Kapazitätssteigerung mit Signalen

                       

Eigentlich ist der Titel nicht ganz korrekt, denn genau genommen müssen auch die Stellwerke angepasst werden. Doch auch hier beginnen wir in der Zeit der Anfänge. Auf der stark belasteten Gotthardbahn gab es mit der Doppelspur ein Problem. Der folgende Zug musste auf dem Bahnhof warten, bis der zuvor ausgefahrene Zug den nächsten Bahnhof erreichte. Das konnte durchaus 15 bis 20 Minuten dauern und das war zu lange.

In diesem Zustand passten in der Stunde gerade einmal drei bis vier Züge über die Strecke. Auf den Tag hoch gerechnet waren das ganze 96 Züge in jeder Richtung. Heute gibt es Strecken, wo diese Zahl auf über 300 gesteigert wurde.

Das konnte dank näher liegenden Stationen, aber auch mit einer anderen Lösung umgesetzt werden und diese wurde mit Hilfe von Signalen auf der Strecke verwirklicht. Daher auch die Wahl beim Titel.

Wünschenswert wäre die Möglichkeit gewesen, wenn man diesen Abschnitt aufteilt. So hätten deutlich mehr Züge ver-kehren können. Wenn wir die Strecke halbieren, dann können wir mit dem gleichen Abstand der Stationen am Tag 192 Züge in jeder Richtung verkehren lassen.

Wir haben eine Verdoppelung bekommen und so die Kapa-zität der Strecke gesteigert. Es lohnt sich daher, wenn wir diesen Schritt vollziehen.

Dazu mussten aber auf der Strecke ebenfalls Signale montiert werden. Diese verhinderten nur, dass der nachfolgende Zug dem vorderen in das Ende fahren konnte, weil dieser wegen einem Defekt, oder wegen anderen Problemen stecken geblieben war. Dank diesen Signalen konnten nun zwei Züge zur gleichen Zeit auf dem Abschnitt zwischen zwei Stationen verkehren und daher passten auch mehr Fahrten durch.

Diese Lösung liegt auf der Hand. Damit das klappt, müssen wir die Strecke nur in mehrere Abschnitte einteilen. Sinnvollerweise sind diese so verteilt, dass gleich lange Abschnitte entstehen. Der Punkt mit dem Signal auf der Strecke müssen wir genau ansehen, denn so einfach war das in den Anfängen nicht umsetzbar. Die Signale wurden von Hand mit speziellen Drahtzügen gestellt und da war nur eine beschränkte Länge möglich.

Die Blockstelle
                       

Die Stelle, wo die Unterteilung der Strecke auf einen neuen Abschnitt erfolgte, nannte man Blockstelle. Dieser Punkt auf der Strecke umfasste die Signale, deren Bedienung und ein Gebäude für das Personal. Da wir hier keine Orte haben und weil man nicht immer auf Flurnamen setzen konnte, wurden die Blockstellen mit der Nummer des Streckenkilometers versehen. So hiess diese Blockstelle 72.1, oder aber Meitschligen.

Das Signal der Blockstelle verhinderte, dass ein Zug weiter fahren konnte, wenn der nachfolgende Abschnitt noch belegt war. Er wurde durch das Signal blockiert und so kam dieser Bereich zum Namen.

Da man diese Blockstellen in der Mitte platzierte, bekam sie zwei Signale, die in jeweils einer anderen Richtung angeordnet wurden. Daher galten in beide Richtungen die gleichen Aufteilungen und die gleichen Abstände der Züge.

Die Zugfolge ist der zeitliche Abstand in der sich Züge folgen können. Im benannten Beispiel lag diese bei 20 Minuten. Mit der Blockstelle wurde sie auf einen Wert von 10 Minuten verringert.

Bei besonders stark belasteten Strecken sind Zugfolgen von zwei bis drei Minuten möglich. Wobei durchaus auch kürzere Werte vorkommen können. Dazu werden wir später noch kommen, denn noch sind wir bei der Block-stelle.

Wenn wir nun mal die theoretische Zahl bei den Zügen ansehen, dann zeigt sich der Vorteil der Blockstellen. Bei einer Zugfolge von sechs Minuten, können in der Stunde zehn Züge fahren.

