mini|hochkant|Mechanisches Stellwerk, Bauform Jüdel 1910 (1990) mini|Stellwerk Burgsinn Bbf (1988) mini|Stellwerk Bindlach, Bauform Jüdel (2006) mini|Ehemaliges Zentralstellwerk des Bahnhofs Frankfurt (Main) Hbf (2009)

Ein Stellwerk ist eine ortsfeste Bahnanlage der Eisenbahn zur Steuerung des Bahnbetriebs. Es dient der Stellung von Fahrwegelementen wie Weichen und Gleissperren, stellt Abhängigkeiten zwischen den Fahrwegelementen und Signalen her und bindet Bahnübergangssicherungsanlagen in die Sicherungslogik ein. An das Stellwerk angeschlossen kann eine Gleisfreimeldeanlage sein, die den aktuellen Belegungszustand der Gleise überwacht. Wo eine solche nicht vorhanden ist, muss ein Bediener das Freisein der Gleise innerhalb von Bahnhöfen und auf Abzweig- bzw. Überleitstellen durch Hinsehen prüfen. Wenn dies erforderlich ist, muss das Stellwerk in erhöhter Position stehen, sodass der Bediener durch das Fenster den Fahrwegprüfbezirk vollständig überblicken kann. Der gesamte Verantwortungsbereich eines Stellwerks heißt Stellbezirk.

Mechanische, elektrische oder elektronische Abhängigkeiten zwischen diesen Elementen kennzeichnen die technisch-historischen Entwicklungsstufen der Stellwerke. Die im Stellwerk tätigen Mitarbeiter sind die Fahrdienstleiter, Weichenwärter, Zugleiter und Zugmelder.

Bedingungen mini|Stellwerk im Bahnhof Schleusingen an der südlichen Ausfahrt nach Themar (2006) mini|Ehemaliges mechanisches Reiterstellwerk in Konstanz (1983) mini|hochkant|Reiterstellwerk aus Konstanz, wiederaufgebaut als Museum am Bahnhof Blumberg der Wutachtalbahn (2005) mini|„Standardstellwerk“ im Ilmenauer Bahnhof (Stellwerk Süd), errichtet 1881 (2006) mini|Brückenstellwerk Bahnhof Brügge (Westfalen) (2007) mini|ESTW München Nord Rangierbahnhof (2001)

Die Abhängigkeiten der Stellwerke und der Fahrstraßenelemente untereinander sorgen für einen gesicherten Betriebsablauf.

Ein Signal kann erst auf Fahrt gestellt werden, wenn sich alle Einrichtungen des Fahrweges in der für die Fahrt erforderlichen Stellung befinden und in diesem Zustand verschlossen (festgelegt und überwacht) sind, sowie alle Gleisfreimeldungen im Fahr- und Durchrutschweg diese von Fahrzeugen frei melden (in Österreich ist bei neuen Anlagen die „Freistellung“ der Signale auch bei besetzten Gleisabschnitten dokumentationspflichtig möglich – der Durchrutschweg kann immer besetzt sein). Durch diese hochwertigste Bedingung des Stellwerkes, das Fahrtstellen des Signales, wird die sogenannte Signalabhängigkeit hergestellt. Solange sich das zugehörige Startsignal in Fahrtstellung befindet, sind alle die Fahrstraße bildenden Einrichtungen in der für die Fahrt erforderlichen Stellung verschlossen. Die festgelegte Fahrstraße kann nur fahrtbewirkt bzw. mit Hilfsvorrichtungen dokumentationspflichtig wieder aufgelöst (verändert) werden.

Stellwerke regeln darüber hinaus mit Hilfe des Streckenblocks Folge- und Gegenzugfahrten auf der freien Strecke. Züge folgen einander im Raumabstand, unter bestimmten Bedingungen auch „Blockabstand“ genannt. Gegenzugfahrten werden ausgeschlossen. Die freie Strecke kann in einzelne mit Blocksignalen begrenzte Blockabschnitte oder -strecken unterteilt sein.

Durch geeignete Ausgestaltung der technischen Einrichtungen der Stellwerke wird dafür gesorgt, dass sich etwa auftretende Fehler zur sicheren Seite hin auswirken. Signale dürfen durch einen Fehler nicht von der Halt- in die Fahrtstellung gelangen oder von einem niedrigeren zu einem höheren Fahrtbegriff wechseln, Weichen nicht umgestellt werden (Fail-Safe-Verhalten).

Das Euro-Interlocking-Projekt der UIC erarbeitet einen internationalen Standard zur Projektierung von neuen Eisenbahn-Stellwerken.

