Mechanisches Stellwerk

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
DEATlastige Artikel Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland und Österreich dar. Hilf mit, die Situation in anderen Staaten zu schildern.

Ein mechanisches Stellwerk ist eine Bahnanlage zum Stellen von Weichen, Signalen (siehe auch Stellwerk) und anderen beweglichen Einrichtungen im Schienenfahrweg durch mechanisch übertragene Muskelkraft des Bedieners.

Aufbau[Bearbeiten]

Hebelbank mit Weichen- und Signalhebeln im Bahnhof Lette
von oben: Blockkasten, Fahrstraßenhebel und Blockuntersatz im Bahnhof Lette
Fahrdienstleiterstellwerk Regensburg Ost (Strecke Regensburg - München /Passau)
In Betrieb seit 1938.
Österreichisches Stellwerk Bauart 5007,
Linz Verschiebebahnhof West, 1983

Im mechanischen Stellwerk wird die Muskelkraft des Bedieners von einem auf einer Hebelbank montierten Stellhebel über die am Hebel befestigte Seilscheibe und eine Drahtzugleitung mit mehreren Führungs- und Umlenkrollen zur jeweiligen Außenanlage, z. B. einer Weiche, übertragen. Die Drahtzugleitung kann bis zu ca. einem Kilometer lang sein. Mitunter verwendet man bei sehr langen Signalleitungen statt der Stellhebel Signalwinden, fallweise mit doppeltem Stellweg. Außerhalb Deutschlands (etwa in der Schweiz und in Frankreich) wurden für Weichen alternativ auch Gestängeleitungen verwendet, die über Stangen (eigentlich Rohre) die Weichen bewegen.

Die Stellhebel tragen ein Bezeichnungsschild und sind farbig markiert. In Deutschland sind Weichen-, Riegel- und Gleissperrenhebel blau, Gleissperrsignalhebel blau mit rotem Ring, Haupt- und Vorsignalhebel rot gekennzeichnet. Beim deutschen »Einheitsstellwerk« stehen Hebel in der Grundstellung, auch Plusstellung genannt, nach oben; nach unten gerichtete Hebel entsprechen der umgelegten Stellung oder Minusstellung. Bei Altbauarten kann es jedoch auch umgekehrt sein. Die Plusstellung (Grundstellung) wird für die meist befahrene Lage der Weiche gewählt, sie bedeutet somit nicht unbedingt, dass die Weiche für das Befahren des geraden Weichenstranges gestellt ist. In Österreich stehen bei der Regelbauart »5007«, aber auch bei der weit verbreiteten Bauart »SBW500« die Hebel in der Grundstellung nach unten.

Die Drahtzugleitungen bestehen in der Geraden aus 4 (Signale, Schranken) bzw. 5 mm (Weichen, Riegel, Gleissperren) starkem Tiegelgussstahldraht, über Ablenk- und Druckrollen sowie Hebel und Antriebe aber aus 5,5 mm starkem Drahtseil. Bei den österreichischen Bauarten werden statt der Drahtseile Ketten verwendet.

Um bei Drahtzugleitungen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hebel und Weiche bzw. Signal zu gewährleisten, bei Drahtbruch (Störungsfall) einen sicheren Zustand der Außenanlagen zu erreichen (Weiche in eine Endlage bzw. Signal in Haltstellung bringen, Störung dem Bediener anzeigen) und temperaturbedingte Längenänderungen auszugleichen, werden bei manchen Bauarten – z. B. dem deutschen Einheitsstellwerk – die Drähte von Spannwerken mit großen Spanngewichten straff gespannt. Die Spannwerke sind entweder im Spannwerksraum im Untergeschoss des Stellwerkes oder einzeln im Freien aufgestellt. Andere Bauarten, etwa in Österreich, verzichten auf die Spannwerke - in diesem Fall müssen die Antriebe so konstruiert sein, dass sie mit lockeren Drahtzügen zurechtkommen.

Bei Gestängeleitungen müssen temperaturbedingte Längenänderungen ebenfalls ausgeglichen werden. Dazu dienen Ausgleichshebel in verschiedenen Bauarten.

