Die Digitale LST bei der DB Netz AG Eine Einführung in die ......Projekt Harz-Weser SCI-TDS*** 07/2017 12/2018 ene 1 ene 2 e 3 ESTW ESTW 12/2015 Neuwiederitzsch VDE 8 Kreiensen/ Naensen

Für externe Präsentationen bitte immer eine Titelfolie mit der Ressort-Farbe verwenden.

DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019

Die Digitale LST bei der DB Netz AGEine Einführung in die Digitale Stellwerkstechnik (DSTW)

Die Digitalisierung hat bei der Deutschen Bahn viele

verschiedene Facetten


Digitalisierung bei der Deutschen Bahn

2


Digitale Stellwerke

Digitale ÜbertragungBahnunternehmen sind

Technologietreiber

Glasfaser statt Kupfer Deutl ich weniger Kabel

Standardisierung

Die heutige Stellwerkslandschaft ist durch eine sehr

heterogene Anlagenstruktur geprägt


Herausforderungen in der heutigen Leit- und Sicherungstechnik

... Abgängigkeit

beherrschen

97 Stellwerksbauformen

Rund 3.300 Stellwerksstandorte

Bis zu 100 Jahre alte Technik

Ø Stellwerksalter >40 Jahre

Ø Mitarbeiter >45 Jahre

Ø Qualifizierungsdauer IH > 8 Jahre

... Störanfälligkeit

reduzieren

... Vielfalt

verringern

... Personalverfügbar-

keit erhöhen

4

Reduktion der Technikvielfalt

Kostenreduktion (Herstellkosten,

IH-Kosten, Qualifizierung)

Kürzere Qualifizierung

Einfachere Rekrutierung von

Personal am Arbeitsmarkt

Basis für nahezu jedes

betriebliche Zielbild

Verlagerung der Tests ins Labor

zustandsbasierte Instandhaltung

Markthebel

Steigerung des Wettbewerbs

durch

Vermeidung von Direktvergaben

beim Serienrollout

Marktöffnung auch für SMEs**

Mengensteigerung des

Umbauvolumens (bei reduziertem

Preis)

Technikhebel

Standardisierte, offene

Schnittstellen

Testfallspezifikationen

Trennung von Energie und

Daten

Limitierung der Stellentfernung

fällt weg

Einheitlicher, flexibler

Bedienplatz (Sil 0 Hardware)

Herstellerunabhängige Planung

(PT 1)

Zentraler Technikstandort

Diagnosefähigkeit

Der Ersatz der Alttechnik durch DSTW* bietet eine Mög-

lichkeit die Herausforderungen beherrschbar zu machen


Ziele der DSTW-Technologie

*Digitales Stellwerk **Small Medium Enterprises

Technikhebel Markthebel

5

Das DSTW zeichnet sich gegenüber der Bestandstechnik durch

ein hohes Maß an Standardisierung aus


SCI: Standard Communication

Interface

ILS: Interlocking System

RBC: Radio Block Centre

LX: Level Crossing

LS: Light Signal

TDS: Train Detection System

P: Point Machine

CC: Command and Control

GFK: Gleisfeldkonzentrator

(Übergabepunkt zwi-

schen Gleisfeldverkabe-

lung und TK-Carrier)

Legende:

Zielarchitektur der Digitalen Leit- und Sicherungstechnik

6


Erste Schnittstellen sind in Betrieb – die Zulassung ist nach

NTZ erfolgt

Projekt Lindaunis

01/201812/2019 10/2013

Projekt Harz-Weser

SCI-TDS***

07/2017

12/2018

Eb

en

e 1

Eb

en

e 2

Eb

en

e 3

ESTWESTW

12/2015

Neuwiederitzsch VDE 8 Kreiensen/ Naensen

10/2015

12/2018

Bahnübergang Lichtsignal Input / Output

I O

Projekt Annaberg Buchholz

SC

I-L

X

SC

I-P

SC

I-T

DS

SC

I-IO

SC

I-L

SS

CI-

CC

Weiche

SCI-RBC SCI-ILS

Projekt GöttingenIntegrierter

Bedienplatz

Gleisfreimelde-

anlage

01/2018

In ArbeitIn Betrieb

Le

ge

nd

e

Übersicht zur Referenzimplementierung

ETCS

7

Sämtliche Schnittstellen werden in einem

mehrstufigen Prozess zur Zulassung gebracht


Referenzimplementierung

Vorserie ab 2018

Serie ab 2020

▪ Umsetzung einzelner

Schnittstellen

▪ Diskriminierungsfreie

Beteiligung aller Hersteller

▪ NTZ Prozess für Lastenhefte und

Produkte

▪ Erprobung weiterer technischer

Hebel (z.B. IP-Kommunikation)

▪ Projekte (SCI-)* LX: Lindaunis

RBC: Neuwiederitzsch

ILS: Kreiensen / Naensen

TDS, PM, LS: Annaberg-Buchholz

▪ Umsetzung aller Schnittstellen

in einem Projekt

▪ Zentraler Technikstandort

▪ Produktzulassungen für

Serienrollout erlangen

▪ Erprobung weiterer technischer

Hebel (z. B. dez. Stromversorgung)

▪ Pilotierung Umbaukonzepte

▪ Schaffung von

Planungsgrundlagen

▪ Projekte Harz-Weser-Netz (1.u.2. Abschn.)

