mini|Signum Gleismagnete für zwei Signale: Für das Vorsignal in Fahrtrichtung gleich der Blickrichtung und das Hauptsignal (von hinten sichtbar) in Fahrtrichtung gegen die Blickrichtung.

Das Zugsicherungssystem Integra-Signum – auch als Signum oder Integra bezeichnetUrsprünglich trug es auch den Namen Metrum. – wurde vom Jahr 1933 bis 2018 bei den Schweizerischen Normalspurbahnen eingesetzt. Der Name leitet sich von der Herstellerfirma Integra Signum her.

Integra-Signum war eine induktive Zugbeeinflussung mit magnetischem Gleichfeld. Sie warnte den Triebfahrzeugführer beim Vorsignal, wenn er auf ein geschlossenes Signal zufuhr oder wenn er die Geschwindigkeit stark reduzieren musste. Weiter löste sie eine Schnellbremsung aus, falls der Lokomotivführer die Warnung nicht quittierte oder an einem auf Halt zeigendem Hauptsignal vorbeifuhr.

Integra-Signum zeichnete sich durch Einfachheit, Robustheit und grosse Zuverlässigkeit auch im Winter bei Schnee aus. Im Verlaufe der Zeit konnte es die gestiegenen Sicherheitsanforderungen nicht mehr vollständig abdecken und wurde seit den 1990er-Jahren an Stellen mit starkem Verkehrsaufkommen durch ZUB ergänzt. Integra-Signum war um 2006 an allen 12'000 Signalen der SBB im Einsatz. Von 2012 bis 2018 wurden Integra-Signum und ZUB durch ETCS Level 1 Limited Supervision ersetzt. Die aus ETCS-Komponenten bestehenden Versionen Euro-Signum und Euro-ZUB werden noch einige Jahre im Einsatz bleiben.

Geschichte mini|links|Gleismagnete (Übertragungs­magnete) Integra-Signum mini|Von 1934 bis 1937 wurden sämt­liche Vorsignale der SBB mit Integra-Signum ausgerüstet. mini|links|Fahrzeugmagnet an einer Be 6/8 III mini|Führerstand einer der ersten mit Integra-Signum ausgerüsteten Lokomotiven.Blau: WachsamkeitstasteGrün: Signallampe mini|links|Mobiler Integra-Signum-Permanent­magnet, der bei Gleisbauarbeiten vorübergehend an der Schiene befestigt wird. mini|Moderne Bedienelemente für Integra-Signum in einer Lokomotive Re 465 der BLS. In der Mitte Wachsam­keitstaste mit integrierter Signallampe, rechts Manövertaste, die bei Rangier­fahrten das Überfahren geschlossener Hauptsignale ermöglicht.

Zu Beginn der Elektrischen Traktion um 1920 bei den Schweizer Bahnen waren die Lokomotiven stets zweimännig besetzt. Der FührergehilfeDer Führergehilfe wurde auch Jahrzehnte nach dem Verschwinden des Dampfbetriebs noch Heizer genannt. unterstützte den Triebfahrzeugführer in der Beobachtung der Signale. Prinzipiell erlauben Elektrolokomotiven den einmännigen Betrieb, Voraussetzung ist jedoch eine Sicherheitssteuerung und eine Zugsicherung. Anstoss für die Entwicklung eines Zugsicherungssystems war der schwere Eisenbahnunfall von Bellinzona am 23. April 1924, der 15 Tote forderte. Bei dem Unfall stiessen zwei Schnellzüge zusammen, weil einer von ihnen ein Halt zeigendes Signal überfahren hatte. Der Unfall hätte verhindert werden können, wenn durch das geschlossene Signal selbsttätig eine Zwangsbremsung ausgelöst worden wäre.

1927 wurden die ersten Versuchsfahrten mit Integra-Signum auf der Strecke Bern–Thun durchgeführt. 1930 wurden die Einfahrsignale der Station Gümligen und die Ae 3/6 I 10677 mit der Integra-Signum-Zugsicherung ausgerüstet. Später folgte die Ausrüstung aller 14 Vorsignale der Strecke Bern–Thun sowie weiterer fünf Lokomotiven.

Beim Eisenbahnunfall von Luzern stiess am 13. Dezember 1932 der Regionalzug Luzern–Meggen mit dem internationalen Schnellzug Stuttgart–Zürich–Luzern im Gütschtunnel bei Luzern zusammen. Nach der Durchfahrt eines Dampfzuges war die Sicht beschränkt, worauf ein Lokomotivführer ein geschlossenes Signal überfuhr und die Frontalkollision verursachte.Ascanio Schneider und Armin Masé schreiben in Katastrophen auf Schienen (Orell Füssli Verlag, Zürich, 1968), dass nach der Durchfahrt eines Dampfzuges die Sicht im Tunnel beschränkt gewesen sei, worauf ein Lokomotivführer ein geschlossenes Signal überfahren habe. Laut amtlichen Untersuchungsbericht ist jedoch nicht Dampf im Tunnel die Ursache des Unfalls gewesen, sondern dass ein Richtung Olten fahrender Zug, der mit einer Dampflokomotive bespannt war, dem aus Zürich kommenden Zug zum Zeitpunkt der Vorbeifahrt am missachteten Vorsignal begegnete und die Sicht behinderte (vgl. die beiden vorangegangenen Einzelnachweise und Abschnitt Unfallursache im Artikel Eisenbahnunfall von Luzern). Dieser Unfall forderte sechs Tote und über zehn Verletzte. Die Generaldirektion der SBB beschleunigte daraufhin die Entscheidung über die Einführung einer Zugsicherung, wobei folgende drei Systeme im Auswahlverfahren standen:

