Kein Folientitel
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Übung: Interoperabilität Übungsgliederung • Verkehrsentwicklung in Europa • Probleme des internationalen Bahnverkehrs • Beispiele für Systemgrenzen • Systeme zur Überwindung von technischen Grenzen • Aktuelle europäische Hochgeschwindigkeitsstrecken Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Entwicklung des Personenverkehrs in der EU Quelle: Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Entwicklung des Güterverkehrs in der EU Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Quelle: Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften In Deutschland und Frankreich werden jeweils rund 20 % des nationalen Landverkehrs auf der Schiene abgewickelt. Der Anteil am Landverkehr zwischen diesen beiden Ländern liegt jedoch nur bei 6%. Gründe? Olivier Silla, Verwaltungsrat bei der Europäischen Kommission Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Barrieren für den internationalen Eisenbahnverkehr Unterschiedliche Bahnstromsysteme Unterschiedliche Leittechnik Unterschiedliche zulässige Radlasten Verschiedene Anforderungen an Zugführer Verschiedene Spurweiten und Lichtraumprofile Verschiedene administrative Anforderungen Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Barrieren für den internationalen Eisenbahnverkehr Technische Hemmnisse: Grenzbedingte Betriebsstörungen. • 5 verschiedene Stromsysteme • 16 verschiedene Signalsysteme • 3 verschiedene Spurweiten • Unterschiedliche Lichtraumprofile • Rechts-, Linksverkehr • Lokwechsel • Lokführerwechsel • Wagenuntersuchung • Prüfung und Übergabe der Frachtdokumente • Zoll- und Gefahrengutformalitäten Ungleiche Zugangsbedingungen für ausländische Bahnbetreiber: Unzureichende Kooperationsbereitschaft: • Technische Sicherheitserfordernisse • Lizenzgewährung • Fahrzeugzulassung (bis zu 40 Monate und 750.000 € je Lok! 1)) • Trassenzuweisung • Trassennutzungsgebühren • Fahrplangestaltung und Ressourceneinsatz • Infrastrukturausbau • Informationssysteme • Angebotskoordination und Vermarktung • Preisbildung und Verrechnung Quellen: Cornelius 1) DB AG Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Barrieren für den internationalen Eisenbahnverkehr Italien verlangt, dass der Zeiger des DruckluftManometers in Lokomotiven rot sein muss, in allen anderen Ländern ist er jedoch schwarz. Österreich besteht auf einem Außenspiegel für Züge, den es in anderen Ländern nicht gibt. Feuerlöscher müssen in Italien mit Pulver, in Österreich mit Schaum und in Dänemark mit Kohlendioxid gefüllt sein – in diesen Ländern benötigen die Bahnunternehmen für die jeweils anderen Löschertypen eine besondere Genehmigung! Quelle: Allianz pro Schiene, Bahn frei für Europa, 2005 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Bahnstromsysteme innerhalb der EU Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Bahnstromsysteme ausgewählter Länder Land 1~ 16 2/3 Hz Belgien China Dänemark Deutschland Finnland Frankreich Griechenland Großbritannien Holland Indien Irland Italien Japan Luxemburg Nord Korea Norwegen Österreich Polen Portugal Rußland Schweden Schweiz Slowakei Spanien Süd Korea Tchechei Türkei Ungarn USA 1~ 25 Hz Wechselstrom 1~ 50 Hz 1~ 60Hz Gleichstrom 3~ 16 2/3 Hz 3~ 50 Hz 3 kV 25 kV 25 kV 25 kV 25 kV 25 kV 15 kV 15 kV Versuche (1903) 20 kV 1,5 kV 25 kV 25 kV 20 kV 25 kV 15 kV 15 kV 20 kV 6,5 kV 11 / 15 kV 11 / 15 kV 25 kV 