Auf einen Tag hochgerechnet ergäbe das 240 Züge. Mit den drei Minuten würden bereits 480 Züge in jeder Richtung möglich. Das ist eine sehr grosse Steigerung, wenn wir mit einer Zugfolge von 20 Minuten ohne diese Blockstellen ausgehen.

Wie schon erwähnt, wurde für die Blockstelle ein Signal benötigt. Dieses musste vor Ort bedient werden. Dazu waren einfache Anlagen mit einem Stellhebel und mit Drahtzügen vorhanden. Zudem mussten die Lampen anfänglich mit Beginn der Dunkelheit noch angefacht werden. Mit anderen Worten, es wurde Personal vor Ort benötigt. Diese musste sich dort aufhalten und das konnte nicht in der frischen Luft erfolgen.

Als Unterkunft wurde ein Wärterhaus gebaut. In diesem lebte der Wärter mit seiner Familie und das bedeutete, dass man sich ir-gendwo auf dem Lande befand. Die Mitte der Strecke ist be-kanntlich nie in einem Ort zu finden.

Daher konnte man nicht schnell um die Ecke einkaufen. Auch Automobile kannte man noch nicht. So konnte die Blockstelle aber nicht den ganzen Tag besetzt werden.

Wenn der Wärter sich ausruhen und schlafen musste, wurde die Blockstelle entweder durch einen anderen Wärter besetzt oder blieb unbesetzt. Da man aber auf jeder Strecke auch verkehrs-schwache Zeiten hat, wurde in diesen die Blockstelle nicht be-setzt.

Das wurde den angrenzenden Bahnhöfen mit den Kommu-nikationsmitteln mitgeteilt. Wenn die Blockstelle nicht besetzt war, blieb das Signal einfach in Fahrstellung stehen.

Die Rückmeldedistanz und somit der Weg, der zurück gelegt werden musste, bis die Strecke wieder frei wurde, erweiterte sich dann auf die Bahnhöfe.

Damit sank die Kapazität, was aber kein Problem war, weil diese nicht benötigt wurde. Trotzdem waren die Direktoren natürlich darum bemüht die Zeiten der Blockstelle so lange wie möglich zu behalten. An das Personal und die Leute dachte man nicht.

Wie es sich angefühlt haben muss bei einer Blockstelle, kann man sich heute kaum mehr denken. Die Leute vor Ort konnten das Haus im schlimmsten Fall nur zu Fuss verlassen und auch dann war es ein weiter Weg bis in die nächste Ortschaft. Mit den schweren Einkäufen zurück war dann sicherlich nicht einfacher, besonders dann, wenn das kleine Häuschen hoch am Hügel stand und ein steiler Anstieg nötig wurde.

Wie es sich in einer solchen Blockstelle angefühlt haben muss, können wir heute nur erahnen. Nahe bei der Bahnlinie weitab der Zivilisation und fast immer auf Abruf. Das mit Frau und Kind in einem kleinen Haus, das man eventuell noch mit einer anderen Familie teilen musste. Wirklich nicht das, was wir uns heute vorstellen und kaum etwas kann die Situation so gut beschreiben wie die Lyrik und diesmal von Christian Morgenstern.

Steht ein Häuschen an der Bahn,

hoch auf grünem Hügelplan.

Tag und Nacht, in schnellem Flug,

braust vorüber Zug um Zug.

Jedesmal bei dem Gebraus

zittert leis das kleine Haus

"Wen verlässt, wen sucht auf

"euer nimmermüder Lauf?"

"Oh nehmt mit, oh bestellt

 "Grüße an die weite Welt!"

Rauch, Gestampf, Geroll, Geschrill...

Alles wieder totenstill.

Tag und Nacht dröhnt das Gleis.

Einsam Häuschen zittert leis.

Das einsame Häuschen an der Bahn zeigt schön, wie es sich bei so einer Blockstelle angeführt haben muss. Wer es nicht glaubt, der sollte sich mal jenes in Eggwald unterhalb von Göschenen ansehen. Es ist das letzte seiner Art, das sich noch im originalen Zustand befinden. Für die Züge hat es aber längs keine Bedeutung mehr, denn die Blockstellen wurden durch den automatischen Streckenblock abgelöst und der benötigte keine Wärter.

