mini|Indusi-Gleismagnet (unten links) und Fahrzeugmagnet (rechts) mini| Uerdinger Schienenbus. Rechts neben dem eigentlichen Steuerpult die nachgerüstete Indusi-Konsole.
Indusi heißt die seit 1934 im deutschen Eisenbahnnetz verwendete induktive Zugbeeinflussung der Dreifrequenz-Resonanzbauart. Sie sorgt als Sicherungssystem dafür, dass ein Zug beim Überfahren eines Halt zeigenden Signals automatisch zwangsgebremst wird, wenn die erforderlichen Komponenten im Zug und am Signal eingebaut sind. Es handelt sich hierbei um eine punktförmige Zugbeeinflussung. Ursprünglich wurde sie als Induktive Zugsicherung bezeichnet. Sie wird in dieser Form auch in Österreich, Rumänien, Israel und in den Nachfolgestaaten Jugoslawiens verwendet.
Die moderne mikroprozessorgesteuerte Variante dieser Zugbeeinflussung wird als Punktförmige Zugbeeinflussung, kurz PZB, bezeichnet.
Geschichte Deutsche Reichsbahn mini|Ein frühes Funktionsmodell, welches anschaulich eine vom Magnet ausgelöste mechanische Einwirkung auf die Dampfzuleitungen einer Lokomotive zeigt. mini|Fahrzeugmagnet-Prototyp am Tender einer Dampflokomotive (1930) mini|Schnelltriebwagen Fliegender Hamburger. 1935, zwei Jahre nachdem die DR mit dem Fliegenden Hamburger ihren von Berlin ausgehenden Schnellverkehr aufnahm, waren bereits 18 Schnelltriebwagen und 147 Lokomotiven mit Indusi ausgestattet.
Im Jahre 1909 entwickelte Siemens & Halske erstmals eine elektromechanische Zugbeeinflussung, die jedoch bei Schnee und starker Verschmutzung nicht zuverlässig genug arbeitete. Um 1926 kam es zur Einführung der magnetischen Zugbeeinflussung, die allerdings eine Energieversorgung der Streckeneinrichtung erforderte. Daneben wurden zunächst weitere Technologien verfolgt, darunter die optische Zugsicherung der Bauart Bäseler-Zeiss, deren Optik indes zur Verschmutzung neigte.
Bereits 1919 wurde der Einsatz einer induktiven Zugsicherung vorgeschlagen. Nach einer Reihe von Vorstufen entwickelten die Vereinigten Eisenbahn-Signalwerke und die C. Lorenz AG zusammen mit der Deutschen Reichsbahn die Resonanzbauart mit drei Frequenzen. Die damals noch mit Induktiver Zugsicherung bezeichnete Zugbeeinflussung, die ab 1927 auf den Strecken Berlin–Hamburg und Hamburg–Bremen getestet wurde, benötigt keine örtliche Energieversorgung der Streckeneinrichtungen. Im Regelfall gab es bei mechanischen Stellwerken an den Signalen weder Stromanschluss noch freie Kabeladern. Bereits die ersten Versuchsgeräte wiesen die Grundstruktur mit 500-, 1000- und 2000-Hz-ResonatorenIn der Anfangszeit verwendete man abweichend zum heutigen Zustand die 500-Hz-Übertragung für die Fahrsperrenfunktion und 2000 Hz für den zusätzlichen Prüfpunkt zwischen Vor- und Hauptsignal. Später tauschte man die Anwendungen beider Frequenzen aus, weil sich die höhere Frequenz als übertragungssicherer erwiesen hatte und die Fahrsperrenfunktion als wichtiger angesehen wurde. auf, die vor einem Signal dessen Signalbegriff über eine Induktionsspule zum Triebfahrzeug übertragen, dessen Geschwindigkeit kontrollieren und bei Gefahr, unberechtigt am Signal vorbeizufahren, eine Zwangsbremsung auslösen.
Die Resonanzbauart vermeidet die Schwäche von Zugbeeinflussungen in Gleichstrombauart, wie z. B. des Schweizer Systems Integra-Signum, beim Befahren mit sehr kleiner Geschwindigkeit nicht auszulösen. Gleichzeitig ist die Resonanzbauart unempfindlich gegen Eisenmassen im Gleis, beispielsweise in Weichen. Andererseits benötigt die Erzeugung der Wechselströme mit den drei verschiedenen Frequenzen Apparaturen, die in der damaligen Technologie recht kompliziert waren.Fritz Steiner: Sicherungsmaßnahmen gegen das Ueberfahren geschlossener Eisenbahnsignale. Schweizerische Bauzeitung, Band 103 (1934), Heft 24 (E-Periodica, PDF 1.9 MB) und Band 103 (1934), Heft 25 (PDF 2.8 MB)
Die erste Serienbauart war die Indusi I 34, bei der die benötigten Wechselspannungen mit Frequenzen von 500, 1000 und 2000 Hz bei Dampflokomotiven direkt vom mit Zusatzwicklungen ausgerüsteten Turbogenerator erzeugt wurden, dessen Drehzahl konstant gehalten werden musste. Der Ruhestrom im Fahrzeugmagnet lag bei etwa einem Ampère. 1935 waren bereits 165 Triebfahrzeuge und 4500 Kilometer Strecke mit Indusi ausgerüstet.