25 kV 25 kV 25 kV 25 kV 25 kV Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr 66 kV 0,75 kV 1,5 kV 1,5 kV 1,5 kV 1,5 / 3 kV 0,6 / 0,75 / 1,5 kV 3 kV 3 kV 3 kV 0,6 / 3 kV 1,5 kV 3 kV 25 kV 25 kV 12 kV 1,5 kV 0,75 / 0,8 / 3 kV 25 kV 0,6 / 0,9 / 1,2 / 1,5 kV 1,5 / 3 kV 1,5 / 3 kV 0, 8 / 1,5 / 2,4 kV 1,5 / 3 kV Stand der Elektrifizierung ausgewählter Länder Land Österreich Belgien China Dänemark Deutschland Finnland Frankreich Großbritannien Indien Italien Japan Niederlande Norwegen Polen Rußland Schweden Schweiz Spanien Gesamtstreckenlänge [km] 6257 3396 54000 2775 42812 5859 32374 16596 124894 19538 23489 2757 3999 27381 88716 15322 4575 14342 Elektrifizierung [km] 3640 2363 8434 440 16573 1993 13741 4988 23033 11198 15121 1991 2370 12112 38600 11819 4593 7534 Elektrifizierung [%] 58 70 16 16 39 34 42 30 18 57 64 72 59 44 44 77 100 53 Stand: 2000 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Bahnstromsysteme - Übersicht Wechselstrom Gleichstrom dreiphasig*) einphasig 250 V 500V 16 2 3Hz, 15 kV 16 2 3Hz, 6 kV 25 Hz, 12 kV 16 2 3Hz, 20 kV 50 Hz, 25 kV 600 V 750 V 50 Hz, 20 kV 1200 V 50 Hz, 50 kV 50 Hz, 66 kV 1500 V 60 Hz, 25 kV *) Drehstrom 60 Hz, 50 kV Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr 3000 V Bahnstromsysteme - Anwendung Hauptbahnen 16 2 3Hz, 15 kV 50 Hz, 25 kV Nahverkehr • U-Bahnen • S-Bahnen • Straßenbahnen 1500 V 16 2 3Hz, 15 kV 3000 V 50 Hz, 25 kV 600 V 750 V Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Grubenbahnen 250 V 500V Zugleitsysteme innerhalb der EU Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Europäische Leitsysteme Interoperabilität der Leittechnik soll europaweit mittels ERTMS bzw. ETCS unter Zuhilfenahme von GSM-R erzielt werden Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Quelle: JZ (S+D) Eisenbahnwesen in neuem Umfeld • Marktorientierung • Modernisierung/Investitionen • industrielle Umstrukturierungen • EU „Eisenbahnpakt“, Revitalisierung des Eisenbahnsektors • EU Erweiterung, mehr (Wirtschafts-)Verkehr • Standardisierung auf europäischer Ebene • Linienproduktion höherer Serien • „Liberalisierung“ - freier diskriminierungsfreier Netzzugang • Senkung von Betriebskosten (Instandhaltung) und Investitionskosten, Erhöhung der Sicherheit und technischen und betrieblichen Verfügbarkeit Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Problemfelder • Geschichtliche Entwicklung nationaler Eisenbahninfrastrukturen • Technischer Bestand/Zustand • Interessenkonflikte (Betreiber untereinander, Bahnindustrie, nationale und internationale Aufsichtbehörden) • Beteiligte Stellen: Bisher bi- / trilaterale Abkommen für grenzüberschreitenden Verkehr • europäische/internationale Normen und Vorschriften Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Zur Stärkung des (Gesamt-)Europäischen Eisenbahnverkehrs sollen Intermodalität und Interoperabilität beitragen. „Interoperabilität bezeichnet den Zustand einer einheitlichen oder zumindest verknüpfbaren und harmonisierten Funktionsweise zusammenwirkender Systeme“ 1) „Ohne Interoperabilität bleibt der freie Netzzugang Makulatur, erst wenn Eisenbahnverkehrsunternehmen in die Lage versetzt werden, mit ihren Zügen große Teile des Europäischen Netzes ohne nennenswerte technische und betriebliche Hürden zu befahren, wird die Bahn eine Chance haben, sich im Güterverkehr gegen den LKW behaupten zu können, der den Systemvorteil der Interoperabilität seit jeher besitzt.