Bauformen Stellwerke werden je nach Technik der Steuerung und Sicherung wie folgt unterschieden:

Mechanisches Stellwerk

Die Bedienung erfolgt über Weichen-, Riegel-, Gleissperren- und Signalhebel, teilweise auch Winden (Signalwinden und Schrankenanlagen). Für Bahnhofs- und Streckenblock sind in der Regel elektromechanische Einrichtungen vorhanden. Eine Sonderform sind Kurbelwerke. Die mechanische Kraftübertragung zu den Außenanlagen erfolgt mittels zwei verschiedener Systeme: über Drahtzugleitungen, in der Regel Doppeldrahtzugleitungen, z. B. in Deutschland, der Schweiz und anderen mittel- und osteuropäischen Ländern; über Gestänge (System Saxby), z. B. in Frankreich, der Schweiz, Großbritannien, USA. Mischsysteme sind möglich und üblich. Typisch für altbritische Stellwerke sind Gestängeleitungen für Weichen und Drahtzugleitungen, in der Regel Einfachdrahtzugleitungen, für Signale. Im Stellwerk erfolgt die Herstellung der Abhängigkeiten durch mechanische Mittel. Systembedingt erfolgt die Prüfung der Erfüllung der Bedingungen für die Signalabhängigkeit nur punktförmig beim Einstellen von Fahrstraßen. Wegen der begrenzten Stellentfernungen zu den Außenanlagen müssen mechanische Stellwerke innerhalb ihres Stellbereichs aufgestellt sein, Zentralstellwerke für einen gesamten Bahnhof sind mechanisch nur unter besonders günstigen Umständen realisierbar.

Elektromechanisches Stellwerk

Die Bedienung erfolgt mit kleinen Stellhebeln, Drehschaltern und einzelnen Drucktasten. Die Außenanlagen (Weichen, Gleissperren, Formsignale) werden elektrisch angetrieben; als Signale können Form- und Lichtsignale vorhanden sein. Im Stellwerk erfolgt die Herstellung der Abhängigkeiten überwiegend durch mechanische Mittel, die jedoch durch elektrische Abhängigkeiten ergänzt werden. Die Abhängigkeiten und Verschlüsse werden im Gegensatz zu mechanischen Stellwerken nicht nur einmal beim Einstellen einer Fahrstraße geprüft, sondern durch den Kuppelstromkreis ständig bis zur Fahrstraßenauflösung überwacht. Wird dieser unterbrochen, während das Startsignal einen Fahrtbegriff zeigt, fällt es in die Haltstellung. Der reguläre Signalhaltfall wird ebenfalls durch das Unterbrechen des Kuppelstromkreises ausgelöst.

Mechanische und elektromechanische Stellwerke sind in der Regel hoch stehend gebaut, um ein kompaktes Gebäude zu erhalten, zusätzliche Einrichtungen wie Spannwerks- oder Relais- und Batterieräume unter dem Hebelwerk unterzubringen und dem Bediener einen möglichst vollständigen Überblick über seinen Stellbereich zu geben, insbesondere um die Besetzung der Gleise visuell feststellen zu können. Soll der Stellwerksbediener weitere Aufgaben wie Aufsicht oder Fahrkartenverkauf im vereinigten Dienst übernehmen, dann ist jedoch ein ebenerdiger Dienstraum erforderlich.

Relaisstellwerk

Die Bedienung erfolgt mit Druck- und/oder Zugtasten. Die Bedien- und Anzeigeelemente sind in einem Stellkasten, auf einem Stelltisch oder Stelltafel so angeordnet, dass ihre Lage schematisch jenen in der Wirklichkeit entspricht. Teilweise erfolgt die Bedienung auch über Bildschirmarbeitsplätze mit Monitor, Tastatur und Maus. Die Außenanlagen werden durchgängig elektrisch angesteuert. Die Herstellung der Abhängigkeiten erfolgt durchgängig elektrisch durch Relaisschaltungen, was zur Namensgebung führte. Die Stellentfernung, also die Distanz zwischen dem Relaisraum des Stellwerks und dem anzusteuernden Element, ist bei den im deutschsprachigen Raum üblichen Anlagen aufgrund der Übertragungstechnik je nach verwendetem Kabeltyp auf etwa 6,5 bis 8,3 km beschränkt. Durch Nutzung von Fernsteuereinrichtungen, die den Abstand von Bedien- und Relaisanlage vergrößern, können diese Stellentfernungen auf ein Vielfaches dieser Werte gesteigert werden.