Wegen der Kriegsauswirkungen mussten 1944 die bis dahin installierten Indusi-Geräte auf 870 Fahrzeugen und 6700 Streckenkilometern stillgelegt werden.
Nachkriegszeit 1947 machte man mit 870 Fahrzeuggeräten und 1180 Streckenkilometern einen Neuanfang. Die Fahrzeugausrüstung wurde 1954 von der damaligen Deutschen Bundesbahn (DB) als Indusi I 54 standardisiert. Beim System I 54 und dessen Nachfolger Indusi I 60 werden die benötigten Wechselspannungen nicht mehr direkt von einem rotierenden Generator, sondern von Transistorgeneratoren erzeugt. Während Siemens für jede der drei Frequenzen einen Einzelgenerator verwendete, kommt bei der Bauart SEL ein einziger Generator mit nachgeschalteten Frequenzteilern zum Einsatz. Der Ruhestrom im Fahrzeugmagnet wurde auf etwa 200 Milliampère reduziert, damit konnten auch die Gleismagnete kleiner und leichter ausgelegt werden. Diese Gleismagnete waren allerdings nicht mehr mit Fahrzeuggeräten der Ursprungsbauart I 34 nutzbar.
Das Streckennetz der DB wurde zügig und systematisch mit Indusi ausgerüstet. 1966 waren in 5494 (67 %) Triebfahrzeugen und Steuerwagen Zugsicherungsgeräte eingebaut. Mitte 1967 waren streckenseitig 13.356 km (73 %) des Hauptbahnnetzes mit Indusi gesichert. Bis 1975 wurden 90.000 Gleismagnete eingebaut. 1980 war die Ausrüstung des DB-Netzes im Wesentlichen abgeschlossen: Sämtliche Hauptbahnen und die dem Personenverkehr dienenden Nebenbahnen (gesamthaft 22.000 km) und 9200 Fahrzeuge (99,5 %) sind mit Indusi ausgestattet.
In der DDR wurden nach 1945 alle Indusi-Streckeneinrichtungen und in der Folge auch die Fahrzeuggeräte ausgebaut. Der Wiedereinsatz scheiterte in erster Linie am nahezu flächendeckenden Abbau der zweiten Streckengleise. Den Änderungen der Sicherungsanlagen für den eingleisigen Betrieb musste Vorrang eingeräumt werden. Allerdings wurde entschieden, das ausgebaute Material werterhaltend einzulagern. In den 1960er Jahren wurde wieder begonnen, eine Zugbeeinflussung einzurichten, zu Anfang nur mit 1000-Hz-Beeinflussung an Vorsignalen. Die eingelagerten Gleismagnete wurden dafür aufgearbeitet, allerdings erwiesen sich insbesondere die der letzten Baujahre, bei denen nur das Mittelteil mit den Spulenwicklungen vergossen worden war, als vielfach nicht mehr aufarbeitungsfähig korrosionsgeschädigt. In den 1970er Jahren wurden Indusi-Einrichtungen aus der Bundesrepublik importiert, neben Fahrzeugeinrichtungen insbesondere für Lokomotiven, die im Wechselverkehr DR–DB eingesetzt wurden, betraf das auch Gleismagnete. In Folge von Unfällen wurde in der DDR ab Ende der 1970er Jahre eine eigene Fahrzeugeinrichtung in Dreifrequenzbauart entwickelt.
Aufbau Fahrzeugausrüstung mini|Prinzipschaltbild Indusi(für eine Frequenz dargestellt)Fahrzeugausrüstung (rot):G DreifrequenzgeneratorC1 KondensatorL1 Fahrzeugmagnet (Spule)R ImpulsrelaisStreckenausrüstung (blau):L2 Gleismagnet (Spule)C2 KondensatorS Kurzschlussschalter (bei Fahrt zeigendem Signal geschlossen) mini|Fahrzeugmagnet an einer Traxx-Lokomotive
Am Triebfahrzeug oder Steuerwagen befindet sich jeweils in Fahrtrichtung auf der rechten Seite, in der Regel am ersten Drehgestell, der Fahrzeugmagnet. Dessen drei Spulen werden aus der Fahrzeugeinrichtung permanent mit Wechselströmen in den Frequenzen 500, 1000 und 2000 Hz gespeist. Bei älteren Anlagen befindet sich in jedem Stromkreis ein bistabiles Relais, das Impulsrelais, das weitere Schaltvorgänge auslöst. Bei modernen Anlagen wird der Strom von elektronischen Bauelementen überwacht, die die Veränderungen an die Auswertebaugruppe weitergeben. Erfolgte Beeinflussungen, Handlungen des Triebfahrzeugsführers, Luftdruck in der Hauptluftleitung, Fahrgeschwindigkeiten und weitere Daten werden auf einem Papierstreifen oder in elektronischen Speichergeräten registriert. Nach Unfällen oder anderen gefährlichen Ereignissen werden die registrierten Daten sichergestellt und ausgewertet.