“ 2) Interoperabilität bedeutet, dass jedes Eisenbahnunternehmen mit seinen Fahrzeugen und seinem Zugpersonal in Netzen anderer Eisenbahnunternehmen fahren kann. • kein Stop an den Grenzen • kein Lokwechsel an den Grenzen • kein Wechsel des Triebfahrzeugführers • keine anderen Aktivitäten des Triebfahrzeugführers beim Grenzübertritt, als durch das European Train Control System (ETCS) definiert) 1) Wolfgang Kurz in EI 9/2006 2) Prof. Pachl in EI 6/2003 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Einteilung der Interoperabilität Technische Interoperabilität • mechanisches Zusammenwirken Fahrzeug-Fahrweg • Bremsvermögen der Züge • Bahnstromsysteme Zugbeeinflussung… Betriebliche Interoperabilität • Historisch entstanden verschiedene Definitionen der Betriebsführung (Zugfahrt/Rangierfahrt), Organisation der Fahrdienstleitung, ... • Allein in Deutschland zwei verschiedene Signalbücher! Harmonisierung • Europäisches Zugbeeinflussungssystem ETCS • Digitaler Zugfunk GSM-R Mehrfachausrüstung fahrzeugseitig fahrwegseitig (nur in wenigen Fällen wirtschaftlich) Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Ziel: Einheitliche europäische Definition Fahrerlizenz Aber auch: • Rechtsvorschriften zum Schutz der Fahrgäste im internationalen Verkehr • Einheitliche Zugangsbedingungen, neue Regeln für Netzzugang Gremien der Europäischen Vereinigung für die Eisenbahninteroperabilität (AEIF) Verbände Betreiber • EU • AEIF (UIC und UNIFE) • nationale „benannte Stellen“; für Deutschland EBC (EBA) • UITP • GEB/ETF • ... • • • • • • DB AG SNCF SBB ÖBB FS ... Staaten Hersteller • • • • • • • • • • Deutschland Italien Großbritannien Frankreich ... Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Siemens Bombardier Alstom diverse Zulieferer ... Hierarchie der europäischen Spezifikationen Richtlinie 96/48/EG verabschiedet durch Europäische Gemeinschaft Technische Spezifikation Interoperabilität (TSI) für 8 Teilsysteme Keine Festlegung auf bestimmte Technologie, erstellt durch AEIF (UIC als Vertretung der Bahnbetreiber und UNIFE als Vertretung der Bahnhersteller) • • • • Strukturelle Teilsysteme Infrastruktur Energie Zugsteuerung, Zugsicherung, Signalgebung Fahrzeuge Betriebsbezogene Teilsysteme • Instandhaltung • Umwelt (fremde TSI) • Betrieb • Fahrgäste (fremde TSI) Änderung Europäischer Normen Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Begriffe und Ziele Die beiden Hauptziele der Richtlinie 96/48/EG • • Schaffung des institutionellen Rahmen für die Angleichung der technischen Systeme der Mitgliedsstaaten, in dem grundlegende Anforderungen für das transeuropäische Hochgeschwindigkeitsbahnsystem rechtlich verbindlich festgelegt werden. Förderung eines offenen, wettbewerbsorientierten Marktes der Bahnindustrie in Europa, damit sie ihre Wettbewerbsfähigkeit auf dem Weltmarkt verbessern kann. Ziele der TSI (30.05.2002): Revitalisierung der Bahn durch • • • • • 1) Entstehung eines europaweiten Binnenmarktes für Eisenbahnmaterial; Positive Auswirkungen auf die Umwelt durch Erhöhung des Marktanteiles der Bahn gegenüber anderen Verkehrsträgern Steigerung der Mobilität und der wirtschaftlichen Integration Verbesserung der Sicherheit durch Einführung einheitlicher Standards/Systeme bzgl. Zugsteuerung und Zugsicherung Steigerung der Produktivität des Eisenbahnsektors durch eine bessere Nutzung der bestehenden Infrastrukturen 1) Patricio