Zugbeeinflussungssystem S-Bahn Berlin

Das Zugbeeinflussungssystem S-Bahn Berlin (ZBS) ist ein seit 2011 zum Einsatz kommendes, eigenständiges Zugbeeinflussungssystem, das von der DB Netz AG, der S-Bahn Berlin GmbH und Siemens Transportation Systems in Braunschweig entwickelt wurde.

Das ZBS dient der Überwachung des Fahr- und Bremsverhaltens des Triebfahrzeugführers bei Zug- und Rangierfahrten auf Strecken der S-Bahn Berlin. Es handelt sich um ein verdeckt arbeitendes punktförmiges Zugbeeinflussungssystem mit kontinuierlicher Geschwindigkeitsüberwachung. Es wird die bisherigen mechanischen Fahrsperren mit den systembedingt langen Gefahrpunktabständen bzw. Schutzabschnitten ablösen. Das ZBS ist technisch vom ETCS Level 1 abgeleitet, jedoch nicht kompatibel. Wie beispielsweise das Schweizer Euro-Signum/Euro-ZUB nutzt ZBS das im ETCS-Standard für nationale Anwendungen definierte Paket 44, das für ETCS-geführte Fahrzeuge keine Bedeutung hat.Gleis 3a: Fahrsperre und ZBS.

Die Umrüstung bei der S-Bahn Berlin sollte im Teilnetz Stadtbahn bis Ende 2020, im Teilnetz Nord-Süd bis Ende 2023 und im Teilnetz Ring bis Ende 2025 erfolgen. Ende 2018 waren 181 km, Ende 2023 waren bereits 256 km mit ZBS ausgerüstet. Durch mehrjährige Verzögerungen am Nordkreuz verschiebt sich die Fertigstellung auf 2027 oder später.

Geschichte

Hintergrund und Vorgeschichte mini|Streckenanschlag der bisherigen Fahrsperre

Die DB Netz AG setzte bei der Berliner S-Bahn bisher ein mechanisches, ebenfalls eigenständiges Zugbeeinflussungssystem mit sogenannten Bernauer Fahrsperren ein, das in den 1920er Jahren entwickelt wurde.Neue Sicherheitstechnik für die S-Bahn. In: Die Welt, 7. März 2008. Die Streckenanschläge, die an den Standorten der Hauptsignale stehen, sind dabei so weit vor einem Gefahrpunkt (einer Weiche, Zugschluss eines am Bahnsteig stehenden Zuges) positioniert, dass die mechanische Zwangsbremsung bei Überfahren des Haltsignals den Zug noch innerhalb der Schutzstrecke (bzw. Durchrutschweg hinter Bahnsteigsignalen) vom Haltsignal zum Gefahrpunkt sicher zum Stehen bringen kann. Die Sicherheit der Schutzstrecke basiert jedoch auf der Annahme einer Höchstgeschwindigkeit des Zuges an der Fahrsperre,Richtlinie 819 „LST-Anlagen planen“. Modul 819.20 „Ausgestaltung der Sicherungsanlagen der gleichstrombetriebenen S-Bahnen Berlin und Hamburg“ jedoch wird diese im bisherigen System nicht überwacht. Daher kann ein Triebfahrzeugführer beispielsweise durch unterlassenes Bremsen vor einem Bahnsteig fehlerhaft so schnell fahren, dass der bemessene Schutzabschnitt nicht ausreicht, was wiederholt zu Unfällen führte (insbesondere 200121. Oktober 2001, Auffahrunfall am Ostkreuz, 10 Verletzte und 200213. Mai 2002, Auffahrunfall am Hackeschen Markt, 13 Verletzte).

Das neue elektronische System soll das Sicherheitsniveau erhöhen. Das ZBS bedient sich einiger Elemente des auf europäischer Ebene standardisierten Zugbeeinflussungssystems ETCS Level 1, bei der die ZBS-Balisen technisch Eurobalisen sind, wodurch auch die fahrzeugseitige Technik aus erprobten, bisher für ETCS entwickelten Systemen abgeleitet werden kann. Da die Anforderungen im S-Bahn-Bereich völlig anders sind als bei der Fernbahn mit Mischbetrieb von schnellen Reise- und schweren Güterzügen, wurde auf eine Kompatibilität verzichtet. Da die Deutsche Bahn AG die S-Bahn Berlin als eigenständiges Bahnnetz betreibt, auf dem fast ausschließlich die eigenen Züge verkehren, war dieser Weg möglich.

Seit Mitte der 1990er Jahre – parallel zur Entwicklung des ETCS – wurde der Einsatz dieser Technik im Berliner S-Bahn-System geplant. Erste Versuche zur kontaktlosen Signalbildübertragung mittels Eurobalise führte die Siemens AG im Jahr 1995 auf dem S-Bahnhof Bundesplatz durch. Ein bereits als ZBS bezeichnetes Pilotprojekt folgte ab dem Jahr 2000 zwischen den Bahnhöfen Treptower Park / Köllnische Heide und Hermannstraße. Es wurde auf der InnoTrans 2002 der Öffentlichkeit vorgestellt., Bericht der S-Bahn Berlin GmbH, 8. Oktober 2002 Nach einem im August 2007 an Siemens erteilten Auftrag sollen nun 600 Fahrzeuge und 332 km Streckennetz ausgerüstet werden. Die geplanten, von Bund und Bahn getragenen Kosten belaufen sich auf 133 Millionen Euro. Der Auftrag wurde 2007 an Siemens vergeben.

