Die technische Zugskontrolle

Bisher hatten wir immer den Menschen im Vordergrund gehabt. Wir versuchten die Reisenden vor den gefährlichen Stellen fernzuhalten, verpassten dem Personal spezielle Kleidung. Das alleine reicht jedoch noch nicht, denn Züge können einen technischen Defekt erleiden und so selber in Gefahr geraten. Was ergreift man dann für Massnahmen und wie erkennt man solche Schäden überhaupt, denn nicht immer wird ein Zug intensiv angesehen.

Doch das wurde er! Ein Zug, der auf der Strecke verkehrte, befuhr immer wieder die Bahnhöfe. Dort war es die Aufgabe vom Fahrdienstleiter zu sehen, ob am Zug auch wirklich alles in Ordnung ist. Stellte dieser einen Fehler fest, konnte der Zug auf dem nächsten Bahnhof oder sofort angehalten werden. Der Schaden konnte dann behoben werden und die Fahrt wurde fortgesetzt. Das System funktionierte gut bis sehr gut.

Je mehr man aber damit begann, das Personal zu reduzieren, desto eher kam es zu Problemen. Die regelmässigen Kontrollen auf den Bahnhöfen fielen weg und der Zugführer am Schuss von Güterzügen wurde abgezogen. So blieben nur noch die Lokführer und die hatten an der Spitze kaum eine Chance etwas zu erkennen. Diese Aufgabe übernahmen nun die Gegenzüge, auch wenn das nur eine bescheidene Lösung war.

Für die Zugskontrolle wurden technische Massnahmen entwickelt, die solche Aufgaben durchführen. Hier ist aber ein Punkt besonders spannend, denn keines der Systeme kann so gut arbeiten, wie der Mensch mit seinen natürlichen Sinnen, die sehr feinfühlig arbeiten. Da aber der Mensch nicht immer nahe genug ist, damit er die Technik kontrollieren kann, müssen technische Massnahmen als Notlösung erfolgen.

Hier soll ein Beispiel etwas Klarheit schaffen. Ein defektes Achslager fällt durch ein pfeifen auf. Das hört der Lokführer mit seinem Ohr. Befindet sich das Lager aber nun 500 Meter weit entfernt, hat er dazu keine Chance. Zudem sind die Geräusche ja nicht alleine hörbar, sondern werden durch anderen Lärm überblendet, so dass der Lokführer kaum etwas vom defekten Lager hört. Deshalb müssen technische Massnahmen helfend eingreifen.

Die vielfältigen Schutzeinrichtungen sind im Fahrzeug oder an der Strecke montierte Sensoren. Es hängt in erster Linie davon ab, welche Art die Schutzeinrichtung beinhaltet. Also, will man eine permanente Kontrolle oder nur einen schnell einsatzbereite punktuelle Kontrolle. Externe Systeme sind schnell montiert und einsatzbereit, haben aber den Nachteil, dass sie nur punktuell arbeiten.

Die Zugkontrollanlage: Zugkontrollanlagen sind die technische Lösung, die man als Ersatz für die verschwundenen Fahrdienstleiter einführte. Die Anlagen werden überall auf dem Netz montiert und kontrollieren so die Züge regelmässig auf Schäden oder sonstige Störungen. Wo die Anlagen sich befinden, ist dem Personal durchaus bekannt und zu jeder Anlage gibt es einen Bahnhof, wo der Zug angehalten und kontrolliert wird.

Zugkontrollanlagen werden oft auch als ZKE-Messanlagen be-zeichnet. Diese speziellen im oder am Gleis montierten Anla-gen messen beim vorbeifahren-den Fahrzeug diverse Temper-aturen, Belastungen und Profile.

Genau im Blickfeld sind dabei meistens die Lager und die Räder, denn die werden sehr oft kontrolliert. In der Schweiz rund alle 30 – 40 Kilometer. Die anderen Anlagen sind seltener vorhanden.

Schlägt eine Anlage Alarm, wird das bei der Meldestelle automatisch angezeigt. Dort ist erkennbar, welche Werte gemessen wurden, welcher Zug betroffen ist und letztlich auch, welche Achse oder welches Fahrzeug es ist. Die Meldestelle reagiert dann und veranlasst die notwendigen Kontrollen. Die Meldung an den Lokführer des betroffenen Zuges erfolgt dann durch den Fahrdienstleiter, der den Zug im Interventionsbahnhof stoppt.

