Die digitale Revolution im Schienennetz

Mit der 5. Generation der Signaltechnik, also mit der Digitalen LST, stellt das Technik- und Anlagenmanagement der DB Netz AG in den kommenden Jahren erstmals eine technische Lösung bereit, um das gesamte Netz mit einer einheitlichen Plattform ausstatten zu können und so einen wirtschaftlicheren Betrieb zu ermöglichen.

Synergien bei der Nutzung bestehender Telekommunikations- und Energie-Infrastruktur tragen ebenso dazu bei wie standardisierte Industriekomponenten und bereits entwickelte Technikkomponenten. Standardisierte Schnittstellen ermöglichen zudem mehr Wettbewerb im Markt. So sinken auch Instandhaltungsaufwand und -kosten sowie die Notwendigkeit hoher Ersatzinvestitionen.

Diese neue Digitale Leit- und Sicherungstechnik steht für die neueste Generation von Stellwerken und ist technologischer Nachfolger des Elektronischen Stellwerkes (ESTW).

Ein Digitales Stellwerk (DSTW) ist eine Weiterentwicklung der elektronischen Stellwerkstechnik und soll im Rahmen der Digitalen LST mittels eines neuen Bediensystems gesteuert werden.

Der Unterschied zwischen beiden liegt weniger in der jeweiligen Zentraleinheit des Stellwerks, sondern in der Ansteuerung der Stelleinheiten im Feld. Der Rechner des ESTW steuert quasi nur ein konventionelles elektrisches Schaltwerk, sodass Weichen, Signale und Bahnübergänge mit Stellströmen durch große Bündel an Kupferkabeln angesteuert werden.

Ein DSTW übermittelt dagegen die Stellbefehle per IT-Datenkabel an Weichen und Signale. Der Vorteil ist eine deutlich höhere Stellentfernung durch die Verbindung per Datenleitung. Bei dem DSTW entfällt also, abgesehen von der dezentralen Energieversorgung, ein Großteil der Kabel vom Stellwerk zu den Weichen und anderen Feldelementen der Leit- und Sicherungstechnik.

Das DSTW zeichnet sich vor allem durch die standardisierten und firmenneutralen Schnittstellen sowie neuer integrierter Bedientechnik aus. DSTWs eröffnen zukünftig Möglichkeiten zur optimierten Gestaltung der Betriebssteuerung bis hin zur Erneuerung der Technik von gesamten Netzbezirken. Die funktionalorientierte Spezifikation seitens der DB Netz AG ermöglicht dabei einen Wettbewerb der diversen technischen Lösungen einzelner Hersteller für die Realisierung der Komponenten.

Aufbau eines DSTW

Im Gegensatz zum ESTW übermittelt ein DSTW die Stellbefehle digital an Weichen und Signale. Der Vorteil ist eine deutlich höhere Stellentfernung durch die Verbindung per Datenleitung. Beim DSTW entfällt daher die bisher individuelle Verbindung vom Stellwerk zu jedem einzelnen Stellelement. Das ermöglicht die Standardisierung von Komponenten, eine einfachere Instandhaltung, stabilere Datenleitungen und größere Bedienbereiche.

Ein Kostenvorteil u.a. durch Vergabe von Stellwerksprojekten im Wettbewerb, wodurch die bisherigen Direktvergaben beim Serienrollout vermieden werden, wird langfristig angestrebt. Die Marktöffnung für z.B. kleine und mittelständische Unternehmen durch modulare Vergabe sowie die Mengensteigerung des Umbauvolumens spielen ebenfalls eine wesentliche Rolle. Durch den Umbau ganzer Netzbezirke werden gegenüber heute größere Umbauvolumina - bezogen auf Stelleinheiten - am Markt ausgeschrieben und vergeben, sodass Skaleneffekte zum Tragen kommen können. Daraus resultierend, wird eine optimale Anzahl an Stelleinheiten simultan ausgeschrieben und vergeben.

Das DSTW, beziehungsweise der Kern der neuen Stellwerks-Plattform, ermöglicht einen wesentlich wirtschaftlicheren Betrieb. Zudem können Synergien bei der Nutzung bestehender Telekommunikations- und Energie-Infrastruktur ermöglicht werden.

Die verschiedenen Gewerke Telekommunikation (TK), Leit- und Sicherungstechnik (LST) und Elektrische Anlagen (EA) werden harmonisiert und zukünftig gesamthaft optimiert. Dies gilt auch für standardisierte Industriekomponenten. Standardisierte Schnittstellen ermöglichen zudem mehr Wettbewerb am Markt, senken Instandhaltungsaufwand und -kosten sowie die Notwendigkeit hoher Ersatzinvestitionen.

Durch Digitalisierung entsteht außerdem eine verbesserte Diagnosefähigkeit. Die Instandhaltung erfolgt zustandsabhängig und führt damit zu einer höheren Verfügbarkeit. Durch Modernisierung der LST werden Verspätungen verringert. Eine wesentlich zügigere und kürzere Qualifizierungszeit durch diese einheitliche Technik und eine Reduzierung der Technikstandorte sind ebenfalls von Vorteil.

Aktuell betreibt die DB Netz AG rund 3.000 Stellwerke diverser Bauarten und Generationen. Dadurch haben wir heute im Netz eine Vielzahl unterschiedlicher Stellwerkstypen, darunter mechanische und elektro-mechanische Stellwerke, sowie Relais-Bauweisen und natürlich die moderne Lösung in Form des elektronischen Stellwerks, das ESTW. Diese Technikvielfalt und die Inkompatibilität der von unterschiedlichen Herstellern eingekauften Stellwerke führen zu einem erheblichen Aufwand in der Ausbildung des Bedien- und Wartungspersonals.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, führt die DB Netz AG eine netzweite, einheitliche und durch die DB Netz AG standardisierte Technik, die Digitale Leit- und Sicherungstechnik, ein. Sie soll die vielen unterschiedlichen Stellwerkstechniken, die heute im Einsatz sind, flächendeckend ablösen. Schritt für Schritt soll die DLST die teilweise über 100 Jahre alte Infrastruktur modernisieren. So soll es anstatt einer Vielzahl von Stellwerken ab 2035 in der Regel nur noch einen Technikstandort pro Netzbezirk und in Übereinstimmung mit der Betriebssteuerungsstrategie insgesamt 97 Steuerzentralen im Fern- und Ballungsnetz und 28 regionale Bedienzentralen im Regionalnetz geben.

Die Einführung der Digitalen Leit- und Sicherungstechnik ist in jeder Hinsicht ein großer Sprung in eine neue Zukunft. Die DB Netz AG möchte dadurch wesentlich wirtschaftlicher und wettbewerbsfähiger werden und eine deutliche höhere Verfügbarkeit für den Bahnbetrieb erreichen, was auch für die Kunden einen sichereren Betrieb und deutlich weniger Störungen bedeuten wird.

Mit der DLST wird die DB Netz AG zum internationalen Vorreiter und Treiber der Digitalisierung der Infrastruktur.