Um einen sicheren und reibungslosen Zugverkehr zu gewährleisten sind Zugsicherungssysteme notwendig. In Europa haben sich 14 Arten entwickelt, die teilweise nebeneinander und länderabhängig eingesetzt werden und untereinander nicht kompatibel sind. In dem grenzüberschreitenden Verkehr müssen daher Triebfahrzeuge mit einem oder evtl. mehreren Zugsicherungssystemen des Gastlandes ausgerüstet sein. Ist das nicht der Fall, muss ein Wechsel des Triebfahrzeuges vorgenommen werden, der zeit- und kostenaufwendig ist.

Aus Bestrebungen zur Verkürzung der Grenzaufenthaltszeiten entwickelte sich seit Anfang der 90er das Konzept eines einheitlichen Zugsicherungssystems. Seit 1996 wurde auf Grundlage der EU-Richtline 96/48 zur Interoperabilität des europäischen Hochgeschwindigkeitssystems das Zugsicherungssystem ETCS und das mobilfunkbasierte Kommunikationssystem GSM-R (Global System Mobile - Railways) entwickelt. Die Internationalen Eisenbahnunion (UIC, Union internationale des chemins de fer) hat durch das European Rail Research Institute (ERRI) Spezifikationen für ETCS erarbeiten lassen. Seit 1999 wird ETCS von mehreren Bahngesellschaften getestet.

Die Einführung des ETCS soll nicht ca. die Zugsteuerung und -sicherung zusammenfassen und intelligenter machen, sondern auch

• Kosten für Instandhaltung und Betrieb von ortsfesten Anlagen (z.B. Signalen) sparen
• die Vielzahl nationaler Zugsicherungssysteme in dem Hochgeschwindigkeitsverkehr ablösen, und dadurch
• zur Interoperabilität der europäischen Hochgeschwindigkeitsstreckennetze führen
• die Streckenkapazität steigern
• die Streckengeschwindigkeit steigern

ETCS übernimmt mehrere Funktionen. Es fasst die bisher getrennte Sicherung (Signale) und Steuerung (Stellwerke) von Zügen zusammen, indem es

• die örtliche Höchstgeschwindigkeit
• die Höchstgeschwindigkeit des Zuges
• die korrekte Fahrtstrecke des Zuges
• die Fahrtrichtung
• die Eignung des Zuges für die Strecke und
• die Einhaltung besonderer Betriebsvorschriften

überwacht und ggf. auf Fehler aufmerksam macht oder regelnd eingreift. Diese Informationen werden durch die Bausteine des ETCS verarbeitet: die Eurobalisen, die die Daten an den Zug übertragen, das Eurocab, das die Daten auswertet und via Euroloop oder Euroradio mit dem Leitrechner des Stellwerks abgleicht.

• Die Eurobalisen sind punktuelle Datenübertragungseinrichtungen in dem Gleis, die beim Ãœberfahren durch den Zug wie ein Transponder Daten übertragen. Es gibt Balisen, die stets dieselben festen Daten übertragen und schaltbare Balisen für veränderliche Informationen.
• Das Eurocab ist eine einheitliche Ausrüstung für Fahrzeuge, die aus dem ETCS-Rechner und dem Führerstand besteht.
• Euroloop ist ein kabelbasiertes Datenübertragungssystem, vergleichbar der Linienzugbeeinflussung. Hier wird ein Kabelleiter in einer Schleife in das Gleisbett gelegt.
• Mit Euroradio können der ETCS-Rechner und die Leitstelle über GSM-R miteinander kommunizieren.Um den Ansprüchen verschiedener Strecken, Nutzungsprofile und Eisenbahnverwaltungen gerecht zu werden, wurden unterschiedliche Stufen des ETCS definiert, die ETCS Level 0 bis 3. Die einzelnen Stufen sind abwärtskompatibel, d.h. Triebfahrzeuge mit Level 3-Ausrüstung können auch Strecken befahren, die nach Level 1 oder 2 ausgerüstet sind.