Als Interventionsbahnhof bezeichnet man einen Bahnhof der zu einer ZKE-Kontrollanlage gehört. Dieser Bahnhof muss nicht unbedingt der nächste Bahnhof sein. Bei einem Problem kommt der Zug mit wenigen Ausnahmen in diesem Interventionsbahnhof zum Stehen. Man kann nun den Schaden genauer ansehen und allenfalls Gegenmassnahmen ergreifen. Erst wenn die Sicherheit des Zuges wieder hergestellt wurde, darf die Fahrt fortgesetzt werden.

Die Kontrollen übernimmt der Lokführer des betroffenen Zuges. Er spricht sich dabei mit der Meldestelle ab. Diese informiert den Lokführer über die betroffene Stelle und den festgestellten Schaden. Der Lokführer sucht anschliessend diese Stelle auf und begutachtet den Schaden. Kann er Ihn beheben, macht er das, ansonsten muss Hilfe angefordert werden, denn nicht alle Schäden können behoben werden. Doch sehen wir uns noch weitere Anlagen genauer an.

Die Flachstellenortung: Die Ortung von Flachstellen und von zu schweren Achsen ist in einer eigenen Anlage zusammengelegt worden. Trotzdem teile ich diese kombinierten Anlagen auf, um besser auf die Problematik jeder Anlage eingehen zu können. Beginnen werde ich mit der Flachstellenortung. Einen bestimmten Grund dafür gibt es nicht, doch lesen wir weiter, denn die Anlage ist wichtig.

Flachstellen an Fahrzeugen entstehen, wenn diese auf dem Gleis rutschen. Dadurch werden kleine flache Stellen in das Rad geschliffen. Die flachen Stellen hört man dann durch das schlagende Geräusch. Durch die dadurch entstehende Kante schlägt das Rad auf der Schiene auf. Die dabei entstehenden Kräfte sind so gross, dass die Schienen, aber auch die Fahrzeuge beschädigt werden können.

Bei Lokomotiven und Personenwagen versucht man die Flachstellen mit der Hilfe eines Gleitschutzes zu verhindern. Dieser Gleitschutz kontrolliert anhand diverser Informationen, ob sich die Räder eines Fahrzeugs in korrekter weise drehen. Ist das nicht der Fall, kann das System automatisch regulierend eingreifen. Bei Lokomotiven benötigt man den Gleitschutz nur bei Lokomotiven, die nicht durch einen Lokführer bedient werden, denn das Ohr ist immer noch besser.

Für Sie sind Flachstellen hörbar, denn das Aufschlagen des Rades ist mit einem lauten schlagenden Geräusch zu hören. Je grösser diese Flachstelle ist, desto lauter wird das Fahrzeug und je grösser werden die Kräfte für die Schienen. Weil nicht alle Fahrzeuge mit einem Gleitschutz versehen werden und nicht überall eine Person zuhören kann, drängen sich zur Erkennung von Flachstellen spezielle Anlagen auf.

Technische Anlagen funktionieren jedoch anders. Diese speziellen im Gleis montierten Ortungsanlagen erkennen solche Flachstellen anhand der auftretenden Kräfte. Dabei werden unter anderem die im Gleis auftretenden Kräfte und Vibrationen gemessen. Dadurch lassen sich sehr feinfühlige Anlagen montieren. Die Anlagen sind in den meisten Fällen optisch nicht erkennbar. Diese Ortungsanlagen sind so gut, dass bei falscher Einstellung der zulässigen Toleranz, kein Zug die Anlage passieren kann.

Die Radlastwaage: Die Radlastwaage wird immer zusammen mit der Flachstellenortung eingerichtet. Der Grund ist simpel, denn in beiden Fällen werden die gleichen Sensoren benutzt. In beiden Fällen ergeben die Kräfte, die auf das Gleis wirken die benötigten Informationen. Die Radlastwaage kann daher relativ leicht eingerichtet werden. Besonders dann, wenn sie mit der Flachstellenortung kombiniert wird.

Radlastwaagen kontrollieren, ob das Gewicht des Fahrzeuges gleichmässig auf die beiden Räder einer Achse und die Achsen selber verteilt wurde. Stimmen diese beiden Werte nicht überein, heisst das, dass die Ladung verschoben sein muss, oder dass es einen technischen Defekt gegeben hat. Das Fahrzeug ist nicht gleichmässig ausbalanciert. Der Zug muss daher anhalten und es muss eine optische Kontrolle durchgeführt werden.