Grillo, Hauptverwaltungsrat bei der Europäischen Kommission Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Geltungsbereich Richtlinie 96/48/EG Die Regelungen und Vorgaben zur technischen Harmonisierung der verschiedenen Systeme werden in den Technischen Spezifikationen Interoperabilität festgelegt. In den TSI werden: • die grundlegenden Anforderungen an die Teilsysteme und ihre Schnittstellen beschrieben • die Eckwerte für die Erfüllung der grundlegenden Anforderungen festgelegt • die Interoperabilitätskomponenten und -schnittstellen zur Schaffung europäischer Spezifikationen und Normen definiert • die Module zur Bewertung von Konformität und Gebrauchstauglichkeit bestimmt wegen der Langlebigkeit von Investitionen im Bahnbereich wird die in den TSI beschriebene Kompatibilität nur zwischen neu gebauten oder modifizierten Strecken und den auf diesen verkehrenden Fahrzeugen hergestellt Zwingende Berücksichtigung der Festlegungen der TSI bei: Infrastruktur • HGV-Neubaustrecken ab 250 km/h • HGV-Ausbaustrecken für 200 km/h (Richtwert) • Verbindungsstrecken des Transeuropäischen Netzes (TEN) mit geringerer Geschwindigkeit (Anschlussstrecken) Fahrzeugen • Hochgeschwindigkeitszüge ab 250 km/h Ein Umbau vorhandener Strecken oder Fahrzeuge wird nicht gefordert. Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Europäisches Hochgeschwindigkeitsnetz Stand 2005 Hochgeschwindigkeitsstrecken Quelle: UIC geplanter Stand 2020 Ausbaustrecken noch umzurüstende Strecken Juni 2001: 3.000 km Neubaustrecken; Plan 2010: 9.000 km Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Kriterien zur Infrastruktur • Bahnstromsystem - Spannung - Frequenz - Oberschwingungen - Toleranzen - Strombelastbarkeit - Leistungsfaktor - Erdungskonzept/Potentialausgleich - Schutzkoordination/-konzept - elektromagnetische Verträglichkeit - Nutzbremsung/Rückspeisung - Unterwerks-/Speisekonzept - Oberleitungsbauform - Stand der Elektrifizierung Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr • Spurweite • Schienenprofil • Leittechniksystem(e) und geometrische Anordnung • Lichtraumprofil Kriterien zu Betrieb/Fahrzeugen Betrieb Fahrzeuge • Personal • Betriebsführung - Geschwindigkeit - Priorisierung - Trennung der Verkehre (jeweils eigene Korridore für Güter- und Personenverkehr) - Anpassung der Grenzkontrollen • Betreiber • Vorschriften • Abrechnung der Verkehrsleistung • Spurweite • Radprofil • Stromabnehmer - Bauform/geometrische Ausführung - Kontaktkraft - Strombelastbarkeit - Schwingungsverhalten - Verschleißverhalten • Leittechniksystem(e) und geometrische Anordnung • Bedieneinheit (MMI) • Neigezugtechnik Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr TSI Fahrzeuge • Gleisbeanspruchung (max. vertikale dynamische Radlast, max. Querkraft, max. Beschleunigung und Verzögerung als Längskräfte, statische Radsatzlast, ...) • Zugkonfiguration und -länge (nicht trennbare Zweirichtungs-Triebzugeinheiten, allein oder in Mehrfachtraktion gekuppelt, Triebzugeinheiten verschiedener Hersteller, Bauarten oder Netzabschnitte müssen nicht untereinander kuppelbar sein, maximale Länge: 400m, ...) • Fahrzeugbegrenzungslinie (GB oder GC nach UIC 505-1, je nach Strecke) • Bremsanlagen (spezifiziert nach verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen, elektrodynamische Bremse nur unabhängig von Oberleitung, lineare Wirbelstromstrecken nur auf Strecken, auf denen zugelassen, ...) • Mechanische