 

Der automatische Streckenblock
                       

Mit dem automatischen Streckenblock kommen wir nun zur modernen Ausrüstung. Bei dieser Art der Unterteilung erfolgt die Sicherung der Züge auf automatische Weise mit Belegungen. Die Regel besagt, dass sich der Streckenblock durch die Züge selber regelt. Es wurde kein Wärter mehr benötigt. Möglich wurde diese Lösung aber erst, als man Lichtsignale einführte, denn bei diesen waren neue Lösungen möglich.

Der Streckenblock erlaubte eine feinere Untertei-lung der Strecken. Die Signale können bei dieser Ausführung so nahe aufgestellt werden, dass sie sich im Abstand des Bremsweges befanden.

Das erlaubte kurze Folgezeiten auf stark belasteten Strecken. In dieser extremen Form umgesetzt wur-den nicht so viele Strecken, wie man erwarten würde, denn oft wurde betrieblich ein bestimmter Wert bei der Zugfolge angestrebt.

Beim automatischen Streckenblock wird jede Stel-le, wo ein Zug anhalten kann, als Block bezeichnet. Der Begriff kann auch als Kurzform angewendet werden und umschreibt nur eine Stelle, wo ein Zug blockiert werden kann.

Daher änderte sich in dem Punkt gegenüber der Blockstelle nicht so viel, denn auch hier konnten die kilometrische Lage, aber auch Flurnamen genom-men werden. Meist blieben letztere beim Umbau erhalten.

Mit dem automatischen Streckenblock wird ein Abschnitt zerstückelt und in mehrere kleine Ab-schnitte aufgeteilt.

Durch die automatische Steuerung gab es zu Beginn noch ein Problem, denn die Signale des Streckenblock blieben auf Fahrt, wenn der Verkehr ruhte. Damit man bei allen die gleiche Grundstellung hatte, wurde der Fehler später korrigiert. Auch beim automatischen Streckenblock sind die Signale rot.

Neu wurde beim Streckenblock von einem Blockabstand gesprochen. Dieser entspricht eigentlich der Rückmeldedistanz, da aber diese Meldung nur noch elektronisch und nicht zu den Bahnhöfen erfolgt, wird jetzt der Blockabstand genommen. Der Einfluss auf die Signale der Strecke sind anfänglich nicht vorhanden gewesen. Bei modernen Anlagen kann aber auch auf den Streckenblock zugegriffen und so eine Störung behoben werden.

Wir haben erfahren, dass es beim automatischen Streckenblock mehr Signale auf der Strecke gibt. Dadurch konnten die Zugfolgen verkürzt werden. Das aber nur in dem Rahmen, dass die Züge noch bremsen konnten.

Der Grund ist, dass bei diesem Aufbau das Block-signal gleichzeitig auch das Vorsignal für den näch-sten Block ist und so wird bei Folgefahrten die ge-wünschte Kapazität im Betrieb nicht immer er-reicht.

Auch wenn auf der Strecke eine Zugfolge von drei Minuten gilt. Die Züge folgen nicht immer so dicht, denn es gibt schnellere und langsamere und diese benötigten mehr Zeit für ein Abschnitt.

Jedoch wird mit der Zugfolge angegeben, was die maximal mögliche Anzahl der Züge ist. Wer sich noch erinnert, denn wir begannen bei unserer Strecke mit einer Zugfolge von 20 Minuten und mit maximal 72 Zügen am Tag.

Mit dem automatischen Streckenblock und einem Blockabstand von drei Minuten konnte die Kapazität der Strecke auf 480 Züge angehoben werden. Es ist also mit sehr vielen Fahrten zu rechnen.

Jedoch gibt es durchaus auch Abschnitte, wo es Probleme geben kann. Gerade wenn in kurzer Folge mehrere Züge den gleichen Bahnhof anstreben, kann mit dem normalen Streckenblock nicht gearbeitet werden. Es muss eine feinere Unterteilung her.

Der Kurzblock: Mit einem Kurzblock lassen sich sehr kurze Zeiten bei der Zugfolge erreichen. Die Abschnitte werden nun so fein geteilt, dass der Zug nicht mehr zwischen zwei Blockstellen zum Stillstand kommen kann. Der für diesen erforderlichen Bremsweg wird also über mehrere Abschnitte angenommen und damit kann der Abstand der Züge auf ein sehr geringes Mass reduziert werden und so eine hohe Kapazität ergeben.