Auf größeren Bahnhöfen mussten die Stellwerke auch untereinander und, wenn vorhanden, mit einem Befehlswerk zusammenwirken. Diese Abhängigkeiten können entweder mechanisch (siehe z. B. das Museumsstellwerk Kerzers) oder elektrisch erfolgen, wobei die letztere Variante bei weitem häufiger ist. Für diese elektrischen Befehls- und Zustimmungsabhängigkeiten, die zusammenfassend als Bahnhofsblock bezeichnet werden, werden im deutschen Sprachraum und in osteuropäischen Ländern in der Regel Blockwerke verwendet, die über eine sichere Informationsübertragung mit Hilfe von Blockfeldern verbunden sind.

Die Anordnung der einzelnen Teile ist je nach Bauart verschieden.

  • Beim Einheitsstellwerk besteht die Anlage aus der Hebelbank mit dem daran angrenzenden Blockuntersatz, in dem sich die Blocksperren befinden, und den darüber montierten Fahrstraßenhebeln, auf denen der Blockkasten mit den Blockfeldern steht sowie dem dahinter angeordneten Verschlusskasten.
  • Bei der österreichischen Regelbauart 5007 befindet sich über der Hebelbank der Schieberkasten mit den Fahrstraßenknebeln (sie entsprechen den Fahrstraßenhebeln); auf dem Schieberkasten sitzt einerseits der Blockapparat mit den Blockfeldern. andererseits der Gleisanzeiger.

Alle Teile wirken als kompliziertes mechanisches System zusammen. Sie ermöglichen die Sicherung des Fahrweges (vgl. auch Fahrstraße) für Zugfahrten unter den Vorgaben der in der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung definierten Signalabhängigkeit.

Funktionsweise und Bedienung[Bearbeiten]

Im Wesentlichen wird eine Fahrstraße im mechanischen Stellwerk wie folgt eingestellt und gesichert:

  1. Der Stellwerksbediener (Stellwerkswärter oder Fahrdienstleiter) bringt alle Einrichtungen im Fahrweg und, soweit solche als Flankenschutz dienen, auch in den Nachbargleisen in die richtige Stellung.
  2. Danach verriegelt der Bediener die Weichenhebel mechanisch durch das Umlegen des Fahrstraßenhebels. Dabei ist er auch für die visuelle Überprüfung verantwortlich, dass die befahrenen Gleise frei sind von anderen Fahrzeugen oder Hindernissen.
  3. Anschließend blockt der Bediener das zum Bahnhofsblock gehörende Fahrstraßenfestlegefeld. Dieses wirkt auf die Fahrstraßenfestlegesperre im Blockuntersatz. Diese Blocksperre legt den umgelegten Fahrstraßenhebel damit blockelektrisch fest und gibt den Stellhebel des Hauptsignals frei.
  4. Als letzten Schritt legt der Bediener den Signalhebel um und bringt so das Hauptsignal in die Fahrtstellung.

Der umgelegte Signalhebel verriegelt den blockelektrisch festgelegten Fahrstraßenhebel nochmals mechanisch, sodass die Signalabhängigkeit auch in Stellwerken ohne Bahnhofsblock realisiert ist; Schritt 3. entfällt in diesem Fall.

Nachdem die Zugfahrt stattgefunden hat und der Zug eine genau definierte Stelle, die so genannte Zugschlussstelle, mit Zugschlusssignal geräumt hat, wird die blockelektrische Festlegung der Fahrstraße bei Einfahrten in der Regel manuell, bei Ausfahrten durch Zugeinwirkung aufgelöst. Danach bringt der Bediener die Anlage in umgekehrter Bedienungsreihenfolge wieder in die Grundstellung.

Alle vier Schritte zum Einstellen und Sichern der Fahrstraße für einen Zug sind auch in modernen Stellwerken realisiert. Dort laufen die Einzelschritte jedoch, mindestens teilweise, selbsttätig ab.

