Zugbeeinflussungssystem S-Bahn Berlin
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Das Zugbeeinflussungssystem S-Bahn Berlin (ZBS) ist ein neues, eigenständiges Zugsicherungssystem, das von der S-Bahn Berlin GmbH, der DB Netz AG und Siemens Transportation Systems in Braunschweig entwickelt wurde. Das ZBS bedient sich einiger Elemente des auf europäischer Ebene standardisierten Zugsicherungssystems ETCS Level 1, ist jedoch nicht kompatibel. Das ZBS soll das derzeitige, in Berlin seit Jahrzehnten eingesetzte mechanische, ebenfalls eigenständige Zugbeeinflussungssystem mit Fahrsperren ablösen.
Das neue elektronische System soll das Sicherheitsniveau erhöhen. Derzeit kann der Triebfahrzeugführer fehlerhaft so schnell fahren, dass der Zeitpunkt der Zwangsbremsung wegen des mechanischen im festen Abstand vor dem Signal aufgebauten Systems der Fahrsperre nicht an den möglichen Durchrutschweg angepasst ist, was wiederholt zu Unfällen führte.
Funktion
Mit dem ZBS sollen die bisher eingesetzten mechanischen Fahrsperren der S-Bahn ersetzt werden, mit denen die Vorbeifahrt eines Zuges am rot-zeigenden Signal verhindert wurden. Statt der bisherigen Fahrsperren wird ein System aufgebaut, das sich auf Balisen abstützt.
Balisen sind im Gleisbett montierte Informationsträger (gelbe Kästen). Die Daten der Balise werden an den vorbeifahrenden Zug übermittelt. ZBS nutzt sowohl Festdatenbalisen (ohne Kabel) als auch Transparentdatenbalisen (mit Kabel). Überwiegend werden Balisengruppen aus zwei Balisen, einer Festdatenbalise und einer Transparentdatenbalise eingesetzt. Die Festdatenbalise überträgt dabei Daten zur Positionsbestimmung, die Transparentdatenbalise den Signalbegriff und fahrwegbezogene Daten. Beim ZBS überträgt eine Balisengruppe immer nur Daten für eine Fahrtrichtung, wird sie in entgegengesetzter Richtung überfahren, werden die Daten nicht beachtet.
Die Transparentdatenbalise wird wie beim ETCS durch eine Lineside Electronic Unit (LEU) angesteuert. Diese bezieht den Signalbegriff, indem sie den Lampenstrom der jeweiligen Glühbirnen des entsprechenden Signals misst. Die im Augenblick erlaubte Geschwindigkeit wird dabei im Fahrzeug aus den Informationen der letzten Balisen und der zurückgelegten Wegstrecke errechnet.
Releasegeschwindigkeit und Aufwertebalise
Beim ZBS werden die Informationen punktförmig übertragen. Das bedeutet, dass ein Zug nie kontinuierlich, sondern immer nur an bestimmten Punkten Informationen erhält. Daher bekommt ein Zug, nachdem er an einem 'Halt erwarten' zeigenden Vorsignal vorbeigefahren ist, keine Information, wenn das Hauptsignal auf 'Fahrt' wechselt. Zur Wiederholung des Vorsignalbegriffs steht lediglich eine Aufwertebalise zur Verfügung, die zwischen Vorsignal und Hauptsignal installiert werden kann.
Damit der Zug trotzdem weiterfahren kann, wird eine Releasegeschwindigkeit (= maximal zulässige Weiterfahrgeschwindigkeit) übertragen, mit der der Lokführer am Hauptsignal vorbeifahren darf (natürlich nur wenn das Signal 'Fahrt' zeigt, aber den Zustand des Hauptsignals kennt die Fahrzeugelektronik ja vorher nicht). Die Releasegeschwindigkeit wird so bemessen, dass der Zug auf der Distanz zwischen Hauptsignalbalise und Gefahrenpunkt immer sicher zum Stehen kommt. Diese Distanz bezeichnet man als Durchrutschweg. Ist der Durchrutschweg jedoch sehr kurz, muss die Releasegeschwindigkeit entsprechend niedrig festgelegt werden. Wenn ein Zug sich nun mit dieser sehr niedrigen Releasegeschwindigkeit dem Hauptsignal nähert, dauert es sehr lange, bis er dieses erreicht. Dies führt nicht nur zu einer längeren Fahrzeit, sondern auch zu einer reduzierten Streckenkapazität. Die Releasegeschwindigkeit beim ZBS beträgt maximal 40 km/h.
Durch die Installation einer Aufwertebalise ist die Situation verbessert, wenn die Signalstellung auf 'Fahrt' wechselt, während sich der Zug zwischen Vorsignal und Aufwertebalise befindet. In diesem Fall darf er nämlich bereits ab der Aufwertebalise wieder mit voller Geschwindigkeit fahren. Eine Aufwertebalise stellt eine Infill-Lösung mit punktförmiger Übertragung dar. Eine Infill-Lösung mit kontinuierlicher Übertragung wie der Euroloop des ETCS Systems ist beim ZBS nicht vorgesehen.
Fahrzeugausrüstung
Die Fahrzeugausrüstung basiert auf dem Siemens ZUB 242. Sie beinhaltet neben dem Balise Transmission Module (Empfänger für Eurobalisen) auch ein präzises odometrisches Instrument und die modulare Führerraumanzeige (MFA). Diese Führerraumanzeige stellt - anders als bei der LZB - keine vollständige Führerstandsignalisation dar, sondern zeigt lediglich die nach der errechneten Bremskurve erlaubte Geschwindigkeit und die aktuelle Releasegeschwindigkeit an.