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Die Zukunft Der Schiene Soll Rasch Beginnen

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Die Zukunft Der Schiene Soll Rasch Beginnen DIE ZUKUNFT DER SCHIENE SOLL RASCH BEGINNEN Umfassender Konzeptvorschlag: INDUSTRIEBEITRAG FÜR INDUSTRIELLES ROLLOUT DSTW/ETCS Verband der Bahnindustrie in Deutschland e.V. Inhaltsverzeichnis Vorwort 8 1 Einleitung 11 2 Vorgehen und Ziele 13 3 Grundlagen 16 3.1 Ausgangslage LST-Infrastruktur und Betrieb 16 3.2 Ausgangslage Fahrzeugausrüstung 22 3.3 Prozessablauf Anlagenplanung und -bau 25 3.4 Bahnübergänge 26 4 Zielbild und seine Erreichung 28 4.1 LST-Infrastrukturausrüstung 30 4.2 Zugsicherungsausrüstung auf Fahrzeugen 34 5 Migration und Releases 36 5.1 Standardisierung der Anlagenkonfiguration 36 5.2 Effizientes Ablaufmodell 37 5.3 Release-Planung für die Infrastruktur 40 5.4 Phasen für den Rollout 43 6 Umsetzungsprogramm 48 6.1 Programmaufbau Infrastruktur 49 6.2 Programmaufbau Fahrzeugausrüstung 53 6.3 Programmhochlauf 57 6.4 Rolloutorganisation 61 6.5 Notwendige nächste Schritte und Terminschiene 63 7 Risikomanagement 66 8 Zusammenfassung 69 3 Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Bild 2-1 Umfang des Vorschlags eines industriellen Umsetzungskonzeptes für den Rollout DSTW/ETCS 14 Bild 3-1 Stellwerksausrüstung DB Netz AG nach Kategorien 16 Bild 3-2 Altersstruktur im staatlichen Sektor in Deutschland 17 Bild 3-3 Bau von Stellwerken seit 1950 in Stelleinheiten 18 Bild 3-4 Nachbarschaftsbeziehungen Stellwerk 19 Bild 3-5 Mengengerüst der umzurüstenden Fahrzeuge 23 Bild 3-6 Prozess nach HOAI in Leistungsphasen 25 Bild 4-1 Ableitung optimiertes technisches Zielbild aus Rollout DSTW/ETCS 28 Bild 4-2 Top-down-Ansatz für das Zielbild aus der betrieblichen Sicht 30 Bild 4-3 Die Hauptkomponenten des LST-Infrastruktursystems 31 Bild 4-4 Systemschnittstelle Zugsicherung nach FFFiS 34 Bild 5-1 Standardisierung der Anlagenkonfiguration bei ESTW-Anpassung 37 Bild 5-2 Prozessschritte zur Beschleunigung nach Vorgehensvariante 1 38 Bild 5-3 Prozessschritte zur Beschleunigung nach Vorgehensvariante 2 39 Bild 5-4 Zeitliche Abfolge der Infrastruktur-Releases 42 Bild 5-5 Erreichbarer Stand der Infrastruktur mit Phase 1 43 Bild 5-6 Stand der Infrastruktur mit Phase 2 44 Bild 5-7 Stand der Infrastruktur nach Phase 3 45 Bild 5-8 Umsetzung des Zielbildes für Fahrzeuge 45 Bild 6-1 Ableitung der Umsetzungsprogramme 48 Bild 6-2 Struktur der LST-Umsetzungsprogramme 49 Bild 6-3 Programme der Fahrzeugumrüstung auf ETCS 54 Bild 6-4 Mögliche Kombinationen für die Vergabe der Fahrzeugausrüstung 55 Bild 6-5 Abbildung der LST-Programme 1 bis 3 auf das Eisenbahnnetz 57 Bild 6-6 Hochlauf und jährliche Umrüstvolumina der LST-Programme im Rollout 58 Bild 6-7 Wirkung des VDB-Konzeptes auf den Kapazitätsbedarf beim Fahrdienst 59 Bild 6-8 Kumulierte Kosteneinsparungen des industriellen Umsetzungskonzeptes 60 Bild 6-9 Überlegungen zum Organisationsmodell der Akteure 61 Bild 6-10 Zweigeteilte Gesellschaftsstruktur der Stakeholder im Rollout DSTW/ETCS 62 Bild 6-11 Zeitlicher Ablauf der Programme 64 Bild 7-1 Risikomanagement im Rollout DSTW/ETCS 66 4 Quellen Quellen [1] Machbarkeitsstudie zum Rollout von DSTW/ETCS – Zusammenfassung der Ergebnisse, McKinsey & Company, Dezember 