Festigkeit (vertikale statische Festigkeit inkl. Nutzlast * 1.3, statische Druckbelastung auf Höhe der Kupplungslager 1500 kN, passive Sicherheit durch konstruierte Crashfestigkeit, ...) • Außengeräusche (Pegel im Stand in Bahnhöfen maximal 65 dB(A)/70 dB(A), bei 250 km/h 88 dB(A), bei 300 km/h 91 dB(A), ...) Quelle: Dreimann u.a. in eb 9/2000 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr TSI Fahrzeuge • Elektromagnetische Verträglichkeit (Fahrzeuge störfest, Störungen durch Speisestrom und el. Einrichtungen mit Signalanlagen und Telekommunikationsnetz kompatibel) • Beförderung behinderter Personen (Zugänglichkeit des Zuges, Behindertentoilette, ...) • Druckschwankungen in Tunneln • Verhalten bei Streckenneigung (max. 3,5 % auf 6000m, ...) • Elektrifizierungssystem (Grundsätzlich 25 kV, 50 Hz, mit Abweichungen) • Einstiegsstufe (für beide Bahnsteighöhen: 550 mm und 760 mm) • Rad-Schiene-Kontakt (Stabilität der Laufwerke auf Schotteroberbau und Fester Fahrbahn, Spurweite, Schienenkopfprofil, Neigungswinkel, ...) • Fahrzeugseitige Heißläuferortung (abgestufte Informations- und Warnmeldungen) • Traktionsleistung (mindestens 250 km/h, abgestufte Mindestbeschleunigung, ...) Quelle: Dreimann u.a. in eb 9/2000 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr TSI Energie Für Europa gelten folgende Empfehlungen für die Elektrifizierung: Bahnstromsystem (Spannung, Frequenz) Anschlussstrecken Ausbaustrecken Hochgeschwindigkeitsstrecken 15 kV, 16 2/3 Hz X X (1) 25 kV, 50 Hz X X X 1,5 kV (DC) X X --- 3 kV (DC) X X (2) (1) In Ländern, deren Netze derzeit mit 15 kV, 16 2/3 Hz elektrifiziert sind, kann dieses System für neue Strecken verwendet werden. Das gleiche System kann auch in benachbarten Ländern angewandt werden, wenn dies wirtschaftlich gerechtfertigt ist. (2) In Italien kann für neu zu bauende Streckenabschnitte die Speisung mit 3 kV (DC) verwendet werden, wenn durch die Elektrifizierung mit 25 kV, 50 Hz die Gefahr entsteht, strecken- und fahrzeugseitige Signaleinrichtungen auf einer vorhandenen, der neuen Strecke benachbarten Strecke zu stören. Quelle: Transeuropäisches Hochgeschwindigkeitssystem, Technische Spezifikation Interoperabilität, Teilsystem Energie (EU-Kommission, Generaldirektion III, Industrie III/D/4) Stand: 21.02.2001 (www.eisenbahn-cert.de) Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Beispielbetrachtung: Teilsystem Energie Betrieb Fahrzeuge Energie • Unterwerke (Umspannung auf Energieversorgungssystem der Fahrzeuge) • Schaltposten (Schaltanlagen ohne Umspannung oder Umformung) • Oberleitungen (Verteilung und Übertragung von Energie) • Rückleitungen (Schienen und Rückleiter) • Stromabnehmer (zu TSI Energie gehörend, obwohl auf Fahrzeugen installiert) Instandhaltung Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Signaltechnik • Fahrzeugbegrenzungslinie • Begrenzung der Stromaufnahme der Fahrzeuge • Spannung, Frequenz, Tolerenzbereiche • Elektrischer Schutz • Phasen- / Systemtrennstellen • Stromabnehmer Infrastruktur Beispielbetrachtung: Teilsystem Energie Schnittstelle Oberleitung-Stromabnehmer Kriterium Sicherheit Zielstellung Entgleisungssicherheit Bewertungsgröße Freier Stromabnehmerdurchgang Lage des Fahrdrahtes zum Gleis Dynamische Bewegungen von Stromabnehmer und Fahrdraht Betriebszuverlässigkeit Übertragung der abgeforderten Leistung Materialpaarung Kontaktflächen Lebensdauer Minimaler