Der Kurzblock bietet viele Vorteile, wenn langsam ge-fahren werden muss, denn je geringer das Tempo ist, desto länger benötigt der Zug um einen Abschnitt zu befahren.

Damit kann mit dem normalen Streckenblock die Zugfolge nicht gehalten werden. Der Kurzblock verringert diesen Wert jedoch und so kann die Zeit auf zwei Minuten re-duziert werden und das auch, wenn nicht so schnell ge-fahren werden kann.

Funktionieren kann das aber nur, wenn man dem Lok-führer genug Zeit lässt um mit dem Zug anzuhalten. Daher wird bei diesen Signalen der Zug zuerst auf einen tieferen Wert signalisiert und dieser liegt dort, wo der Bremsweg noch ausreicht.

Der Kurzblock ist daher auch der Grund, warum beim Signalsystem N der Schweiz die Vorwarnung eingeführt wurde. Dieses Signalbild wird effektiv nur bei den Kurz-blöcken benötigt.

Wer Kurzblöcke ansehen will, der muss sich in den Raum Zürich begeben. Denn dort kann das Spiel der Kurzblöcke beobachtet werden.

Zuerst kommt Warnung, dann die Vorwarnung. Später eine signalisierte Geschwindigkeit und erst zum Schluss wird das Signal grün und zeigt freie Fahrt. Gut zu beobachten ist das im Bahnhof Zürich Altstetten. Doch noch sind wir nicht am Schluss, denn es gibt noch den Teilblock.

Der Teilblock ist eigentlich nichts anderes als der Kurzblock. Jedoch wird bei diesem Aufbau nicht mit Signalen gearbeitet. Wird nach diesen Gefahren gilt der normale Blockabstand. Wenn der Zug aber mit der LZB und CIR-ELKE geführt wird, kann diesem eine feinere Unterteilung ausgegeben werden. Da nur ein Teil des Block befahrbar ist, wurde der Begriff Teilblock eingeführt. Der Kurzblock mit Signalen ist nicht in allen Ländern möglich.

Mit der Einführung von ETCS Level 2 zeigte sich ein Problem mit den Kurzblöcken. Auf solchen Strecken kann ein Block gerade einmal 200 Meter lang sein.

Das ist sehr wenig und wegen den sehr flach aufgebauten Bremskurv kann der Zug diese Distanz nur mit Schrittgeschwin-digkeit befahren.

Der erhoffte grosse Vorteil bei der Zug-folge, die sogar auf weniger als eine Mi-nute gesenkt werden sollte, war nicht mehr fahrbar.

Es sind also immer theoretische Werte bei den Anlagen mit Streckenblock. Die Züge können sich zwar im kurzen Abstand fol-gen, dann sinkt aber deren Geschwindig-keit und das erhöht wieder die Zeit um den Abschnitt zu befahren.

Ein Idealer Betrieb ergibt sich daher mit Zugfolgen von rund drei Minuten, bei kür-zeren Werten, kann es schon zu Proble-men kommen. Mehr ginge nur noch, wenn die Züge automatisch fahren würden.

Mit automatisch gesteuerten Zügen kann die Zugfolge auf wenige Sekunden ge-drückt werden. In dem Fall lohnt es sich schlicht nicht mehr Signale zu stellen und der Block wird aufgehoben.

Die Züge regulieren sich gegenseitig und daher sind keine festen Abstände mehr vorhanden.

Ob der Rechner aber schneller fährt ist dabei nicht sicher. Zukunftsmusik? Mit Nichten, denn die LZB kann dies mit der AFB bereits umsetzen.

All diese Massnahmen zur Verminderung der Zugfolge funktionieren nur, wenn wir zwei Geleise haben. Auf einspurigen Abschnitten liegt diese immer bei den Bahnhof. Nur bei Arbeiten bei Doppelspur kann das ein grosser Engpass werden. Daher sollte dieser verkürzt werden und das ging nur, wenn der Zug auf der Strecke das Gleis wechseln kann. Dazu werden aber Weichen benötigt und diese gibt es auf Strecken gar nicht.