Die Fahrzeugausrüstungen der Dreifrequenzbauart sind grundsätzlich gleich aufgebaut. Es gibt jedoch Unterschiede bei der Erzeugung der benötigten Wechselströme, bei den Auswertebaugruppen und bei den Registriereinrichtungen.
Streckenausrüstung Am Gleis liegen die Gleismagnete, deren Spule zusammen mit einem Kondensator einen auf eine bestimmte Frequenz abgestimmten Schwingkreis bildet. Sie werden mit Gleismagnethaltern an der in Fahrtrichtung rechten Schiene auf der Außenseite befestigt und ausgerichtet. Der 1000-Hz-Magnet an Vorsignalen oder Überwachungssignalen von Bahnübergängen überprüft das Aufnehmen der Warnstellung des Signals und das Einleiten der Bremsung. Der 500-Hz-Magnet liegt 150 bis 250 MeterZur Verbesserung der Sicherheit wurden ab den 1990er Jahren die Abstände von 150 bis 200 Meter auf 250 Meter vergrößert. vor einem Hauptsignal, das einen besonderen Gefahrenpunkt deckt. Er überprüft den Bremsvorgang auf eine festgelegte Geschwindigkeit und gewährleistet, dass die Schutzstrecke hinter dem Hauptsignal nicht unerlaubterweise überfahren wird. Der 2000-Hz-Magnet an Hauptsignalen dient als Fahrsperre bei haltzeigendem Signal und löst sofort eine Zwangsbremsung aus. 1000/2000-Hz-Doppelgleismagnete werden an Hauptsignalen mit Vorsignalisierung oder wenn am gleichen Standort ein Vor- und Hauptsignal steht, eingesetzt. Ihre Resonanzfrequenz kann durch einen zuschaltbaren Kondensator umgeschaltet werden. Praktisch sind alle neueren 1000- oder 2000-Hz-Gleismagnete Doppelgleismagnete. Wird nur die 1000-Hz-Funktion benötigt, dann wird der zusätzliche Kondensator mit einer einzulegenden Brücke fest in den Schwingkreis eingeschaltet. Bei reinen 2000-Hz-Magneten wird der zusätzliche Kondensator nicht beschaltet. Schaltmagnete enthalten keine Kondensatoren, die Spule bildet keinen Schwingkreis. Sie lösen beim Befahren keine Beeinflussung der Fahrzeugeinrichtung aus, sondern werden für die Steuerung von Geschwindigkeitsprüfeinrichtungen genutzt.
Die Gleismagnete sind in der Grundstellung oder unbeschaltet aktiv. Bei fahrtzeigenden Formsignalen wird der Gleisschwingkreis durch Kontakte von Flügel- bzw. Scheibenstromschließern kurzgeschlossen, bei Lichtsignalen durch Relaiskontakte. Damit wird der Gleisschwingkreis soweit verstimmt, dass keine Beeinflussung des Fahrzeuggerätes erfolgt.
1000-Hz-Gleismagnete werden auch zur Sicherung von Langsamfahrstellen (mit einer Beschränkung auf 80 km/h oder weniger) eingesetzt. Bei Langsamfahrstellen mit einer Geschwindigkeit unter 40 km/h wird der Bremsvorgang zusätzlich mit einem 500-Hz-Magnet überwacht. Langsamfahrstellen zwischen 90 und 140 km/h können nur mit Geschwindigkeitsprüfeinrichtungen gesichert werden.
Nicht alle Strecken waren oder sind komplett mit 500-, 1000- und 2000-Hz-Magneten ausgestattet. In der Anfangszeit wurden nur Vorsignale mit 1000-Hz-Magneten versehen.
Funktion Der Fahrzeugmagnet erzeugt permanent ein elektromagnetisches Feld mit einer Frequenz von 500, 1000 und 2000 Hz. Beim Überfahren eines Gleismagnetes wird in diesem eine Spannung induziert. Im Resonanzfall – wenn die Frequenz des Fahrzeugmagnetes derjenigen des Gleisschwingkreises entspricht – fällt der Strom im Fahrzeugschwingkreis der betreffenden Frequenz stark ab, das in dessen Stromkreis liegende, in Grundstellung angezogene Impulsrelais fällt ab und löst weitere Schaltvorgänge aus.
Betriebsprogramm rechts|x400px mini|Indusi-Gleismagnet