Verschleiß FahrdrahtSchleifleisten Kontaktfläche Lichtbögen Stromstärken Beeinflussung Geringe Funkstörungen Lichtbögen Quelle: EBC/ELBAS GmbH Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Beispielbetrachtung: Teilsystem Energie Quelle: eb 4-5/2003 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr ERTMS Quelle: Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr ERTMS • neue Barrieren durch Einführung elektronischer Signalsysteme in den letzten 25 Jahren • 16 miteinander nicht kompatible Signalsysteme • höhere Kosten durch Mehrfachausrüstung der Lokomotiven • sinkende Zuverlässigkeit • Anfang der 1990er Jahre: Programm zur Erforschung und technologischen Entwicklung eines europäischen Betriebsleitsystems (ERTMS) • Bestandteile sind das Europäische Zugsteuerungssystem (ETCS) und das globale Kommunikationssystem GSM-R Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Bestandteile ERTMS • ETCS (europäisches Zugsicherungs- und Zugleitsystem) • GSM-R (Digitalfunksystem für die europäischen Bahnen) • ETML (grenzüberschreitendes Dispositionssystem) • HEROE (Harmonisierung europäischer ERTMS-Betriebsvorschriften) Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Geplante ERTMS Einführung in Europa Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Quelle: www.ertms.com ETCS • „European Train Control System“ • Harmonisierung der Informationsübertragung; keine Vereinheitlichung der nationalen Signal- und Sicherheitssysteme • Einführung zunächst auf HGV-Strecken (Zeitraum: 20 Jahre) ( Mehrfachausrüstung für Güterzüge bleibt obligatorisch) • Erste Anwendungsstrecke in Deutschland: Jüterbog - Halle/Leipzig Ausrüstung von 5 Fahrzeugen BR 101 und etwa 100 km Strecke (Inbetriebnahme 6.12.05) • Erste Anwendungsstrecke in Europa: Zofingen-Sempach (Schweiz) Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr BR 185 – Antennen- und Magnetanordnung Länderspezifische Anordnung der einzelnen Antennen bzw. Magnete Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Quelle: ADtranz, DB AG Zukünftige europäische Systeme • GSM-R • ERTMS (ETCS) • 25 kV / 50 Hz (und diverse Ausnahmen) • Spurweite 1435 mm • Stromabnehmer: Eurowippe 1600 mm Leistungsdaten der Zugeinheiten müssen folgende durchschnittlichen Beschleunigungswerte gewährleisten: 0,48 m/s² 0,32 m/s² 0,17 m/s² bis 40 km/h bis 120 km/h bis 160 km/h Quelle: [4] Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Europäisches HGV-Netz Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa • Internationale Verkehre in Kooperation mehrerer Bahnen und durch Einsatz von mehrsystemfähigen Fahrzeugen • Triebfahrzeuge und Personal meist nur in zwei Ländern zum Einsatz • Grenzüberschreitende Güterverkehre als Pendelverkehre zwischen großen Knoten mit begrenztem Einsatz von Mehrsystem-Lokomotiven • Spezielle Zugsysteme im Personenverkehr für internationale Verbindungen • Vielfachausrüstung der Triebköpfe bei mehreren Systemen keine Dauerlösung, da erhebliche Mehrkosten und zusätzlicher Platzbedarf Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: Thalys • Betriebsaufnahme: Dezember 1997 • Route: TGV-Nordstrecke von Paris nach Brüssel, anschließend weiter nach Amsterdam, bzw. nach Köln • Einsatz von Köln nach Frankfurt nicht mehr im Gespräch, da Zug nicht notwendige Leistung hat, um die starken Steigungen mit Höchstgeschwindigkeit zu befahren: bei 15 kV 16 2/3 Hz erreicht er nur 200 km/h • 4 unterschiedlichen