2018, vorab ausschnittsweise präsentiert als Machbarkeits- studie zum Projekt Zukunft Bahn (ETCS/DSTW), McKinsey & Company, Kongress Signal+Draht, Fulda, September 2018 [2] Broschüre Digitale Schiene Deutschland, Deutsche Bahn AG, Januar 2018 [3] Projekt DiB – Design Integrierter Bedienplatz, DB Netz AG [4] Projekt Betriebssteuerungsstrategie – Weichen stellen für die Zukunft der Betriebssteuerung, R. Rausch, J. Bormet et al., Deine Bahn, Juli 2017 [5] ETCS-Rollout Deutschland – Stand der Dinge und Perspektiven, T. Büker, Kongress Signal+Draht, Fulda, 08.11.2018 [6] Finanzminister lehnt Finanzierung der Fahrzeugumrüstung auf ETCS ab, Presseinformation DVF, 02.04.2019 [7] Übersicht Stellwerkstypen im deutschen Netz, VDB-Pressekonferenz, Berlin, 2014 [8] VDB-interne Workshops zum industriellen Umrüstungskonzept, Berlin, 9.-10.07.2019 und 29.07.2019 [9] ERTMS Train interface FFFiS, Subset 119, Stand 2014 5 Abkürzungen Abkürzungen ASTW Stellwerk der Bauformen vor der Spurplantechnik (Vorkriegstechnologie) ATO Automatic Train Operation: System zur automatischem Zugbetrieb mit abgestuften Automatisierungsgraden, Bestandteil der Zugleittechnik" BÜSA Sicherungsanlage für Bahnübergänge BVWP Bundes-Verkehrs-Wegeplanung BMVI Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur DB AG Deutsche Bahn AG DBMAS, MAS Deutsche Bahn Meldeanlagensystem DSTW Digitales Stellwerk, technologisches Konzept der neuesten Stellwerkstechnik EIU Eisenbahninfrastrukturunternehmen (öffentlich und privat) EKrG Eisenbahnkreuzungsgesetz ESTW Elektronisches Stellwerk, Technologie der aktuellen Stellwerkstechnik ETCS European Train Control System, elektronisches Zugbeeinflussungssystem mit abgestufter Funktionalität (L1 LS, L1 FS, L2, L2 oS und L3) EVU Eisenbahnverkehrsunternehmen (öffentlich und privat) FSÜ Fahrstraßenüberwachung der BÜSA GSM-R GSM-Rail, bahneigenes digitales Mobilfunknetz (Sprache, Daten) HGV Hochgeschwindigkeitsverkehr, fahrplanmäßiger Verkehr bis >200 km/h HOAI Honorarordnung für Architekten und Ingenieure HV Hauptvorsignal-System Deutsche Bundesbahn bis ca. 1995 HI Hauptsignalsystem der Deutschen Reichsbahn (DDR) Ks Kombinationssignalsystem der Deutschen Bahn seit ca. 1995 LBS Leit- und Bediensystem LST Leit- und Sicherungstechnik LP Leitungsphase gemäß Definition in der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure HOAI LZB Linienzugbeeinflussung, hier LZB 80 für den Verkehr auf dem deutschen Eisenbahnnetz zur kontinuierlichen Zugsicherung NTC National Train Control: nationale Lösung zur Zugsicherung, in Deutschland PZB 90 und LZB 80 Non-SIL Non-Safety-Integrity Level: Eine Einstufung zur Signaltechnischen Sicherheit gemäß Norm CENELEC 50126 OEM Original Equipment Manufacturer PZB Punktzugbeeinflussung, hier PZB 90 zur Zugsicherung bei der DB Netz AG an den Signalstandorten 6 Begriffsdefinitionen RBC Radio Block Centre, funkbasierte Steuerungszentrale für ETCS SCI Standard Communication Interface SCI-LX Level Crossing: Schnittstelle Stellwerk Bahnübergang SCI-ILS Interlocking System: Schnittselle Stellwerk-Stellwerk SCI-CC Comand and Control: Schnittstelle zur Leit- und Bedienebene SCI-RBC Radio Block Centre: Schnittstelle Stellwerk ETCS-Zentrale" SPNV Schienenpersonennahverkehr SRS System Requirement Specification: Pflichtenheft