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Der Betrieb eines Wendezuges (Pendelzug) erfordert eine Fernsteuerung eines Triebfahrzeugs, die Wendezugsteuerung oder in der Schweiz die sogenannte Vielfachsteuerung. Sie kommt üblicherweise im Personenverkehr zum Einsatz, in seltenen Fällen auch bei Güterzügen.
Der Triebfahrzeugführer kann den Zug sowohl vom Triebfahrzeug als auch vom Steuerwagen aus führen, wobei das vom Steuerwagen aus „ferngesteuerte“ Triebfahrzeug den Zug „schiebt“. Damit entfällt bei Fahrtrichtungswechseln das Umsetzen des Triebfahrzeugs an das andere Zugende.
Bei Wendezugsteuerungen unterscheidet man zwischen paralleler und serieller Datenübertragung.
Man unterscheidet die direkte Wendezugsteuerung, bei der alle Funktionen (Antrieb und Bremse) vom Steuerwagen aus betätigt werden, und die indirekte Wendezugsteuerung. Bei Anwendung der indirekten Wendezugsteuerung gibt der Triebfahrzeugführer von einem an der Spitze des Zuges laufenden Wendezugbefehlswagen aus Steuerbefehle an das Triebfahrzeug, wo sie der reglerberechtigte Heizer bzw. Maschinenbediener umgehend quittieren und ausführen muss. Die Zugbremse wird auch bei der indirekten Steuerung vom Führerstand des Wendezugbefehlswagens aus betätigt.
Die Deutsche Bundesbahn entschied sich 1951 für die indirekte Wendezugsteuerung im Dampfbetrieb, da ohnehin der Heizer zur Kesselbedienung und der Feuerung auf der Lokomotive verbleiben musste. Durch eine druckluftbetätigte Reglerschließvorrichtung wurde beim Einleiten einer Bremsung durch den im Wendezugbefehlswagen sitzenden Lokführer bei geschobenem Zug die Dampfzufuhr zum Lokomotivtriebwerk abgesperrt, so dass keine Antriebskraft mehr auf die Räder wirken konnte, die eine Bremsung verzögern hätte können. Umgerüstet wurden hierzu Dampflokomotiven der Baureihen 78, 38.10, 65 und 23[1].
Vielversprechender erschienen die Versuche mit Elektrolokomotiven (1939 auf einer umgebauten Lokomotive des Typs E 04), da hier der Lokführer die Lokomotive direkt ansteuern konnte. Durch den Zweiten Weltkrieg konnte das Versuchsprogramm trotz guter Erfolge nicht abgeschlossen werden. Erst nach dem Krieg konnte sich der Wendezugbetrieb – zunächst im Bereich der Deutschen Bundesbahn – langsam durchsetzen, als Lokomotiven und Wagen mit entsprechender serienmäßiger Ausrüstung zur Verfügung standen.
Konventionelle Wendezugsteuerung (KWS)
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Die Signalübertragung bei der konventionellen Wendezugsteuerung erfolgt in Deutschland über eine 36-polige (Deutsche Bundesbahn) oder 34-polige (Deutsche Reichsbahn) Wendezugsteuerleitung. Die Leitungen übertragen parallel die einzelnen Steuerbefehle an die zu steuernde Lokomotive und geben Statusmeldungen zurück. Außerdem werden analoge Werte, wie z. B. Motorstrom und Fahrdrahtspannung oder der Sollwert für die dynamische Bremse übertragen. Steuerwagen mit konventioneller Steuerung sind nur für den Betrieb mit Dampf-, Diesel- oder elektrischen Lokomotiven nutzbar, ein Wechsel der Traktionsart erfordert eine Umrüstung des Führerstandes in der Werkstatt, ausgenommen die Steuerwagen mit Wittenberger Kopf, bei denen das Umschalten eines Schalters genügt.
Auch die Zwischenwagen müssen als sogenannte Leitungswagen speziell für die konventionelle Wendezugsteuerung mit den Steuerleitungen ausgerüstet sein.
Zeitmultiplexe Wendezugsteuerung (ZWS)
Bei der konventionellen Wendezugsteuerung waren besonders die schweren Leitungskupplungen und Steckverbindungen störanfällig und unterhaltungsaufwändig. Es wurden daher Möglichkeiten gesucht, die Signale der Wendezugsteuerung über andere, bereits vorhandene Verbindungsleitungen zu übertragen. Dazu wurden um 1960 Versuche mit einer Tonfrequenz-Multiplex-Steuerung über die Zugsammelschiene unternommen.[2][3] Im Auftrag der Deutschen Bundesbahn wurde dann 1974/1975 zeitmultiplexe Wendezugsteuerung entwickelt, welche die Signale über die Adern 10 und 11 des bereits vorhandenen 13-poligen UIC-Kabels nach UIC-Merkblatt 568 seriell überträgt. Im Gegensatz zur konventionellen Wendezugsteuerung war somit keine aufwendige Zusatz- bzw. Neuverkabelung notwendig.
