kurve und einer 120 Meter langen Brückenkonstruktion über den Bach Lutter in Richtung Altenhagen. Im Anschluss an die Brückenkonstruktion wird die vielbefahrene Milser Straße gequert. Von dort geht es über die Haltestelle Buschbachtal nach Altenhagen. Für die Querung der Milser Straße und die Überwegsicherung an der Haltestelle Buschbachtal kommt nun moderne Signaltechnik aus dem Hause HANNING & KAHL zum Einsatz.

Konzept

Heute sichert ein beschrankter Bahnübergang für Autos und Radfahrer die Milser Straße. Insgesamt vier Halbschranken, sechs Rot- / Gelbsignale sowie vier Vor- / Hauptsignale für den Straßenbahnfahrer sichern die Querung. Um das Sicherheitsniveau weiter zu steigern, ist der Bahnübergang mit einer Zugsicherung ausgestattet, die aus der HANNING & KAHL- Bahnübergangssicherungsanlage Typ HN-SA angesteuert wird. Die Überwegsicherung für Fußgänger an der Haltestelle Buschbachtal wird im Endausbau aus acht gelben Springlichtern und vier So10-Signalen für den Fahrer bestehen. Die Fahrzeugerfassung erfolgt bei den Anlagen mit HANNING & KAHL-Sperr- oder Gleiskreisen des Typs HSK bzw. HFP. Um bei der Anlage Milse sicherzustellen, dass nur ein Fahrzeug je Richtung den Bahnübergang befährt, wurde mit Fahrt- / Haltsignalen eine Blocksicherung realisiert. Die Einfahrtssignale in den Block sind mit entsprechenden Fahrsperren ausgerüstet. Beide Anlagen verfügen über Schnittstellen zu Handschranken. Die Anlage Milse besitzt zusätzlich eine Schnittstelle zu einem Verkehrsrechnersystem. Ein unabhängiger Sachverständiger nahm beide Anlagen nach BOStrab§21 ab.

Technologien

Sicheres Rechnersystem Typ HN-P

In Bielefeld kam das weltweit erfolgreiche sichere Rechnersystem HN-P zum Einsatz. Dieses modulare System ist speziell für den schienengebundenen Nahverkehr entwickelt worden und erfüllt alle dafür notwendigen Anforderungen. Es genügt dem Sicherheitsniveau bis SIL 3, verfügt über einen integrierten Ereignisspeicher, eine Stromüberwachung der Signale sowie über Kommunikationskanäle für eine sichere Kommunikation bis SIL 3.

Das HN-P System ist auf allen Kontinenten dieser Welt verlässlich und sicher im Einsatz. Dank der großen Verbreitung dieses Systems profitieren stets alle Kunden von den Erweiterungen der Funktionalität, selbst wenn wir sie zunächst für einen speziellen Kunden entwickelt haben. Wie zum Beispiel in diesem Projekt die Schnittstelle zur Zugsicherung. Ein weiterer Vorteil ist, dass HANNING & KAHL alle Komponenten selbst entwickelt und fertigt. So stellen wir die langfristige Verfügbarkeit von Ersatzteilen sicher. Ein weiteres Plus: Das HN-P System kommt auch bei niedrigen beziehungsweise hohen Temperaturen ohne Heizung und Klimatisierung aus – eine sorgfältige Auswahl aller Bauteile macht dies möglich.

Ereignisspeicher

Beide Fahrsignalanlagen wurden mit einem Ereignisspeicher ausgerüstet, der sich auf der Interfacebaugruppe (IFC) befindet. Die Speicherbaugruppe ist eine spezielle Speicherkarte, die über eine serielle Schnittstelle oder ein externes Lesegerät ausgelesen werden kann. Im Ereignisspeicher werden alle relevanten Daten in Bezug auf Sicherheit und Instandhaltung gespeichert. Dadurch lassen sich Störungen (z. B. Fahrfehler, Baugruppendefekte, etc.) schnell und sicher lokalisieren. Außerdem werden alle Abläufe protokolliert und dienen im Falle eines Ereignisses zur Aufklärung des Hergangs. Über eine Funkuhr werden die Ereignisspeicher mit einem Funkuhrsender synchronisiert. Dadurch entfällt einerseits ein manuelles Umstellen der Uhr beim Wechsel von  Sommer- auf Winterzeit, andererseits laufen beim Einsatz von mehreren Ereignisspeichern alle Uhren synchron. Zusätzlich enthält die Fahrsignalanlage Milse das moderne Diagnose Tool Event Viewer der Verkehrsautomatisierung Berlin GmbH (VAB), das in das Bedienen & Beobachten der Anlage eingebunden ist.

Bedienen & Beobachten

Aufgrund der Komplexität der Anlage wurde die Bahnübergangssicherungsanlage Milse mit einem Industrie-PC mit TFT-Bildschirm zur Diagnose ausgestattet. Auf dem Industrie-PC läuft das Bedienen & Beobachten aus der Produktreihe VABtrack der VAB. Mit diesem System hat der Signaltechniker jederzeit den Status der Anlage als Grafik im Blick, kann im Fehlerfall schnell und sicher eine Diagnose durchführen und die Software auch für die Instandhaltung nutzen.