Integra-SignumBei der Entwicklung von Integra-Signum wurden die Bedürfnisse der damals schon zu einem grossen Teil mit Wechselstrom elektrifizierten SBB berücksichtigt. Zum Einsatz auf Gleichstromstrecken ist wegen der grossen Rückleitungsströme eine induktive Zugbeeinflussung der Gleichstrombauart wie Integra-Signum weniger geeignet. Bei Integra-Signum wurde zur Gleichstromversorgung des Erregermagnets die auf Elektrolokomotiven ohnehin vorhandene Fahrzeugbatterie verwendet. Beim von der Deutschen Reichsbahn eingeführten Indusi-System wurden auf Dampflokomotiven die vom Fahrzeugmagnet benötigten Wechselströme verschiedener Frequenzen mit einem Turbogenerator erzeugt. Der Nachteil von Zugbeeinflussungen der Gleichstrombauart, beim Befahren mit sehr kleiner Geschwindigkeit nicht auszulösen, wurde in Kauf genommen. Crocodile (1933 versuchsweise in Münsingen aufgebaut) Zugsicherungssystem mit mechanischer Signalübertragung auf das Fahrzeug (1933 in Bümpliz und Winterthur getestet)

Da die anderen Zugsicherungen gegenüber dem bereits ausgiebig getesteten Integra-Signum-System keine Vorteile erkennen liessen, wurden von 1934 bis 1938 alle Einfahrvorsignale und elektrischen Streckentriebfahrzeuge der SBB mit Integra-Signum ausgerüstet.Ausgenommen war die schmalspurige Brüniglinie, die 2003 mit ZSI-127 ausgerüstet wurde.

Damit waren aber nur ein Teil der Gefahrenpunkte gesichert, wie der Eisenbahnunfall von Tüscherz am 2. Oktober 1942 auf der Strecke Biel–Neuchâtel zeigte. Der eingeschlafene Lokomotivführer überfuhr das geschlossene Ausfahrsignal und prallte in einen Gegenzug, den er in Tüscherz hätte kreuzen sollen. Ab 1943 wurden auch die Ausfahrvorsignale und die Ausfahrsignale mit Gleismagneten ausgerüstet. Damit hatten die SBB als erste Staatsbahn ihr Normalspurnetz flächendeckend mit einem Zugbeeinflussungssystem ausgerüstet. Vorsignale der Langsamfahrstellen wurden mit PermanentmagnetenDa Langsamfahrstellen im Gegensatz zu Signalen nicht mehrere Signalbegriffe anzeigen, reicht ein Permanentmagnet als Gleisausrüstung aus. versehen. Später wurden auch gewisse Bahnübergänge mit Gleismagneten gesichert. Im Laufe der Zeit rüsteten auch die normalspurigen Privatbahnen ihre Fahrzeuge und Strecken mit Integra-Signum aus.

Nach dem Eisenbahnunfall von St-Léonard zwischen Sion und Saint-Léonard VS auf der Simplonstrecke am 24. Juni 1968, als beim Zusammenstoss eines Güterzugs mit einem Sonderzug 12 Tote und 103 Verletzte zu beklagen waren, wurden nach mehrjähriger Versuchszeit zwischen 1979 und 1989 auch bei den Hauptsignalen Integra-Signum-Gleismagnete installiert. Dabei wurde die Zugsicherung mit der Haltauswertung erweitert, welche die Begriffe Warnung und Halt unterscheidet.Integra-Signum mit Haltauswertung war mit der ursprünglichen Version kompatibel. Die Zugsicherung der mit Haltauswertung ausgerüsteter Fahrzeuge funktionierte auch mit noch nicht nachgerüsteten Streckenausrüstungen und umgekehrt. (Bruno Lämmli: Sicherheit wird gross geschrieben, abgerufen am 20. April 2013) Bei der Vorbeifahrt an einem geschlossenen Vorsignal muss weiterhin die Wachsamkeitstaste bedient werden, aber beim Überfahren eines Halt zeigenden Hauptsignals wird eine Zwangsbremsung ausgelöst.

