ETCS: Das Europäische Zugsicherheitssystem

Alle Menschen kennen die großen Signale an den Gleisen. Sie gehören zum vertrauten Bild der Schiene genauso dazu wie Bahnhöfe, Schwellen und Haltepunkte. Im Zuge der technischen Entwicklung könnten sie aber auf den meisten Hauptstrecken bald der Vergangenheit angehören. Anstelle der Formsignale oder der Lichtzeichen am Gleis tritt nämlich die sogenannte Führerraumsignalisierung. Europaweit haben sich die Staaten und Bahnunternehmen auf einen einheitlichen Standard für dieses System geeinigt.

ETCS – der Autopilot für die Schiene

Das European Train Control System (Europäisches Zug-Kontroll-System), kurz ETCS, ermöglicht das Fahren ohne Haupt- und Vorsignale und erhöht dabei zugleich die Sicherheit. Vergleichbar ist das System mit einem Autopiloten, wie er in der Verkehrsluftfahrt bereits seit Jahrzehnten üblich ist.

Anhand von Angaben aus dem Streckenatlas, einer genauen Positionsbestimmung und vorgegebenen Führungsgrößen überwacht das System den Zug und kann damit auch bei hohen Geschwindigkeiten rechtzeitig die richtigen Entscheidungen zur Sicherung der Zugfahrt treffen. Wie auch im Flugzeug-Cockpit hat jedoch der Lokführer das letzte Wort – er kann den Zug auch fahren und steuern, wenn das System ausfällt oder andere unvorhergesehene Ereignisse eintreten.

Erfurt-Leipzig ist die erste Regelstrecke mit ETCS

Wie das ETCS-System im Realbetrieb arbeitet, können Fahrgäste auf der Schnellfahrstrecke zwischen der thüringischen Landeshauptstadt Erfurt und der sächsischen Metropole Leipzig erleben. Auf dieser Strecke fahren die ICE-T-Züge bereits seit Dezember 2015 mit dem ETCS, im Level 2 – ganz ohne Signale.

Die Züge werden von den ETCS-Streckenzentralen (Radio Block Center = RBC) überwacht. Dazu besteht ständig eine Verbindung zwischen dem RBC und dem Zug per GSM-R (Global System for Mobile Communications – Rail). Dieses Funksystem lässt sich mit dem Mobilfunksystem bei Handys vergleichen, ist aber auf den Betrieb entlang von Bahnstecken optimiert. Zusätzlich werden in regelmäßigen Abständen mit Hilfe sogenannter Balisen, einer Art Transponder, Positionsbestimmungen auf der Strecke durchgeführt. Diese Balisen befinden sich zwischen den Schienen auf den Schwellen. Fährt ein Zug darüber, werden die benötigten bahnbetrieblichen Informationen übertragen und sowohl der Bordcomputer als auch das RBC wissen, wo sich das Fahrzeug exakt befindet. Zusätzlich überwacht ein Dopplerradar Position und Geschwindigkeit des Zuges. So wird sichergestellt, dass die Lage des Zuges immer betriebssicher erfasst ist.

Die Fahrbefehle erhält der Zug dann aus der ETCS-Streckenzentrale. Sie weiß, dass das Gleis frei ist und die Voraussetzungen für die Befahrung gegeben sind. Die automatisch erteilte Fahrtfreigabe (Movement Authority, kurz MA) sorgt dann dafür, dass sich der Zug auch ohne Signale sicher auf der Strecke bewegen kann. Zwischen Erfurt und Leipzig ist dies dank der ausgefeilten Sicherungstechnik mit bis zu 300 Stundenkilometern möglich.

Und wozu gibt es dann noch den Lokführer?

Das gesamte System hat in sich mehrere Rückfallebenen. Zum Teil können auch Ausfälle innerhalb der Systeme kompensiert werden. Ein reiner Fahrbetrieb ohne einen Lokführer wäre inzwischen zwar technisch möglich, praktisch ist es aber der Lokführer, der die Sicherheit der Systeme auf der Strecke überprüft. Er trägt nach wie vor die Verantwortung für den Zug und seine Passagiere oder seine Fracht. Er beobachtet die Strecke und stellt sicher, dass es keine Schäden oder Hindernisse gibt und ist die letzte und wichtigste Sicherungsinstanz im System. Hinzu kommt, dass bislang nur wenige Strecken mit dem technisch anspruchsvollen und preisintensiven System ausgerüstet sind. Sobald der Zug auf anderen Streckenabschnitten weiterfahren soll, ist der Lokführer ebenfalls unverzichtbar.

Der lange Weg zum ETCS

Die Forschungen und Einrichtungen zur Zwangsbremsung von Zügen und zur Beeinflussung von Triebfahrzeugen gehen bereits auf die 1930er Jahre zurück. Seit Anfang der 1970er Jahre wurden die Systeme der sogenannten Linienzugbeeinflussung auf verschiedenen westdeutschen Strecken getestet. Doch erst im Dezember 1989 trafen sich die Vertreter aller EU Staaten, um die Schaffung eines einheitlichen Zugsicherungssystems zu beschließen.

Den Planern ging es dabei vor allem um den grenzüberschreitenden Verkehr. Mit dem einheitlichen ETCS sollte ein international gültiger Standard etabliert werden, den dann auch andere Staaten und Bahngesellschaften übernehmen können. Bislang hat die Europäische Kommission vornehmlich die Ausrüstung internationaler Korridore vorangetrieben, die bis Mitte der 2020er Jahre durchgängig mit dem ETCS befahren werden sollen. Außerdem sollen neue Loks generell mit diesem System ausgerüstet werden, aber bis auf Weiteres auch ohne das System mit herkömmlichen Signalen fahren können.

Ende Januar haben der Verband Region Stuttgart (VRS) und das Land Baden-Württemberg beschlossen, die Chancen des ETCS in Verbindung mit der digitalen Stellwerktechnik zu nutzen und Stuttgart zum Pilotprojekt für ETCS im Regionalverkehr zu machen. Dazu gehört die Ausrüstung der gesamten Regio-Flotte und aller S-Bahnen für ETCS Level 2 im Rahmen des Projekts „Digitale Schiene Deutschland“. Ziel ist die Steigerung des Verkehrsangebots um rund eine Million Zugkilometer jährlich, was nur durch die digitale Aufrüstung möglich wird.

Die Leistungen des ETCS sind beachtlich und zeigen, in welche Richtung es in Zukunft im europäischen Bahnverkehr gehen wird. Zugleich ist die Einführung der komplexen und technisch hoch entwickelten Systeme mit enormen Investitionen verbunden.

[Aktualisierung am 19.03.2019: Verband Region Stuttgart und Baden-Württemberg wollen in ETCS investieren.]