Auf Strecken mit Mischbetrieb sind Streckenausrüstungen für ZBS und PZB vorhanden.

Umrüstungsphase Planung Im Jahr 2010 wurde geplant, ZBS schrittweise im Rahmen von 10 Jahren einzuführen, um die bisherige Sicherungstechnik abzulösen. Die Ausrüstung des 332 Kilometer langen S-Bahn-Netzes erfolgt in 20 Etappen. Dazu wird die Balisentechnik bei Neubauten elektronischer Stellwerke (ESTW) sogleich integriert. Strecken mit vorhandenen ESTW müssen umgerüstet werden. Die Gesamtkosten wurden mit 130 Millionen angegeben. Für jede Streckenetappe werden die dort eingesetzten S-Bahn-Züge rechtzeitig mit den erforderlichen Fahrzeuggeräten ausgestattet. Ab 2011 werden dazu 500 Fahrzeuge der Baureihe 481 mit ZBS ausgerüstet, für die Fahrzeugausrüstung sind bis 2015 bisher 29,8 Mio. Euro eingeplant. (PDF) Abschnitt Sonstige Technik Themen, S-Bahn Berlin GmbH, 6. Januar 2011

Der Untersuchungsausschuss des Berliner Senats wies 2010 auch darauf hin, dass ab 2017 an nahezu sämtlichen Fahrzeugen der Baureihen 480 und 485 wegen der zeitlichen Fälligkeit eine nach § 32 EBO vorgeschriebene Revision durchgeführt werden muss. Durch die Auffahrunfälle 2001 und 2002, bei denen Züge durch überhöhte Geschwindigkeit den Schutzabschnitt bzw. Durchrutschweg überlaufen konnten, wurde erwartet, dass für eine weitere Zulassung der Einbau des ZBS erforderlich sei. Auch wenn für die ersten Fälligkeiten ein Weiterbetrieb der Züge ermöglicht wurde, so galt es als unwahrscheinlich, dass diese Verlängerung mehr als drei Jahre erlaubt wird. Daher sollte ab 2018 und nicht später als 2020 das ZBS eine Zugangsvoraussetzung zum Streckennetz der S-Bahn Berlin sein. Aus wirtschaftlichen Gründen (die genannten Baureihen 480 und 485 müssten zur Revision auch neue Achswellen erhalten) sollte dies nur die Einheiten der Bestandsbaureihe 481 und die neuzubeschaffenden der Baureihe 483/484 betreffen.

In der Erwartung, dass die Umrüstung auf ZBS bis 2014 abgeschlossen werden könne, war die unveränderte Weiternutzung der Fahrsperren zunächst nur bis dahin erlaubt worden. Durch einen Antrag in jenem Jahr wurde dann die Übergangszeit bis 2025 verlängert. Der Zeitraum ergibt sich durch die Verzögerungen bei der Ausschreibung für das „Teilnetz Ring“. Einem möglichen neuen Betreiber wird dort gestattet, die Altbaureihen 480 und 485 (ohne ZBS) bis wenigstens 2023 noch nutzen zu können, bis sie durch eine neue Baureihe (mit ZBS) ersetzt werden.

Entsprechend wurde auch die Planung der Etappen bei den Strecken angepasst. Die fernere Planung (Stand April 2016) umfasst die Ausrüstung bis 2020 im Teilnetz Stadtbahn (bis Spandau, bis Potsdam, bis Wartenberg, bis Ahrensfelde, bis Strausberg, bis Köpenick), die Ausrüstung bis 2023 im Teilnetz Nord-Süd (bis Blankenfelde, bis Wannsee, bis Hennigsdorf, bis Oranienburg, bis Bernau), und die Ausrüstung bis 2025 im Teilnetz Ring (Ringbahn, S21-Spitzkehre, bis Spindlersfeld, bis Schönefeld, bis Königs Wusterhausen). Die Arbeiten im Teilnetz Ring und Südost beginnen dabei zuletzt ab 2017. Für die Gesamtausrüstung des Streckennetzes werden 2000 Datenpunkte erwartet.