Dank den Radlastwaagen können solche Fahrzeuge schnell erkannt werden. Sie dürfen dann meist nicht mehr weiterfahren und müssen neu beladen werden. Es gibt aber noch einen Grund, warum eine Radlastwaage ansprechen kann. Dieser ist eine gebrochene Federung. Dadurch wird das Fahrzeug unterschiedlich belastet und steht leicht schräg im Gleis. Auch solche Fahrzeuge sollten schnellst möglich repariert werden.

Ein Achsbruch, also der Bruch einer Fahrzeugachse, kann die direkte Folge unterschiedlicher Radsatzlasten sein. Die durch die unterschiedlichen Kräfte auftretenden Spannungen in der Achse können diese überlasten. Sie wird überlastet und bricht. Die Folgen einer gebrochenen Achse könnten nicht dramatischer sein, denn nach einem Achsbruch kommt es meistens zur Entgleisung und somit zu einem schweren Unfall.

Letztlich überprüft die Radlastwaage sogar, ob der Zug den im System vorgegebenen Daten entspricht. Gerade zu schwere Züge können Einbussen bei den Bremskräften haben. Daher kann ein solcher Zug die vorgesehenen Bremswege nicht mehr einhalten. So ist dank der Radlastwaage ein genaueres Gewicht der Züge erreicht worden, was sich letztlich positiv auf den Betrieb auswirkt. Doch noch haben wir nicht alle Anlagen kennen gelernt.

Die Achslagerortung: Die Kontrolle der Achslager geschieht bei der Achslagerortung. Hier werden die Temperaturen innerhalb den Lagern der Fahrzeuge gemessen. Übersteigt die Temperatur den üblichen Wert, wir Alarm ausgelöst und der Zug angehalten. Das kann bei der Achslagerortung unter Umständen sogar auf der Strecke sein, denn bei einem Alarm heiss, wird der Zug unverzüglich gestoppt und das Achslager kontrolliert.

Man unterscheidet somit die Alarme warm und heiss. Bei einem warmen Alarm kann der Zug bis zum nächsten Interventionsbahnhof fahren, wo eine Kontrolle erforderlich ist. Dem Lokführer wird dabei der Schaden als Heissläufer warm oder heiss gemeldet. In beiden Fällen obliegt es nun dem Lokführer das Lager optisch zu kontrollieren. Doch zuerst sollten wir wissen, was denn mit einem Heissläufer genau gemeint ist.

Ein Heissläufer ist ein warm gewordenes Radlager. Dabei übersteigt dessen Temperatur die gewöhnlichen Werte für Achslager. Ein Heissläufer ist ein Anzeichen für einen Lagerschaden und muss daher kontrolliert werden. Ein beschädigtes Achslager kann dabei blockieren und der Wagen entgleisen, ein Zugunglück ist dann die Folge davon. Notfalls darf der Wagen sich nach dem Halt nicht mehr von selber bewegen.

Damit Sie sich vorstellen können, wie ernst solche Lagerschäden genommen werden, stelle ich Ihnen den Ablauf kurz vor. Die Anlage bemerkt bei der Vorbeifahrt ein Lageralarm heiss. Der entsprechende Bediener der Anlage verlangt einen sofortigen Stopp des Zuges. Der Zug muss also unverzüglich anhalten. Dabei spielt es keine Rolle, ob er eine Weiche oder gar einen einspurigen Abschnitt blockiert.

Eine Weiterfahrt ist in einem solchen Fall nahezu unmöglich. Das heisst, der Zug bleibt stehen und kann nur unter ständiger Beobachtung des Lagers durch einen Mitarbeiter verschoben werden. Dass eine solche Bergung in Schrittgeschwindigkeit erfolgt, versteht sich dann von selber. Die Achse wird dann im nächsten Bahnhof oder wenn keine Verschiebung unmöglich ist, auf der Strecke, aufgebockt und in einer Werkstatt ersetzt.

Die Festbremsortung: Die Festbremsortung erfolgt an der gleichen Stelle, wie die Achslagerortung. Auch hier lohnt sich die Kombination, denn auch bei den Bremsen wird die Wärme gemessen. Es handelt sich daher um die gleiche Messmethode, wie bei den Achslagern. Jedoch sind die zu treffenden Massnahmen nicht so dramatisch, wie bei den Lagern, denn der Zug hält grundsätzlich im Interventionsbahnhof an.

Man spricht von einem Fest-bremser, wenn die Bremsbeläge sich nicht vom rotierenden Teil entfernen. Dadurch ist dieses rotierende Teil einer stetigen Erwärmung ausgesetzt.

Bei einer Klotzbremse ist das zum Beispiel das Rad. Ist dieses zu warm, spricht man von einem Festbremser.