Der Grenzblock: Ein ganz besonderer Block ist der Grenzblock. Dieser ist auf der Strecke schlicht nicht zu erkennen und auch für das Fahrpersonal hat er keine Bedeutung. Trotzdem gibt es diesen Grenz-block und daher müssen wir diesen genauer anse-hen.

Auch dieser Block ist mit einem Signal versehen und er kann die Folgefahrt von Zügen erlauben. In dem Punkt gibt es also keinen Unterschied zum Strek-kenblock.

Wichtig ist der Grenzblock jedoch bei der Kom-munikation, denn bei einem solchen Block wird ein Zug von einem Fahrdienstleiter an den anderen übergeben.

Was bei einfachen Bahnhöfen noch klar erscheinen mag, ist bei den Betriebsleitzentralen sehr wichtig. Der Grenzblock kann sogar bei einem Bahnhof an-gelegt werden.

So wird in Immensee der in Richtung Arth-Goldau fahrende Zug bei der Ausfahrt an eine neue Zentrale übergeben.

So gesehen kann man sich fragen, was das nun für einen Sinn machen soll. Zumal der Lokführer die Grenzblöcke schlicht nicht kennt.

Er kann in den Fahrplänen aber die Grenzen für die Kanäle beim Funk erkennen und das ist meistens der Hinweis, dass es dort einen Grenzblock gibt. Es ist so, wichtig ist der Grenzblock nur im Bereich der Kommunikation und dabei auch nur bei Störungen, denn nun wird der Grenzblock wichtig.

Kann nicht mit den Signalen gefahren werden, dann ist es wichtig, dass der Befehl von jener Stelle erteilt wird, die auch das Signal bedient. Wenn nun aber mehrere solche Abschnitte in Folge befahren werden müssen, kann der Sammelbefehl jedoch nicht über den Grenzblock erteilt werden. In dem Fall muss dort ein neuer Befehl ausgefüllt werden. Damit erfährt dann auch das Fahrpersonal, wo sich der Grenzblock befindet.

Der Spurwechsel
                       

Kommen wir zum Spurwechsel. Wie es der Name schon vermuten lässt, handelt es sich hier um einen Bereich, bei den die Fahrspur gewechselt werden kann. Es sind somit Weichen erforderlich und nun gibt es eine ganz spezielle Regelung zu beachten. Spurwechsel sind keine Bahnhöfe, besitzen aber Weichen und oft auch ein Stellwerk. Es lohnt sich, wenn wir diese Anlagen etwas genauer ansehen, denn sie sind wichtig.

Die Aufgabe der Spurwechsel, die oft auch als Spur-wechselstelle bezeichnet werden, liegt in der Tat-sache, dass so auf der Strecke das befahrene Gleis gewechselt werden kann.

Das bedeutet, dass eine Fahrt davor auf dem Gegen-gleis verkehrte und ab diesem Spurwechsel wieder auf das normale Regelgleis wechselt. Umgekehrt geht das natürlich auch. Selbst normal gerade aus befahren werden solche Stellen.

Bevor man die Spurwechsel einführen konnte, musste bei Bauarbeiten mit anderen Mitteln gear-beitet werden. Wenn es man es genau nimmt, waren Spurwechsel nur auf Strecken mit dem Wechselbetrieb sinnvoll.

Wobei Ausnahmen die Regel bestätigen. Jedoch war klar, dass beim nicht signalmässigen Einspur-betrieb ein Spurwechsel nicht benutzt werden konnte, denn der Befehl musste im Bahnhof erteilt werden.

Bei umfangreichen Arbeiten wurde ein Sonder-fahrplan erstellt und dort eine Weiche auf der Strecke vorgesehen.

Der Fahrplan sah nun vor, dass ab dieser Weiche eine einspurige Strecke besteht. Damit musste aber immer der Einbau erfolgen und nach den Arbeiten wieder der Ausbau. Da war es sinnvoller, wenn man diese Weichen einfach eingebaut lässt und daraus einen Spurwechsel erstellt. Damit konnte schnell gearbeitet werden.