Bei der zeitmultiplexen Wendezugsteuerung handelt es sich um eine sogenannte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem führenden Steuerwagen und dem geführten Triebfahrzeug. Es werden daher zwei Übertragungskanäle realisiert:[4]
- Der Befehlskanal vom führenden Steuerwagen zum geführten Triebfahrzeug und
- Der Meldekanal vom geführten Triebfahrzeug zum führenden Steuerwagen.
Auf jedem Übertragungskanal werden die Signale auf je eine eigene Trägerfrequenz moduliert. So können Telegramme bestehend aus 10 Datenwörtern zu je 8 Bits sowie 3,5 Synchronisationsbits, 15 Prüfbits und 3 Stoppbits mit Hilfe von Modems übertragen werden. Die Lokomotiven senden ein Datagramm mit ihrer Baureihenkennung, weil der Steuerwagen auf unterschiedliche Lokomotiven unterschiedlich reagieren muss.
Diese zeitmulitplexe Wendezugsteuerung wurde erstmals 1978 bei S-Bahn-Wendezügen bestehend aus x-Wagen zusammen mit Lokomotiven der Baureihe 111 eingesetzt. Eine größere, über den S-Bahn-Betrieb der Ballungsräume hinausgehende Verbreitung stellte sich erst ab 1992 mit der Ablieferung der neuen Doppelstockwagen ein. Die Bauart DABgbuzf 760 erhielt als Übergangslösung sowohl die 34-polige als auch die zeitmultiplexe Steuerung. Seither wurden die Einsatzfelder kontinuierlich erweitert. Neubeschaffte Lokomotiven und Steuerwagen werden seither generell mit der ZWS ausgerüstet, zahlreiche ältere Lokomotiven und auch Steuerwagen bekamen sie nachgerüstet. Mit Ausnahme einiger weniger Doppelstocksteuerwagen der Reichsbahn-Bauart sowie der mit Steuerwagen Bauart Karlsruhe geführter Wendezüge hat die zeitmultiplexe die konventionelle Wendezugsteuerung komplett verdrängt.
Eine Variante der zeitmultiplexen Wendezugsteuerung ist die zeitmultiplexe Doppeltraktionssteuerung (ZDS), welche nach dem gleichen Prinzip funktioniert und die Doppeltraktion zweier Lokomotiven über das UIC-Kabel ermöglicht. Daraus wurde inzwischen die zeitmultiplexe Mehrfachtraktionssteuerung entwickelt (ZMS), welche auch Kombinationen aus mehr als zwei Lokomotiven sowie die Steuerung von mehr als einer Lokomotive vom Steuerwagen aus ermöglicht. Ihr Verbreitungsgrad ist bisher jedoch noch recht gering.
Um weitere Befehle wie beispielsweise jene zur seitenselektiven Türsteuerung zu übertragen, wurden die meisten Fahrzeuge mit der frequenzmultiplexen Zugsteuerung (FMZ) erweitert. Diese Steuerung überträgt auf demselben Aderpaar die erforderlichen Zusatzbefehle mittels auf einem Träger aufgesetzten Frequenzmultiplex.
Wendezugsteuerung über WTB
Beim Wire Train Bus (WTB) handelt es sich um ein Bussystem. Im Gegensatz zu den Zeitmultiplex-Systemen, bei denen nur Lokomotiven und/oder Steuerwagen untereinander kommunizieren, können über den WTB optional auch alle weiteren Wagen im Zugverband an der Buskommunikation teilnehmen. Die Wendezugsteuerung kann damit etwa um die Verarbeitung von Diagnosemeldungen aus den einzelnen Wagen erweitert werden. Der WTB ist somit nicht mehr nur auf die Datenübertragung für die Traktionssteuerung beschränkt. Des Weiteren ist mit dem WTB, ähnlich wie bei der ZWS mit einer zusätzlichen zeitmultiplexen Doppeltraktionssteuerung, neben der Wendezugsteuerung auch die Vielfachsteuerung von Triebfahrzeugen möglich, was für größtmögliche Flexibilität bei der Zugzusammenstellung sorgt.