Elektronisches Stellwerk (ESTW)

Die Benutzerführung erfolgt durch eine schematische grafische Darstellung der Elemente der Außenanlage auf Monitoren, bei größeren Anlagen auch auf Projektionswänden (in Deutschland nicht üblich). Die Bedienung erfolgt im Regelfall mit der Maus, alternativ über die Tastatur. Ältere Bauformen wurden über ein Grafiktablett oder Lichtgriffel bedient (beides mittlerweile technisch überholt). Die Außenanlagen sind durchgängig elektrisch angesteuert (Relaistechnik, heute auch Leistungselektronik). Die Herstellung der Abhängigkeiten erfolgt über Software in redundanten Rechnersystemen.

In Deutschland werden Relaisstellwerke und elektronische Stellwerke auch Gleisbildstellwerke genannt, weil sie mit Bedienelementen bedient werden, die auf einem Stelltisch, einer Stelltafel oder auf Monitoren in einem schematischen Gleisbild angeordnet oder dargestellt sind. Dabei wurde weitgehend Übertragungstechnik zum Stellelement aus der Relaistechnik eingesetzt, wodurch Stellentfernungen bis zu 6,5 km möglich waren. Später führte Scheidt&Bachmann den Datenbus (Basis CAN), 2007 Bombardier IP-basierte Netzwerke in der Stellebene ein, die Stellentfernungen bis 90 km über LWL erlauben, wenn eine gesonderte Stromversorgung am Stellelement vorhanden ist. Alte Technik wird mehr und mehr durch diese abgelöst.

Neue Stellwerke werden in Deutschland, mit wenigen Ausnahmen, ausschließlich als elektronische Stellwerke errichtet. Aktuell (2023) erfolgt die Weiterentwicklung der elektronischen Stellwerke zu digitalen Stellwerken (DSTW). Zukünftig soll der Zugverkehr in Deutschland von 280 digitalen Stellwerken gesteuert werden.

Entwicklung Die Entwicklung der Stellwerke ist eng verknüpft mit der Geschichte der Betriebsvorschriften in den jeweiligen Ländern, mit den Techniken zur Sicherung durch Streckenblock, mit den fortschreitenden betrieblichen Anforderungen (z. B. bzgl. Zuglängen und Fahrtgeschwindigkeiten), mit der Geschichte der Signalanlagen sowie mit Fortschritten in der Mechanik und Elektrotechnik, insbesondere bei Gleisfreimeldungen und Achszählern bis hin zu hochgeschwindigkeitstauglichen wirbelstromfesten Geräten.

Die Eisenbahn-Stellwerke wurden im Wesentlichen in der oben angegebenen Reihenfolge der Bauformen entwickelt.

Mechanische Stellwerke mini|Das mechanische Stellwerk im Bahnhof Fridingen (2018) Das erste mechanische Stellwerk wurde 1843 (nach anderen Quellen 1841) an der Abzweigung Bricklayers’ Arms Junction in England installiert. Die wesentlichen Entwicklungen wurden von John Saxby in den Jahren ab 1855 durchgeführt. Die ersten mechanischen Stellwerke in Kontinentaleuropa waren von englischen Stellwerken abgeleitet (z. B. Gestängeleitungen statt später üblicher Drahtzugleitungen, Drehpunkt der Hebel unterhalb des Fußbodens). In Deutschland wurde das erste mechanische Stellwerk, von dem aus Weichen und Signale ferngestellt und zentral gesichert werden konnten, im Jahre 1867 von der englischen Firma Saxby & Farmer in Stettin in Betrieb genommen. In Österreich stand das erste Stellwerk 1876 in Rekawinkel, in der Schweiz 1880 in Bern.

Eine wichtige Erfindung gelang 1870 Carl Frischen mit dem Wechselstromblockfeld, durch das eine sichere elektrische Übertragung von Informationen über längere Strecken möglich war. Sicherungsanlagen im deutschsprachigen Raum verwendeten diese Technik bald sowohl für die Sicherung von Fahrten auf der Strecke (Streckenblock) als auch von Fahrten im Bahnhofsbereich (Bahnhofsblock).

Im 19. Jahrhundert waren die Stellwerke (und auch die Signalanlagen) von Hersteller zu Hersteller verschieden. Um die Wende zum 20. Jahrhundert wurden in den deutschen Ländern und in Österreich vereinheitlichte Regelbauarten eingeführt. In Deutschland war das die Bauart »Einheit«, die in Preußen zwischen 1911 und 1915 entwickelt wurde. In Österreich wurde schon um 1880 die Bauart 12SA nach Regelzeichnungen von mehreren Signalbaufirmen gebaut. Ab 1909 war das Stellwerk 5007 (nach der Zeichnungsnummer der Gesamtzusammenstellung) neues österreichisches Regelstellwerk. In der Schweiz gab es, wegen der vielen privaten Eisenbahngesellschaften, keine Regelbauarten.

Elektromechanische Stellwerke mini|upright|Typ Saxby mit Meldetafel hinter dem Hebelwerk, Thouars, Frankreich (2025)