Der vorläufige Migrationsplan bis 2025 sah folgende Abschnitte vor: bis 2016 vom Karower Kreuz bis Bernau, von Rummelsburg bis Wuhlheide, bis 2017 von Hauptbahnhof bis Rummelsburg und Nöldnerplatz, auf dem Ring von Wedding bis Jungfernheide, bis 2018 ab Westkreuz bis Spandau, von Attilastraße bis Blankenfelde, Yorckstraße bis Wannsee, Bahnhof Strausberg, bis 2019 von Lichtenberg bis Ahrensfelde und Wartenberg, ab Westkreuz bis Potsdam, 2020 auf der Ostbahn von Biesdorf über Strausberg bis Strausberg Nord, bis 2021 von Gesundbrunnen bis Hennigsdorf und Pankow, bis 2022 ab Pankow bis Bergfelde, bis 2023 ab Bergfelde und Frohnau bis Oranienburg, der restliche Ring einschließlich Köllnische Heide, bis 2024 ab Ring bis Adlershof und Spindlersfeld, bis 2025 ab Adlershof bis Königs Wusterhausen und Flughafen.

Der Einbau der Technik dauert teilweise sehr lange, da er zusammen mit anderen Arbeiten koordiniert werden muss, etwa dem jahrelangen Umbau am Ostkreuz oder der Herstellung einer Mehrgleisigkeit nach Potsdam. Zwischen der Verlegung von ZBS-Balisen und der Erneuerung von Lichtsignalen bis zur Inbetriebnahme können mehrere Monate, teils über ein Jahr liegen. Im Zuge der Probleme bei der Inbetriebnahme auf der östlichen Stadtbahn wurde die Störanfälligkeit untersucht, und sowohl für den Fahrbetrieb wie der Beschaffung von zusätzlichen Messgeräten neue Vorkehrungen getroffen. Im Zuge der Ausrüstung am Biesdorfer Kreuz 2019 wurde bekannt, dass die Personalstärke für den Einbau und die Abnahme der ZBS-Technik grundsätzlich nur einen Einschichtbetrieb erlaubte, womit die Sperrungen zur Inbetriebnahme sich in dem großen Bereich über mehrere Wochen erstreckten.

Realisierung mini|Umrüstungsarbeiten auf das ZBS. Die Balisen sind noch abgedeckt. Am Signal der sich noch im Betrieb befindliche Streckenanschlag der Fahrsperre

Die grundsätzliche Eignung des Verfahrens wurde zunächst auf dem S-Bahn-Südring zwischen den Bahnhöfen Hermannstraße und Sonnenallee erfolgreich nachgewiesen.

Die Inbetriebnahme des ersten Abschnitts war für den 24. Oktober 2011 auf der Berliner Nordbahn zwischen Hohen Neuendorf und Schönholz vorgesehen, konnte aufgrund von Problemen bei der Abnahme des ZBS jedoch zunächst nur mit Pendelbetrieb, halbiertem Fahrtenangebot sowie doppelt besetzten Führerständen erfolgen. Mit Balisen ausgerüstet wurde tatsächlich nur der Bereich von Frohnau bis (ausschließlich) Schönholz, in Hohen Neuendorf verbleiben die Streckenanschläge bis zur Umrüstung der Strecke über den Berliner Außenring.

Im Februar 2014 ging das System im Streckenabschnitt zwischen Yorckstraße und Lichterfelde Süd (Anhalter Vorortbahn) sowie weiter nach Teltow Stadt in Betrieb.

Mit Sanierung des Nord-Süd-Tunnels wurde auch der Streckenabschnitt zwischen der nördlichen Ausfahrt des Tunnels und Yorckstraße mit dem System ausgerüstet, welches am 4. Mai 2015 in Betrieb gegangen ist.

Beim teilweise zweigleisigen Ausbau des Streckenabschnitts zwischen Strausberg und Strausberg Nord wurde die neu errichtete Überleitstelle Hegermühle im November 2015 mit ZBS-Balisen ausgerüstet und zusammen mit einem neuen Elektronischen Stellwerk in Betrieb genommen.

Am 13. Dezember 2015 ging auch auf der Frankfurter Bahn im Streckenabschnitt Wuhlheide – Erkner das neue ESTW inkl. ZBS in Betrieb; der davor liegende Abschnitt Rummelsburg – Karlshorst soll bis Ende 2016 folgen. Im Abschnitt Wuhlheide bis Ostkreuz wurde das neue ESTW inkl. ZBS zwischen März und August 2016 geplant. Die Inbetriebnahme ist für den Dezember 2016 mit einer Sperrung von Köpenick bis Ostkreuz geplant.

2016 wurde der westliche Abschnitt der Berliner Stadtbahn umgerüstet. Zwischen Friedrichstraße und Westkreuz sollten 379 ZBS-Balisen 127 Fahrsperren ersetzen. Der Abschnitt wurde dazu zwischen 8. Mai und 30. September 2016 in 82 Nächten (Nächte zum Montag bis Nächte zum Freitag) ab 21 Uhr gesperrt. Für abschließende Tests wurde die Strecke von Friedrichstraße bis Grunewald und Olympiastadion vom 24. bis 30. Oktober gesperrt.Die Berliner S-Bahn fährt wieder Tagesspiegel vom 30. Oktober 2016

Der ZBS-Einbau sollte im Abschnitt Blankenburg bis Bernau bis zum 14. November 2016 erfolgen.