Strom- und 7 verschiedenen Signalsysteme, für Links- und Rechtsverkehr geeignet • Anpresskraft des Stromabnehmers wird abhängig von Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und Netz automatisch geregelt • Betriebsgeschwindigkeit von Oberleitungsspannung abhängig; 300 km/h werden nur in Frankreich erreicht • Aufgrund Interoperabilität 50 % teurer als vergleichbarer TGV-Réseau Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: Eurostar • 3 verschiedene Stromsysteme, 4 Signalsysteme; verschiedene Bahnsteighöhen und Lichtraumprofile; Stromabnehmer für Einsatz in Frankreich/Belgien und Schleifschuhe für Stromschiene in Großbritannien, besondere konstruktive Lösungen für Tunnelbetrieb (Sicherheit/Druckdichtigkeit/Brandschutz) • Baukosten der 74 Kilometer langen Neubaustrecke: 1,9 Milliarden £ (ca. 3 Milliarden Euro • die Fahrt von London nach Paris dauert nur noch 2 Stunden und 35 Minuten • ab 2007 soll durchgehende Hochgeschwindigkeitsstrecke vom Kanaltunnel nach London die Reisezeiten stark verkürzen • Volle Betriebsgeschwindigkeit aufgrund Abhängigkeit vom Stromsystem nur in Frankreich möglich Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: Öresundquerung • Eröffnung der Öresundbrücke am 01.Juli 2000 (Vertrag 1991, Baubeginn 1993) • Bahnverbindung besteht aus einer 18 km langen, zweigleisigen, elektrifizierten Eisenbahnstrecke zwischen den Hauptbahnhöfen von Malmö und Kopenhagen (der Öresund Linie) • Mehr Aufkommen als erwartet, Grund dafür: hohe Kfz-Maut • 2 Betreiber: DSB und Skanetrafiken Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen • direkte Verbindung zwischen Paris und dem Zentrum der größten Städte Ostfrankreichs • direkte Verbindung zwischen Ost- und Nord-, Süd- und Südwestfrankreich über Paris • Schaffung neuer europäischen Verbindungen • Einsatz von TGV und angepassten ICE3 Grafik: Wikipedia.org Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen 300 km Neubaustrecke Ausbaustrecke Technische zulässige Höchstgeschwindigkeit: 350 Km/h Höchstgeschwindigkeit im Plandienst: Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr 320 Km/h Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen Baudrecourt Paris Strasbourg Bahnhof Champagne-Ardenne: Bahnhof Lorraine: 5 Km südlich von Reims In der Nähe des Flughafens Metz-Nancy 500 000 Reisende pro Jahr 27 Km von Metz, 37 Km von Nancy entfernt 600 000 Reisende pro Jahr Bahnhof Meuse: 30 Km von Bar-le-Duc entfernt 40 000 Reisende pro Jahr Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen Fahrzeiten vor Inbetriebnahme Neue Fahrzeiten Neubaustrecke Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen Quelle: SCNF Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen Daten zu Infrastruktur und Fahrzeugen • Stromversorgung der LGV Est: – Spannung: 25 kV - 50 Hz – 5 Unterwerke, Anbindung an das öffentliche Netz (RTE 400 oder 225 kV); je mit 3 Transformatoren ausgerüstet • Oberleitung: – Fahrdraht = 150 mm² – Konstante Höhe = 5,08 m • Fahrweg: – Schiene: UIC 60 (60 kg/m), Stücke von 400 m – Zweiblock-Betonschwellen für den Weg, Monoblock-Betonschwellen für die Weichenstellen, 1666 Schwellen pro Km – 35 cm Schotterschicht • Signalisierung und Kommunikation: – Radiosystem: GSM-R – ERTMS Level 2 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr Hersteller Alstom Herstellungskosten pro Zug 12 Millionen € Anzahl der Wagen 2 TK, 8 Wagen Sitzplätze 1./2. Klasse 120 / 257 bzw. 81 / 297 Spurweite 1435 mm Max. erreichte Geschw. 