Damit kommen wir zum Aufbau. Spurwechsel besitzen in der Regel immer vier Weichen. Diese sind so angelegt worden, dass in beiden Fahrrichtungen der Wechsel auf das andere Gleis erfolgen kann. Wie schnell diese Weichen bei Ablenkung befahren werden dürfen hängt davon ab, wie der Spurwechsel ausgebaut wurde. Es sind durchaus Lösungen möglich, bei denen mit dem normalen Tempo gefahren werden kann.

Sollten Sie immer noch nicht wissen, von was ich spreche, dann sind Sie vermutlich in einem anderen Land zu Hause, denn dort nennt man diese Punkte Überleitstelle. Ein anderer Begriff, der aber die gleiche Stelle auf der Strecke umschreibt.

Daher bleibe ich in Zukunft beim Spurwechsel und meine damit immer auch die Überleitstelle. Noch sind wir damit nicht am Schluss, denn es gibt ein Problem.

Weichen auf der Strecke müssen dem Fahrpersonal mitgeteilt werden. In der Regel erfolgt das mit einem Eintrag im Fahrplan. Es sind oft Weichen, die für das Anschlussgleis einer Firma gebaut wurden.

Die können nicht immer auf übliche Weise in einem Bahnhof angeschlossen werden konnten. Es sei nur erwähnt, dass diese Lösungen sehr selten sind. Das kann man jedoch von einem Spur-wechsel nicht behaupten, die gibt es überall.

Man löste das Problem mit den Namen. Die Anlagen wurden meistens dort gebaut, wo die alten Blockstellen waren. Daher bekamen die Spurwechsel deren Namen und wurden im Fahrplan mit einem Dreieck gekennzeichnet.

So ist bekannt, wo der Spurwechsel liegt. Werden neue Spur-wechsel an Orten verbaut, die noch keine Blockstelle hatten, werden diese Bereiche auf der Strecke einfach in den automatischen Streckenblock ein-gebunden.

Das ist der wichtigste Punkt, denn Spurwechsel befinden sich immer auf Strecken mit Streckenblock. Der Grund ist simpel, denn hier musste wegen den Weichen ein Signal gestellt werden. Diese darf schliesslich nicht befahren werden, wenn sie einen Defekt hat. Auch wenn es das einzige Signal auf der Strecke ist, das Signal zum Spurwechsel ist gleichzeitig auch ein Block. Daher der Grundsatz, dass es immer ein Streckenblock gibt.

Bis jetzt war es noch einfach, jedoch sorgt der Betrieb oft dafür, dass es nicht so bleibt. So kann eine Strecke mit Wechselbetrieb bei einem Spurwechsel enden und danach als normaler Einspurabschnitt befahren wird.

Das war früher ein Problem, wenn Befehle erteilt wurden und nicht signalmässig gefahren werden musste, denn dann kam es zu einer gefährlichen Situation, die wir kurz ansehen müssen, denn so klärt sich viel.

Auf Grund des modernen Streckenblockes, konnte das Signal für den Spurwechsel normal geöffnet werden und es konnte auch den korrekten Begriff zeigen. Trotzdem mussten die Weichen so schnell befahren werden, wie wenn man bei einem roten Signal losfuhr.

Da es nun aber kein Bahnhof ist, dürfen Weichen von Spur-wechsel bei solchen Fahrten immer mit 40 km/h befahren werden, da nicht die Regeln des Bahnhofes bestehen.

Die volle Leistungsfähigkeit erbringt eine Strecke mit dem Wechselbetrieb und auf den einzelnen Abschnitten einge-bauten Spurwechsel.

Können deren Weichen noch mit der Geschwindigkeit der Strecke befahren werden, sind alle erdenklichen Fahrten möglich. Ein Spiel, dass immer wieder auf dem Abschnitt zwischen Immensee und Arth-Goldau beobachtet werden kann, denn dank dem Spurwechsel Brunnmatt kann der Zulauf geregelt werden.

Auf Ihrer nächsten Reise sollten sie sich einmal mit der Fahrt des Zuges befassen. Es kann durchaus sein, dass dieser auf dem falschen Gleis verkehrt und dann plötzlich dieses wechselt um kurz später wieder auf die andere Seite zu kommen. Das ist keine Spielerei und kann im Limmattal am Tag immer wieder beobachtet werden, denn die Strecke ist stark belastet und so holt man das Optimale aus den Anlagen.

 

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