Funktionsweise ETCS Level 1

ETCS Level 1 baut auf der vorhandenen Streckeninfrastruktur auf und ergänzt sie. Die Eurobalisen übernehmen dabei die Rolle einer punktförmigen Zugbeeinflussung und übertragen etwa bei Signalen das Signalbild (als 'schaltbare Balisen' mit variabler Informationsübertragung) oder die aktuelle Streckenhöchstgeschwindigkeit (als Festdatenbalisen). Zu dem Unterschied von einer punktförmigen Zugbeeinflussung, wird beim ETCS Level 1 in jeder Balise ein komplettes Abbild der Gradienten und Geschwindigkeitsbegriffe hinterlegt und gemeinsam mit einer Movement Autority an das Triebfahrzeug übertragen. Damit kann das Fahrzeug kontinuierlich die Einhaltung der erlaubten Geschwindigkeit überwachen. ETCS Level 1 bietet damit die kontinuierliche Zugüberwachung, bei einem Verkabelungsaufwand der der punktförmigen Zugbeeinflussung nahe kommt.

Bei Level 2 dienen die Balisen nicht mehr der Informationsübertragung sondern ca. noch der Ortung des Zuges.

Funktionsweise ETCS Level 2

Mittels Dopplerradar am Triebfahrzeugboden und Radimpulsgebern an den Triebfahrzeugachsen wird der genaue Standort ermittelt, die Balisen dienen ca. noch dem Abgleich ("elektronische Kilometersteine"). Der ETCS-Rechner in dem Zug gibt den ermittelten Standort per Euroradio an die Streckenzentrale weiter und diese meldet ihm die notwendigen Informationen über Fahrt, Halt und Geschwindigkeit zurück. Die Information über freie Gleisabschnitte wird zusätzlich über ortsfeste Gleisfreimelder an die Streckenzentrale übergeben: das Gleis wird in Abschnitte ("Blöcke") geteilt, und der Zug darf in den nächsten ca. einfahren, wenn dieser nicht von einem anderen Zug belegt ist, sondern als 'frei' gemeldet ist.

Funktionsweise ETCS Level 3

ETCS Level 3 unterscheidet sich von Level 2 ca. durch den Verzicht auf fest definierte Blockabschnitte. Die Streckenzentrale kontrolliert hier fließend die Abstände der Züge. Dadurch sind die Züge unabhängig von definierten Blockabschnitten und können so geschwindigkeitsabhängig dichter hintereinander geführt werden.

1999 wurde das von der UIC spezifizierte ETCS auf der Strecke Wien -- Budapest erfolgreich getestet, schon davor waren modifizierte nationale Vorläufer in dem Einsatz. Folgende Teststrecken wurden eingerichtet:

• 2000: FS Firenze Campo di Marte — Arezzo (ETCS Level 1)
• 2000: DB Halle (Saale)/Leipzig — Jüterbog (ETCS Level 1)
• 2000: SNCF Marles-en-Brie — Tournan (ETCS Level 1)
• 2001: ÖBB Wien — Nickelsdorf (ETCS Level 1)
• 2002: SBB Zofingen — Sempach (ETCS Level 2; inzwischen wieder abgebrochen)
• 2003: DB Halle (Saale)/Leipzig — Jüterbog — Berlin (ETCS Level 2)
• 2005/2006: SBB Mattstetten — Rothrist (ETCS Level 2; Regelbetrieb)

Auch in Frankreich, Italien, Spanien, den Niederlanden, Großbritannien, Luxemburg und Ungarn wird der Betrieb auf Teststrecken vorbereitet.

Nach Schätzungen der DB AG wird eine europaweite Einführung von ETCS zwischen 15 und 20 Jahren dauern. Man rechnet mit Kosten von rund 500 Millionen Euro allein in Deutschland, europaweit mit etwa acht Milliarden Euro.

• GSM-R / EIRENE bei der UIC (http://eirene.uic.asso.fr/index.html)
• ETCS bei indusi.de (http://home.t-online.de/home/520044036293/technik/etcs.htm)----

Beurteilung: Exzellenter Artikel