Maßgeblich für den Standort und die Anzahl der mechanischen Stellwerke war nicht nur die Stellentfernung, die von der größtmöglichen Länge der Drahtzugleitungen abhing, sondern in erster Linie die Übersicht über den Stellbereich. Da die Züge wegen ihres langen Bremsweges nicht auf Sicht fahren, musste der Wärter das Freisein des Fahrweges jeweils unmittelbar vor Zulassung der Zugfahrt durch Hinsehen prüfen, insbesondere auch bei Nacht oder Nebel (s. auch Fahrwegprüfung). Daraus folgt, dass man oft selbst in kleineren Bahnhöfen nicht mit einem Stellwerk das Auslangen fand (Mittelstellwerk), sondern zwei Stellwerke benötigte, an jedem Bahnhofsende eines (Endstellwerke). Eines davon, das Befehlsstellwerk, bediente der Fahrdienstleiter, das andere, das Wärterstellwerk, der Weichenwärter. Große Bahnhöfe erforderten mehrere Wärter- und möglicherweise auch Fahrdienstleiterstellwerke, um den gesamten Bahnhofsbereich überblicken zu können.

Entwicklung[Bearbeiten]

Mechanisches Stellwerk im Bahnhof Niederbiegen (an der Württembergischen Südbahn)

Anfangs musste der Weichenwärter jede Weiche mithilfe ihrer Stellvorrichtung vor Ort in die richtige Stellung bringen. Technische Zwänge oder Abhängigkeiten, die halfen, den Fahrweg richtig einzustellen und zu sichern, gab es noch nicht. Der Weichenwärter war allein verantwortlich. Der rasche Ausbau der Schienennetze und die damit verbundene Zunahme des Zug- und Rangierbetriebes erforderten eine Verbesserung. Vor allem benötigte man Einrichtungen zur Sicherung der Weichen vor und während der Zugfahrt.

Im ersten Schritt verwendete man dazu Weichenschlösser, die der Weichenwärter an den Weichen anbrachte; später montierte man sie fest daran. Vor einer Zugfahrt stellte der Weichenwärter die Weichen in die richtige Stellung, schloss sie mit dem Weichenschloss ab und hängte die Schlüssel an ein Schlüsselbrett, an dem jeder Schlüssel seinen Platz hatte. Erst wenn der Weichenwärter alle für die Zugfahrt vorgesehenen Schlüssel am Schlüsselbrett angebracht hatte, durfte er dem Zug die Erlaubnis zur Fahrt erteilen. Das geschah anfangs per Handzeichen unter Zuhilfenahme einer Signalfahne, später durch das auf-Fahrt-Stellen eines ortsfesten Signals.

Das Schlüsselbrett ist als Rückfallebene für Störungsfälle bis heute erhalten geblieben, auch in modernen Stellwerken.

Schlüsselwerk in Wernigerode

Als das bisherige Verfahren dem gestiegenen Sicherheitsbedürfnis nicht mehr genügte, entwickelte man mechanisch wirkende Schlüsselwerke. Vereinfacht dargestellt gab es im Schlüsselwerk zu jedem Weichenschloss, das draußen installiert war, noch ein Gegenstück, in das derselbe Schlüssel passte. Sollte eine Zugfahrt stattfinden, steckte der Weichenwärter die Schlüssel der abgeschlossenen Weichen in die entsprechenden Schlösser des Schlüsselwerkes. Befanden sich alle zu einer Fahrstraße gehörenden Schlüssel im Schlüsselwerk, wurde der in einem anderen Schloss steckende Hauptsignalschlüssel frei. Die Entnahme dieses Schlüssels verriegelte die anderen Schlüssel in ihren Schlössern. Mit dem Hauptsignalschlüssel schloss der Weichenwärter dann an Ort und Stelle das in Haltstellung verschlossene Hauptsignal auf und stellte es auf Fahrt.

Das Schlüsselwerk gilt als Vorläufer der mechanischen Stellwerke, denn es realisierte erstmals auf relativ einfache Art und Weise die Signalabhängigkeit. Dennoch war das Verfahren nach wie vor aufwändig, weil man immer noch sehr viel Personal brauchte, um die Weichen und Signale an Ort und Stelle bedienen zu können.