370 km/h Anzahl d. Achsen / davon angetrieben 26 / 8 Anzahl / Art der Motoren 8 Drehstrom-Synchron Motorenleistung max. 8800 kW Jakobsdrehgestelle Ja Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen 28.02.1985 Unterschrift deutsch-französisches Abkommen zur Untersuchung einer Bahnverbindung zwischen Paris und der ICE-Neubaustrecke Mannheim-Stuttgart 1989-1990 Machbarkeitsstudie und Analyse der Finanzierungsmöglichkeiten des TGV Est Européen 1992-1993 Technische, umwelttechnische und volkswirtschaftliche Studien 22.05.1992 Deutsch-französisches Abkommen zur Hochgeschwindigkeitsbahnverbindung zwischen Paris, Ostfrankreich und Süddeutschland (P.O.S.) 10.02.1993 Eine zweistufige Planung wird beschlossen: zuerst Neubaustrecke nur bis Baudrecourt und dann später für die gesamte Linie 4.11.1996 Französische Regierung bestätigt, dass Erklärung der „Gemeinnützigkeit“ 4.02.1998 Finanzierung von franz. Regierung in Frage gestellt 29.01.1999 Unterschrift des Finanzierungsabkommen Seit 1999 Aufkauf der Grundstücke im Streckenverlauf 25.01.2001 Anfang der Bauarbeiten der ersten Strecke 18.09.2003 Gemeinsame deutsch-französische Erklärung zugunsten der TGV-ICE Verbindung. 18.12.2003 Feinplanung der Bauarbeiten der zweiten Strecke wird von der französischen Regierung in Auftrag gegeben; geplante Inbetriebnahme: 2010 Sommer 2007 Inbetriebnahme der LGV Est Européenne. Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr TGV Est Européen erste Priorität hat. Interoperable Linien in Europa: TGV Est Européen • Gesamtkosten des ersten Bauabschnittes: 3,1 Milliarden € • Erste Kostenbeteiligung der Ortsbehörden bei dem Bau einer Hochgeschwindigkeitsstrecke Staat Frankreich 1.219 Mio. € 39 % Europäische Union 320 Mio. € 10 % Luxemburg 118 Mio. € 3,1 Milliarden € 76 Mio. € Région Ile-de-France 4% Champagne-Ardenne 125 Mio. € 4% Lothringen 254 Mio. € 8% Elsaß 282 Mio. € 9% SNCF 49 Mio. € 2% RFF 683 Mio. € 22 % Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr 2% Literaturverzeichnis (1) EU-Kommission, Generaldirektion III, Industrie III/D/4: Transeuröpäisches Hochgeschwindigkeitssystem; Technische Spezifikation für die Interoperabilität; Teilsystem Energie, Eisenbahn-Cert (benannte Stelle Interoperabilität Bahnsysteme beim Eisenbahn-Bundesamt), Revision A, 2001 (2) Entscheidung Nr. 1692/96/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Juli 1996 über gemeinschaftliche Leitlinien für den Aufbau eines transeuropaeischen Verkehrsnetzes, Amtsblatt Nr. L 228 vom 09/09/1996 S. 0001 – 0103 http://www.europa.eu.int/eur-lex/de/lif/dat/1996/de_396D1692.html (3) D. Behrends, A. Brodkorb: Interoperabilität im Europäischen Eisenbahnnetz – Anforderungen an das Zusammenwirken Oberleitung-Stromabnehmer, 2. Internationale Konferenz – Elektrische Bahnsysteme, Berlin, ETG-Fachbericht 74, 1999 (4) K. Dreimann, H. Kurz, A. Weschta: Technische Spezifikation Interoperabilität europäischer Hochgeschwindigkeitszüge, Elektrische Bahnen, Heft 9, 2000 (5) G. Ellwanger: Europäischer Hochgeschwindigkeitsverkehr hat Zukunft, Eisenbahningenieur, Heft 9, 2001 Betriebssysteme elektrischer Bahnen Institut für Land- und Seeverkehr (6) H. Seifart, R. Schweinsberg: The interoperability of European high-speed railways, Railway Technical Review, Heft 2/3, 2001 (7) D. Behrends, G. 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