Gleisbildstufe

Bei der Überwegsicherung Buschbachtal nutzt moBiel eine Gleisbildstufe (GBS). Die GBS bildet das Gleisbild mit den wichtigsten Steuerungsinformationen wie z. B. dem Anlagenstatus, der Belegung der Schaltmittel und dem Signalstatus ab.

Fahrzeugdetektion

Durch die Fahrzeugdetektionssysteme von HANNING & KAHL lässt sich immer die optimale Lösung für eine Anlage ableiten. Dabei kann die Lösung aus einem einheitlichen Detektionssystem bestehen oder aus einer Kombination verschiedener HANNING & KAHL Systeme. So kam für die Anlage Milse ein Gleiskreissystem des Typs HFP zum Einsatz. Mit diesem System können Gleiskreislängen von zwölf bis 200 Metern bei einem zu detektierenden Achskurzschluss über die Achsen kleiner  0,3 Ohm realisiert werden. In der Ausführung als Doppelgleiskreis kann eine maximale Länge von 400 Metern erreicht werden. Im Gegensatz dazu mussten durch die Anforderungen bei der Anlage Buschbachtal Detektionsmittel zum Einsatz kommen, mit denen kürzere Längen realisiert werden können. Hier fiel die Wahl auf das Sperrkreissystem HSK von HANNING & KAHL. Das HSK-System ist eine Kombination aus Gleiskreis und Massedetektion, mit dem ein Achskurzschluss kleiner 1 Ohm bei Längen zwischen drei und zwölf Metern detektiert werden kann.

LED-Signale

Zur Signalisierung für den Straßenbahnfahrer wurden LED-Signalgeber mit Begriffen nach BOStrab von HANNING & KAHL eingesetzt. Diese Signalgeber zeichnen sich durch ihre Langlebigkeit und ihr klares, eindeutiges Signalbild aus, da die einzelnen Begriffe nicht durch Signalmasken, sondern durch die LED-Anordnung erzeugt werden. Alle Signale mit Sicherheitsfunktion werden stromüberwacht und haben einen Sicherheitsnachweis nach SIL 3. Die rot / gelb Signale für den Individualverkehr sind ebenfalls LED-Signalgeber, jedoch aus dem Bereich der Lichtsignalanlagen.

Zugsicherungstechnik

Aufgrund der Fahrten durch den 1991 gebauten Tunnel sind alle Fahrzeuge mit dem Zugsicherungssystem ZUB100 (ZUB122) ausgerüstet. Mit diesem System können neben Zwangsbremsungen auch Brems- und Beschleunigungsprofile an das Fahrzeug gesendet werden. An der Anlage Milse wird somit die maximale Annäherungsgeschwindigkeit an den Bahnübergang festgelegt und bei Signalausfall eine minimale Geschwindigkeit, um so die Sicherheit des Betriebs zu gewährleisten. Alle Fahrt- / Haltsignale für die Blocksicherung der Anlage Milse sind mit Fahrsperren ausgerüstet. In der Regel findet die signalabhängige Ansteuerung der Koppelspulen des ZUB-Systems direkt über spezielle Schnittstellenbaugruppen statt. Da beim Bahnübergang Milse aber BÜ0/1 Signale zum Einsatz kamen, also blinkende Signale, konnten für diese Anwendung die Schnittstellenbaugruppen nicht genutzt werden, weil diese nur für statische Signale ausgelegt sind. Deshalb wurde im Rahmen des Projektes erfolgreich die Ansteuerung der Koppelspulen direkt aus dem sicheren Rechnersystem HN-P von HANNING & KAHL realisiert.

Schnittstellen

Neben Schnittstellen zu drei Handschranken zur Sicherung von landwirtschaftlich genutzten Flächen verfügt die Anlage Milse über eine komplexe parallele Schnittstelle zum Verkehrsrechnersystem der Stadt Bielefeld. Diese Schnittstelle läuft unter der Bezeichnung „Feuerwehrschaltung“. In der Nähe der Anlage Milse befindet sich die Feuer- und Rettungswache Nord der Feuerwehr in Bielefeld. Um im Brandfall den Feuerwehreinsatz nicht durch geschlossene Schranken zu behindern, wird über die Schnittstelle sichergestellt, dass nur die Straßenbahnfahrten abgewickelt werden, die gerade aktiv sind. Weitere Fahrten werden nicht angenommen und die Fahrzeuge an den Blocksignalen, die sich an den Haltestellen Buschbachtal und Milse befinden, zurückgehalten.

Fazit

Mit seinen beiden signaltechnischen Lösungen leistet HANNING & KAHL einen wichtigen Beitrag bei dieser zwar kurzen, aber sehr anspruchsvollen Verlängerung der StadtBahn in Bielefeld. Die Flexibilität des HANNING & KAHL-Teams und die eingesetzte Technologie stellten sicher, dass auch in diesem Projekt alle Anforderungen zur Zufriedenheit des Kunden realisiert werden konnten – sicher und zuverlässig.