Warnemünde

Mertingen-Meitingen

Trier-Koblenz (Strecke 3010)

▪ Mengeneffekt aus Bündelung

▪ Losweise Vergabe von

Bediensystem

Stellwerksinnenanlage

Feldelementen

BÜSA

▪ Überführung Planungsgrund-

lagen der Vorserie in Regelwerk

▪ Optimierung Bauprozesse

▪ Projekte für die 1. & 2. Tranche

bereits beschlossen

Wie gelangen wir zur Serienreife?

8

Vorserienprojekte haben das Ziel Standards zu eta-

blieren und die Serienreife der Technik zu erreichen


Stand und Herausforderungen Vorserienprojekt Warnemünde und Harz-Weser

9

Entwicklung integrierter Bedienplatz (DiB)

Erreichung Serienreife der „Spezifikationen“

Umstellung der Prozesse auf EIGV

Implementierung von IT-Security

Lastenhefte nach NTZ

freigegeben

Pflichtenhefte sind in der

Konformitätsprüfung

Semiformale

Spezifikation hat sich

bewährt

Schwerpunkt 2019 liegt

auf Testen und

Qualifizierung

Entwicklungsprozess CENELEC

Aktuelle Herausforderungen

Zum Umsetzung der digitalen Technik müssen zahl-

reiche Planungsvorgaben entwickelt und erprobt werden


Herausforderungen in der Vor- und Entwurfsplanung

10

Lastenhefte Planungsvorgaben

GE …VP EP

Energieversorgung

Abmessung von Bauteilen

Arbeitsplatzgestaltung

Montagevorschriften,

Abnahmeprozesse

Kabeltypen, Kabelverlegung,

Kabelschutz

…

Herausforderungen

NeuPro.37

Teilsystem Weiche

NeuPro.28

Netzwerkarchitektur

NeuPro.62

FeAk

TM

Technikstandort

TM

Gleisfeld

TM

Gleisfeldkonzentrator

In den Vorserienprojekten werden nicht nur die technischen Spezifikationen entwickelt,

sondern auch die Planungs-/ und Bauprozesse der Serie erprobt

Gegenüber den heutigen punktuellen Investitionen wurden

vier alternative Migrationsszenarien untersucht


Vier mögliche Migrationsszenarien

Vergleich Heute

Kleine Lose führen

zu hohen Anpas-

sungskosten an Alt-

technik und hohen

Kosten bei

Lieferanten

Kein flächiger Roll-

out

Keine Vorteile in der

IH durch Reduktion

der Technikvielfalt

Preiswettbewerb

der Hersteller

Bündelung mit

Kostenvorteilen

Schwierige

Finanzierung (ca.

5.000 STE/PD)

„PD-Vergabe“

(34 Pakete)

„RB-Vergabe“

(7 Pakete)

Große Pakete mit

erheblichem Preis-

wettbewerb der

Hersteller

Gefahr der

Wettbewerbs-

verzerrung

Schwierige

Finanzierung (ca.

25.000 STE/RB)

„Korridor-Vergabe“

(z. Zeit 6 Stück)

Große Pakete mit

Orientierung an

Verkehren

Hoher Abstim-

mungsaufwand

Kein flächiger Roll-

out

Keine Vorteile in der

IH durch Reduktion

der Technikvielfalt

Gegenüber heute

größere Pakete

führen zu

Kostenvorteilen, v.a.

bei weniger

Anpassungen an

Alttechnik

Finanzierungsfähige

Paketgröße (ca.

1.000 STE/NB)

„Netzbezirks-Vergabe“

(157 Pakete)

11

11

DSD bestimmt die Vorgaben für eine deutschland-

weite Einführung der DSTW-Technik


Szenario aus Digitale Schiene Deutschland (DSD) zum DSTW Rollout

12

Überwiegend soll eine Erneuerung der Stellwerksalttechnik bis 2040 umgesetzt werden

Zur Finanzierung wurde eine Machbarkeitsstudie durch den Bund beauftragt

Ergebnis positiv, erstes Starterpaket durch den Bund bewilligt

Die DSTW-Technik ist die Grundlage für den angestrebten DSTW/ ETCS-Rollout

In einer zukünftigen „DSD AG“ wird der industrialisierter Serienrollout vorbereitet und zur Umsetzung gebracht