Auch hier gibt es die Unter-scheidung heiss und warm, aber auch ein Trend zu einem Fest-bremser kann die Anlage erken-nen.

Man darf Festbremser nicht unterschätzen, denn die Erwärmung des Rades führt dazu, dass in diesem hohe Spannungen entstehen können. Durch diese Spannungen kann das Rad brechen. Die Folge ist dann ein entgleistes Fahrzeug mit hohem Schadenspotenzial. Festbremser werden meistens durch die Anlagen festgestellt und durch die Lokführer kontrolliert. Meistens handelt es sich bei den Alarmen um Bremsstörungen.

Bremsstörungen sind die häufigste Ursache für einen Festbremser. Diese Bremsstörungen können unterschiedliche Ursachen haben, bewirken aber immer, dass die Bremsklötze nicht vom Rad oder der Bremsscheibe gelöst werden. Durch die anstehende Reibung wird das Rad erhitzt und dieser Wert durch die Festbremsortung im Gleis festgestellt. Der Zug muss kontrolliert werden. Eine Bremsstörung wird in den meisten Fällen durch das Lok- oder Zugpersonal behoben und auch entsprechend behandelt.

Ich will Ihnen hier ein Beispiel aus der Schweiz mitgeben: Wir betrachten die Anlage in Giornico an der Südrampe des Gotthards. Die Güterzüge müssen auf der Talfahrt die Bremsen der Wagen zur Regulierung der Geschwindigkeit benützen, dadurch werden die Räder erwärmt. Daher hat man bei dieser Anlage auf die Messung der Differenzen verzichtet. Denn diese würde bei jedem schweren Zug ansprechen.

Die Profilortung: Die Profilortung wird korrekterweise als Profil- und Antennenortung bezeichnet. Die Profilortung überprüft dabei, ob alle am vorbeifahrenden Zug befestigten Teile innerhalb der vorgegebenen Begrenzungen liegen. Ist das nicht der Fall, besteht für den direkt betroffenen, aber auch für andere Züge eine Gefahr. Daher kann hier die Abweichung klar erkannt werden, was ein sofortiger Stopp bedeuten kann.

Bei der Profilortung handelt es um Anlagen, die noch selten im Einsatz sind. Trotzdem kommen auch solche Anlagen immer mehr zum Einsatz. Der Grund liegt beim Gefahrenpotential, das von einer Überschreitung des Profils ausgehen kann. Ein offenes Tor, kann unbeteiligte Personen in einem Bahnhof bedrohen oder mit einem Gegenzug kollidieren. Neben den Schäden an den Fahrzeugen entstehen auch schwerste Verletzungen.

Es gibt bei der Profilortung jedoch einige Punkte, die nicht gemessen werden. So ist klar, dass eine elektrische Lokomotive mit dem gehobenen Stromabnehmer das zulässige Profil nach oben überschreitet. Die Anlage darf daher bei einem gehobenen Stromabnehmer nicht reagieren, daher arbeitet sie mit den Angaben zum Zug, die vor jeder Fahrt bekannt gegeben werden. So weiss die Anlage, wo sich der Stromabnehmer befindet.

Auch der Bereich des Führerstandes wird nicht überwacht. Der Grund ist der Lokführer, dieser kontrolliert in der Schweiz regelmässig seinen Zug optisch. Damit er das machen kann, öffnet er die Spiegel seiner Lokomotive oder blickt nach hinten. In beiden Fällen wird das zulässige Profil überschritten. Jedoch besteht keine Gefahr, da der Lokführer ja nicht immer nach hinten blickt. Die Spiegel sind zudem kurze Zeit wieder geschlossen.

Gerade der letzte Absatz hat ein Problem der Anlagen offenbart. So gibt es bei Wagen mit Fenstern, die geöffnet werden können, immer wieder Leute, die den Kopf oder die Hand aus dem Fenster halten. Passiert der Zug nun eine Profilortung kommt der Zug wegen dieser Hand zum Stehen. Er wäre dann von Vorteil, wenn Sie Ausweis und genug Kleingeld bei sich tragen, denn Sie benötigen beides. Die Anlage arbeitet wirklich sehr genau.

Die Radaranlage: Sie lieben sie auf der Strasse wie die Pest. Ich spreche von den Radaranlagen, die es auf den Strassen immer wieder gibt. Dort wird kontrolliert, ob Sie die vorgeschriebene Geschwindigkeit auch wirklich einhalten. Ist das nicht der Fall, erhalten sie kurze Zeit später die behördliche Aufforderung, die Busse zu bezahlen. Wenn Sie viel zu schnell waren, benutzen Sie in Zukunft die Eisenbahn.