zur Realisierung technischer System, hier die Definition der unterschiedlichen Versionen für die europäische Zugsicherung ETCS STE Stelleinheiten in der Leit- und Sicherungstechnik (Signalbegriffe, Weichenantriebe, Fahrsperren) ohne Gleisfreimeldetechnik Tf, Fz Triebfahrzeug Tk bahnbetriebliche Telekommunikation (vorwiegend mit GSM-R) UZ, iUZ Unterzentrale/integrierte Unterzentrale eines ESTW/DSTW VDB Verband der Bahnindustrie in Deutschland e. V. VDE 8 Verkehrsprojekt Deutsche Einheit Nr. 8 Begriffsdefinitionen 1:1-Ersatz Ersatz bestehender Einrichtungen (z.B. mechanisches Stellwerk) durch neue Technologie (digitales Stellwerk / Unterzentrale), hier im Kontext so zu verste- hen, dass die Ausführungsplanung aus dem Bestand durch den Auftragnehmer abgeleitet wird und keine Planfeststellung durchgeführt werden muss GU/GÜ Der Generalunternehmer GU erbringt eine Gesamtleistung ohne eigene Planungsleistungen, der Generalübernehmer GÜ erbringt zusätzlich eigene Planungsleistungen DiB/iBS Design integrierter Bedienplatz ist ein von der DB Netz AG seit 2012 geführtes Projekt für die integrierte Bedienung von LST, Dispo, DBMAS und Tk (Ziele: modular, variabel, integriert, systemunabhängig, hardwareneutral) im Fern- und Ballungsnetz sowie im Regionalnetz. Das Produkt wird ein integ- riertes Bediensystem iBS sein ETCS-only Im Zustand ETCS-only befinden sich keine Class-B-Zugsicherungen mehr auf dem Fahrzeug. PZB90- oder LZB-Bediengeräte wurden bei Bestandsfahrzeugen entfernt bzw. bei Neufahrzeugen nicht mehr eingerüstet 1-ETCS-Ausrüster Mögliche Variante, bei der ein Fahrzeugausrüster alle Fahrzeuge einer Baureihe mit ETCS ausrüstet. Vorteile sind ein reduzierter Einmalaufwand und eine standardisierte Ausrüstung je Baureihe aus Sicht des Betriebs und der Instand- haltung. 7 Vorwort Axel Schuppe Geschäftsführer VORWORT Was der Ausbau der Schienenwege für das 19. und 20. Jahrhundert war, bedeutet die Trans- formation des Schienennetzes in das Digitale für das 21. Jahrhundert. Schiene 4.0 ist die Schlüsseltechnologie umweltschonender Mobilität „Made in Germany“. Intelligente Inno- vationen tragen zum Klimaschutz und Wohlergehen heutiger und künftiger Generationen bei: Automatisierte Metros und S-Bahn-Züge, die energieoptimiert betrieben werden, im- mer pünktlich und nie überfüllt sind. High-Speed-Züge, die Metropolen Punkt-zu-Punkt so schnell verbinden wie Flugzeuge. Ein grenzenloses Europa durch Vereinheitlichung in der Zugsicherungstechnik. Schiene 4.0 macht es möglich. Doch wie wird Schiene 4.0 möglich? Das deutsche Schienennetz ist der Struktur nach sehr gut, aber infolge jahrelanger Unter- finanzierung teilweise in marodem Zustand. Teils stammt die Stellwerkstechnologie in Deutschland 2019 noch aus der Kaiserzeit. Das Gesamtsystem von Infrastruktur, Fahr- zeugen und Stellwerken muss jetzt synchron modernisiert und digitalisiert werden, um die Grundlage gesellschaftlich und politisch gewünschter Kapazitätsgewinne zu realisieren. Hierfür ist ein schlüssiges Gesamtkonzept erforderlich, das schnellstmöglich in die Umset- zung gehen muss. Die Bundesregierung hat die Herausforderungen erkannt und stellt mit dem Koalitionsvertrag 2018 die richtigen Weichen für eine umfassende Digitalisierung
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