Mehrere Unfälle zeigten die Mängel der bisherigen Zugsicherung auf. Nach dem Unfall von Oerlikon wurde ab 1992 auf viel befahrenen Streckenabschnitten Integra-Signum durch das modernere Zugbeeinflussungssystem ZUB 121 ergänzt, welches nicht nur einfache Warnungen und Zwangsbremsungen auslöst, sondern den regulären Bremsvorgang auch noch aktiv überwachen kann.

Bei der damaligen Bodensee-Toggenburg-Bahn (BT) entwickelte man nach der Kollision zweier Züge der Appenzeller Bahnen in Herisau 1997 ein mit einfachen Mitteln umsetzbares Sicherheitskonzept, bei dem der Zug noch vor dem Gefahrenpunkt abgebremst wird. Das BT-Konzept setzt jedoch genügend lange Gleise voraus, was bei anderen Bahnen vielfach nicht der Fall ist.

Aufbau Fahrzeug- und Streckenausrüstung mini|An den Gleismagnetgehäusen an­gebrachte Angüsse (gelb) verhindern das direkte Aufschlagen von herab­hängenden Zugteilen. mini|Prinzipschaltbild Integra-SignumFahrzeugausrüstung (rot)mit batteriegespeistem Erregermagnet:B FahrzeugbatterieL1 ErregermagnetL2 EmpfangsmagnetR EmpfangsrelaisStreckenausrüstung (blau):L3 empfangsseitiger ÜbertragungsmagnetL4 erregerseitiger ÜbertragungsmagnetS Kurzschlussschalter (bei offenem Signal geschlossen)

An den Triebfahrzeugen und Steuerwagen war unten in der Gleismitte ein Erregermagnet sowie links und rechts je ein Empfangsmagnet angebracht, wobei der in Fahrtrichtung links befindliche Empfangsmagnet jeweils eingeschaltet war. In der ursprünglichen Version waren die Erregermagnete als von der Fahrzeugbatterie gespeiste Elektromagnete ausgebildet.

Die Erweiterung mit der Haltauswertung von 1979 bis 1989 wurde auch benutzt, um die batteriegespeisten Erregermagnete durch Permanentmagnete zu ersetzen und anstelle der Empfangsmagneten Magnetfeldsonden einzubauen. Weil die von Permanentmagneten ausgehenden Magnetfelder ausserhalb der Schweiz zu Störungen an Achszählern führen könnten, wurden international einsetzbare Triebfahrzeuge wieder wie früher mit Elektromagneten als Erregermagnete ausgerüstet, die ausserhalb der Schweiz ausgeschaltet wurden.

Die Streckenausrüstung bestand aus dem empfangsseitigen Übertragungsmagneten in der Gleismitte und dem erregerseitigen Übertragungsmagneten, die in Fahrrichtung an der linken Gleisaussenseite befestigt waren, sowie aus einem Kabelanschlusskasten und dem Kurzschlussschalter am Vorsignal. Die zu den Magnetwicklungen führenden Kabel waren mit Rücksicht auf Erschütterungen doppelt geführt. Vorne und hinten an den Magnetgehäusen angebrachte Angüsse verhinderten das direkte Aufschlagen von herabhängenden Zugteilen. Bei den SBB waren 11'000 Signalpunkte – das heisst Masten mit einem oder mehreren Signalen – damit gesichert, bei den Privatbahnen weitere 3000.

Funktion der ursprünglichen Version Fuhr ein Triebfahrzeug an einem Warnung oder Geschwindigkeitsreduktion zeigenden Vorsignal vorbei, induzierte der über der Gleismitte liegende Fahrzeugmagnet im zwischen den Schienen liegenden Übertragungsmagnet einen Spannungsimpuls, den der erregerseitige Gleismagnet zurück auf das Fahrzeug übertrug. Dabei wurde im Empfangsmagnet wiederum eine Spannung induziert, die das Empfangsrelais schaltete, was mit einer Signallampe angezeigt wurde. War das Vorsignal geöffnet, schloss ein Schalter den vom Übertragungsmagnet empfangenen Strom kurz, was die Rückleitung des Impulses auf das Fahrzeug unterband. Andernfalls warnte eine Signallampe den Triebfahrzeugführer und das Empfangsrelais leitete den Impuls an die Sicherheitssteuerung weiter, welche den Triebfahrzeugführer zusätzlich mit einem akustischen Signal auf die notwendige Bremsung aufmerksam machte. Wenn das Warnsignal nicht durch die Bedienung der Wachsamkeitstaste quittiert wurde, schaltete die Sicherheitssteuerung den Hauptschalter aus und löste eine Schnellbremsung aus. Das Warnsignal wurde auf dem Registrierstreifen des Geschwindigkeitsmessers festgehalten.

Schwachpunkt war die Möglichkeit, dass der Lokomotivführer durch Drehen der Rückstell- oder Drücken der Wachsamkeitstaste die durch das geschlossene Vorsignal ausgelöste Warnung annullierte und weiterfuhr. Dieser Mangel wurde durch die Erweiterung mit der Haltauswertung behoben.