2024 2026 2029 2031

Schematisch

In einem Netzbezirk werden alle Altanlagen mit Ausnahme

der ESTW durch die Digitale LST ersetzt


Vorgehensweise innerhalb eines Netzbezirks im Vergleich heute und zukünftig

TND

TND

Bisherige Reduzierung des technischen Bedarfs

in einem Netzbezirk

Zukünftige Reduzierung des technischen Bedarfs

in einem Netzbezirk

Alt-

stellwerk

Alt-

stellwerk

ESTW

TND

Alt-

stellwerk

Alt-

stellwerk

TND

TND

TND

Alt-

stellwerk

Alt-

stellwerk

ESTW

TND

Alt-

stellwerk

Alt-

stellwerk

TND

TND

[t]

ESTW-

Projekt 1

ESTW-

Projekt 2

tatsächlicher Ersatztermin

TND

TND Technische Nutzungsdauer

[t]

Umrüstung

NB

zukünftiger Ersatztermin Anbindung

13

Mit Umsetzung der Digitalen LST kommen

unterschiedliche Gebäudehüllen zum Einsatz


Beispiele für Gebäude, Schalthäuser und Schränke

Technikstandort Gleisfeldkonzentrator

Der GFK steht im Bahnhof am

Übergabepunkt zwischen

Gleisfeldverkabelung und bbIP-Netz

und beinhaltet Stromversorgung,

Switch und Verschlüsselungs-

komponente

14

Feldelementeanschlusskasten

Der TSO steht zentral im

Netzbezirk und beinhaltet

Stromversorgung, DSTW-

Zentraleinheit sowie ggf.

Bedienplätze und Räumlichkeiten

für die Instandhaltung

Der FEAK steht in unmittelbarer

Nähe zum Feldelement und

beinhaltet Stromversorgung, Switch

und Object-Controller

Beispielhaft

Sämtliche TSOs werden in der Serie eine einheitliche

Grundfläche besitzen

Grundriss des TSO Erdgeschoss – Technik

15 DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019

Entwurf

15

Im Obergeschoss des TSO kann optional eine

Bedienzentrale integriert werden

Grundriss des TSO Obergeschoss – Bedienplätze

16 DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019

Entwurf

16

Die Betriebssteuerungsstrategie verfolgt ein modernes

Zielbild und sieht eine Mehrung der Standorte vor

Heute (BZ)

Betriebszentralen

Der Zugbetrieb wird aus 7 Betriebszentralen

(BZ) in Deutschland geleitet und disponiert

In jedem Regionalbereich ist jeweils eine BZ

angesiedelt

Steuerzentralen(schematisch)

Der Zugbetrieb wird aus 97 Steuerzentralen

(SZ) in Deutschland geleitet

Somit kommen auf 2 Netzbezirke ca. 1

Steuerzentrale

Vergleich der Strategie Heute/ Morgen


Morgen (BSS)

Der demografische Wandel ist der Hauptauslöser für

eine neue Betriebssteuerungsstrategie (BSS)


Gründe für eine neue Betriebssteuerungsstrategie

Quelle: Immowelt

Zunahme der städtischen Bevölkerung

(Urbanisierung)

Steigende Mieten in deutschen Großstädten

Geringe Attraktivität für Arbeitsstellen im

mittleren Gehaltssegment

Wachsende Pendelstrecken

Zunehmend steigendes Alter im Beruf des

Fahrdienstleiters

Demografischer Wandel sorgt für erschwerte

Rekrutierung von neuem qualifizierten Personal

Wandel der Arbeitswelt hin zur Arbeitswelt 4.0

Quelle: Dima.sbb/ Guy Perrenoud

BSS sieht Bundesweit 97 Steuerzentralen (SZ) vor,

wovon sich 17 SZ im RB West befinden


Ziellandkarte BSS - RB West


Digitalisierung im Zentrum der Strategie

der Deutschen Bahn

Vorserienprojekte sind auf Kurs, Lerneffekte auf allen Seiten

Kooperation mit Industrie muss intensiviert werden

Professionalisierung des Serienrollouts wird durch die

„DSD-AG“ weiter vorangetrieben

Neue Betriebssteuerungsstrategie durch Digitalisierung

ermöglicht

Transformationsprozess für die Mitarbeiter, aber auch für den

gesamten Sektor ist notwendig, um den Rollout zu bewältigen

„Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit“ kann auch durch ein anderes Abschlusszitat oder eine Botschaft ersetzt werden.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Documents

Die Digitale LST bei der DB Netz AG Eine Einführung in die ......Projekt Harz-Weser SCI-TDS*** 07/2017 12/2018 ene 1 ene 2 e 3 ESTW ESTW 12/2015 Neuwiederitzsch VDE 8 Kreiensen/ Naensen