Für die internationalen Anwendung in Reisezügen sind die WTB-Telegramme im UIC Merkblatt 556 standardisiert. Zur Übertragung sind hierbei die Adern 17/18 des UIC-Kabels vorgesehen. Alternativ kann entsprechend der Normierung auch die Datenleitung der neunpoligen Ep-Leitung verwendet werden. In technisch artenreinen Garnituren kann auch eine abweichende Leitung verwendet werden.
Die in Österreich eingesetzten Steuerwagen der Baureihen 80-33 und 80-73 sowie die Railjet-Steuerwagen übertragen die Daten zwischen Lokomotive und Steuerwagen über die UIC-Leitung entsprechend dem ÖBB-Fernsteuerkonzept (WTB-ÖBB). Die Talgo-Einheiten ICE L und die Talgo-Wagen der DSB werden aufgrund einer Vereinbarung zwischen DB, DSB und ÖBB ebenfalls das WTB-ÖBB-Protokoll als Standard benutzen. Die Intercity 2 der Deutschen Bahn AG nutzen ein zur ÖBB-WTB inkompatibles WTB-Protokoll für die Wendezugsteuerung.
Weitere Verfahren
Es existieren eine Vielzahl an weiteren Verfahren. Lokal verbreitete Varianten sind oft an regionalen Neben- und Schmalspurbahnen eingesetzt. Wie bei allen anderen Verfahren müssen die jeweiligen Fahrzeuge eines Zugverbandes dasselbe System benutzen. Es können jeweils nur technisch artenreine Fahrzeuge untereinander gesteuert werden.
In der Schweiz wird meist nur von Vielfachsteuerung gesprochen, wobei dieser Begriff über die reine Verwendung als Wendezugsteuerung hinausgeht.
Die indirekte Wendezugsteuerung dient zur Verständigung zwischen dem Fahrpersonal im Befehlswagen und im schiebenden Triebfahrzeug. Anfänglich wurde die Kommunikation mittels fest vereinbarten Klingelzeichen über eine Klingelleitung und/oder über eine Telefonanlage durchgeführt. Für eine zuverlässigere Übertragung der Signale wurden weitergehende Systeme entwickelt. Hierbei werden die Befehle vom Befehlswagen durch ein Befehlsgerät auf ein Empfangsgerät auf dem Triebfahrzeug elektrisch übertragen. Beide Geräte wurden über ein 15-adriges Wendezugkabel verbunden. Dementsprechend mussten auch die Zwischenwagen als Leitungswagen speziell vorbereitet sein.[3]
Bauart Fabeg
Bei der Bauart Fabeg werden die Befehle sowohl akustisch als auch mittels Leuchtmelder angezeigt und mussten mittels Tastendruck quittiert werden. Eine Ruftaste auf den beiden Geräten ergänzte die Telefonanlage.
Eingesetzt wurde die Bauart Fabeg ab 1952 bei den Dampflokomotiven der Baureihe 78 im Hamburger Vorortverkehr. Das Fabeg-Gerät war speziell für die Stromversorgung über die dort eingesetzte 85-V-Zugbeleuchtung ausgelegt.[3]
Bauart Hagenuk
Im Gegensatz zur Bauart Fabeg wurden bei der Bauart Hagenuk die Befehle nicht mit Leuchtmelder und Tasten, sondern mithilfe eines runden Anzeige- und Gebergerätes, ähnlich einem Maschinentelegrafen auf Schiffen, übertragen. Der Triebfahrzeugführer im Befehlswagen stellte am Befehlsgerät mittels eines drehbaren Handgriffs die Befehle ein, worauf diese am Empfangsgerät von einem Zeiger angezeigt werden und eine Summer ertönt. Der Maschinenbediener musste zur Quittierung des Befehls seinen Drehgriff in die angezeigte Stellung bringen, worauf der Summer verstummte und der Zeiger im Befehlsgerät die Quittierung anzeigt.[3]
Im Güterverkehr kommen Wendezüge nur in Ausnahmefällen zum Einsatz, wenn Ganzzüge über relativ kurze Distanzen verkehren. In diesen Fällen, wo die Züge am Zielort nicht in einzelne Wagen zerlegt werden müssen, kann sich das System lohnen, weil man sich so das häufige Umsetzen der Lokomotive beim Fahrrichtungswechsel spart. So verkehrten etwa auf der Werksbahn im Oberpfälzer Braunkohlerevier Wendezüge, die Braunkohle aus den Tagebauen bei Wackersdorf zum nahe gelegenen Kraftwerk Dachelhofen bzw. Kraftwerksasche in die umgekehrte Richtung transportierten.
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