Oft wird in einem solchen Fall von Abzockerei und Wegelagerei gesprochen. Wieso regen Sie sich so auf, wenn Sie sich an die geltenden Gesetzte und Vorschriften halten, passieren Sie diese Radarfalle mit einem Lächeln. Nur, wer gegen ein Gesetz verstösst muss mit einer Busse rechnen. Da finde ich es etwas daneben, wenn Sie bei den gelegentlichen Kontrollen von Abzockerei sprechen, denn Sie wurden nur erwischt, weil Sie gegen Vorschriften verstossen haben.

Jetzt komme ich und behaupte, dass es solche Radarfallen sogar bei den Eisenbahnen gibt. Diese sind sogar immer aktiv und kontrollieren ob die Geschwindigkeit auch eingehalten wird. Dabei benutzt man die Zugsicherung. Ist der Zug zu schnell, wird er auf die gleiche Weise, wie bei einem roten Signal gestoppt. Der Lokführer kann dabei sogar weitaus grössere Sanktionen erwarten, als Sie auf der Strasse.

Diese Radaranlage funktioniert mit dem an der Lokomotive montierten Magnet. Dieser aktiviert ein Zeitrelais, das die wenig später montierten Sonden mit der Haltprogrammierung aktiviert. Ein zweiter Empfänger stellt nun diese Sonden wieder in die ursprüngliche freie Stellung. Ist der Zug zu schnell, wird die Abschaltung nicht aktiviert und der Zug wird automatisch durch die Zugsicherung gebremst.

Solche Radarfallen sind bei langen Tunnels vor den Portalen montiert worden. Besonders Gotthard und Simplon mit ihren geraden Röhren bieten die Gefahr, dass der Lokführer die Orientierung verliert. Er nähert sich so zu schnell den Portalen. Der Zug könne bei den anschliessenden Kurven entgleisen. Diese Radaranlage verhindert dies jedoch. Diese Anlagen sind jedoch immer aktiv und werden immer mehr durch bessere Anlagen abgelöst.

Die Gasortung: Kommen wir nun zur Gasortung, kommen wir zu einer Anlage, die noch neu ist. Bei Zügen kann es immer wieder dazu führen, dass chemische Produkte aus einem Behälter austreten können. Das kann schwere Folgen für die Gesundheit der Menschen haben. Daher ist ein solches Leck so schnell wie möglich zu stopfen und der sichere Zustand wieder herzustellen. Jedoch kann es in Tunnel bereits sehr gefährlich sein.

Ein Beispiel soll das verdeutlichen. Der Zug führt Wagen mit Gefahrgut. Durch einen Defekt gerät nun ein Ventil leck. Aus einem Tank strömt nun ein chemischer Stoff aus, der hoch explosiv ist, der erstickend wirkt und der giftig ist. Beim nächsten Zug führt letztlich ein Bügelsprung zur Explosion und die Personen im Tunnel erleiden Vergiftungen. Daher ist es wichtig, wenn man solche Anlagen sehr feinfühlig baut.

Da Rauchgase ebenfalls Gase sind, wird die Rauchortung mit der gleichen Anlage erfasst. Die Ortung der Rauchgase ist daher eigentlich nur ein Abfallprodukt der Gasortung. Es müssen einfach die entsprechenden Stoffe erkannt werden. Rauch ist immer ein Zeichen eines Brandes. Der Zug muss daher auf dem Interventionsbahnhof angehalten werden. Dort stossen allenfalls die Rettungskräfte schnell zum Zug.

Auch hier soll die Anlage möglichst fehlerfrei funktionieren. Wenn nun aber eine Dampflokomotive oder eine Lokomotive mit Dieselmotor die Anlage passiert, darf es zu keinem Fehlalarm kommen. Daher kennt die Anlage ob der Rauch von einer optimalen Verbrennung, wie es sie auf Dampflokomotiven gibt, stammt. Ein unkontrolliertes Feuer verbrennt den Brennstoff nicht so schön, so dass andere Rauchgase entstehen.

Gerade die Rauchortung kann aber viel kompakter und besser auf einem Fahrzeug installiert werden. Diese erkennen einen Brand sehr schnell und reagieren sofort. Im Gegensatz zu den Gasortungsanlagen sind diese Anlagen permanent bereit und erlauben eine stetige Überwachung. Daher kommen wir nun zum Brandschutz, der auf den Fahrzeugen umgesetzt wurde, aber auch in anderen Anlagen angewendet wird.

 

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