In Deutschland wurde das erste mechanische Stellwerk, von dem aus Weichen und Signale ferngestellt und zentral gesichert werden konnten, im Jahre 1867 von der englischen Firma Saxby & Farmer in Stettin in Betrieb genommen. In den folgenden Jahrzehnten entwickelten und bauten auch viele deutsche Firmen mechanische Stellwerke in einer ganzen Reihe unterschiedlicher Bauformen. Darunter befanden sich auch Stellwerke, die für die Kraftübertragung statt der Drahtzüge Gestänge oder Druckluftleitungen verwendeten. Letztere konnten sich aber nicht durchsetzen. Die zahlreichen, völlig unterschiedlichen Stellwerksbauformen führten schon zu Anfang des 20. Jahrhunderts zu Problemen bei der Instandhaltung. Insbesondere durch die Preußische Staatseisenbahnen wurde deshalb auf der Basis der Bauart »Jüdel« eine neue Stellwerksbauform entwickelt. 1911 errichtete man im Westen von Berlin fünf Baumusteranlagen, nach deren Erprobung die neue »Bauform Einheit« 1915 reichsweit als für Neuanlagen verbindlich erklärt wurde. Bis in die zwanziger Jahre wurden noch Stellwerke der Altbauformen fertiggestellt, um lagerndes Material aufzubrauchen. Seitdem wurde diese »Einheitsbauform« der mechanischen Stellwerke nur noch in Details verändert.

Bauformen[Bearbeiten]

Es gibt diverse Bauformen mechanischer Stellwerke. Teilweise haben die Hersteller nur die Stellwerke anderer Produzenten in Lizenz gebaut. In Deutschland sind oder waren Bauarten folgender Hersteller im Einsatz:

Die Deutsche Bahn beziffert die Lebensdauer von mechanischen Stellwerken, in der sich der Betrieb unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten lohne, mit 80 Jahren. Die DB betrieb Anfang 2006 1923 mechanische Stellwerke mit 27.590 Stelleinheiten. Die Hauptbauformen sind dabei Einheit und Jüdel. Laut Angaben der Deutschen Bahn seien die Betriebs- und Instandhaltungskosten von mechanischen Stellwerken bis zu neunmal höher als bei moderner Technik.[1] Das älteste Stellwerk im Bereich der DB wurde im Jahr 1887 errichtet (Stand: 2006).[2]

In Österreich sind oder waren unter anderem Bauarten folgender Hersteller im Einsatz:

  • Siemens und Halske (darunter das österreichische Regelstellwerk der Bauart »5007«)
  • Südbahnwerke
  • Götz und Söhne

Gebäudeformen[Bearbeiten]

Die von Außenstehenden oft benutzte Einteilung von Stellwerken nach der Gebäudeform hat mit Funktion und Technik des Stellwerkes nur wenig zu tun, zumal diese Unterscheidung nur bei Altanlagen mit mechanischer oder elektromechanischer Stelltechnik benutzt wird, die einen Überblick über die vom Stellwerk beaufsichtigten Bahnanlagen zwecks Freimeldeprüfung „Durch Augenschein“ erfordern. Hier werden insbesondere

  • Stellwerkstürme, die an der Seite einer Bahnanlage errichtet wurden und einen erhöhten Bedienraum über den Spannwerken besitzen,
  • Brückenstellwerke, die ihren Bedienraum in einer Brücke quer über den betreuten Bahnanlagen und
  • Reiterstellwerke, deren Bedienraum erhöht in Längsrichtung über den Bahnanlagen liegt, besonders benannt.

Gemeinsam ist ihnen, dass sie in Bahnhöfen stehen, in denen zwischen den Gleisen ein geeigneter Platz mit Übersicht über die Anlagen zwecks Freimeldung anders nicht eingerichtet werden konnte, typischerweise lassen sich bei diesen Gebäuden Spannwerke nicht im Gebäude unterbringen und stehen deshalb am Rande der Gleisanlage.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  Jörg Bormet: Anforderungen des Betreibers an den Life-cycle in der Fahrwegsicherungstechnik. In: Signal + Draht. 99, Nr. 1+2, 2007, ISSN 0037-4997, S. 6–16.
  2. Deutsche Bahn AG, DB Systemtechnik: Tätigkeitsbericht 2006 (Version vom 18. Juli 2011 im Internet Archive) (PDF, 1,6 MB), S. 32.