Pilatus Bahnen, Gesamtsicherheitsnachweis und Validierung Sicherungsanlagen Phase Realisierung

Insgesamt werden neun heute im Regionalverkehr eingesetzte Steuerwagen umgebaut. Dabei wird ein Grossteil des heutigen Personenabteils in ein Motorradabteil umgebaut. Die Motorräder werden über eine verbreiterte Stirntüre oder durch neu zu kreierender Seitentür in den Steuerwagen gelangen. Das Interieur muss entsprechend angepasst werden, damit die Fahrzeuge nichts beschädigen und notfalls angebunden werden können. Der Führerstand erhält vollständig neue Bedienungselemente, die denen der Lokomotiven des Typs Re 465 mit Baujahr 1994 – 1997 entsprechen, denn mit der Einführung der umgebauten Steuerwagen wird auch auf modernere Lokomotiven gewechselt.

Zusammen mit zwei Subunternehmer führen wir das Detailengineering des Umbaus. Nebst der mechanischen Konstruktion und den dazugehörigen Festigkeitsberechnungen sind wir für das Elektroengineering, die technische Projektleitung, die BAV-Zulassung, die Umbaubegleitung vor Ort in der BLS-Werkstätte in Bönigen, die Inbetriebnahme inklusive der notwendigen Probefahrten, das Zusammentragen der Dokumentation und das Erstellen der Wartungs- und Bedienungsunterlagen verantwortlich.

Die im Jahre 2007 in Betrieb genommene Lötschberg-Basisstrecke mit dem 34.6 km langen Lötschberg-Basistunnel (LBT) als Herzstück ist über weite Strecken nur einspurig ausgebaut. Aus betrieblicher Sicht ist der Lötschberg bereits an seiner Kapazitätsgrenze angelangt.

Im Rahmen der FABI-Vorlage wurden durch das Parlament finanzielle Mittel für die Vorplanung für den Weiterausbau des LBT verabschiedet. Die BLS Netz AG erarbeitet im Auftrag des BAV die Grundlagen sowohl für den Teil- als auch den Vollausbau der Lötschberg-Basisstrecke. Die IG VALBT (SRP, HBI, EBBE, BG, PRA, IUB) hat den Auftrag für die Projektierung zum Ausbau des LBT. Der Auftrag besteht aus Generalplanerleistungen für das Vor- und Bauprojekt des Teil- und Vollausbaus sowie für die Ausschreibung des Teilausbaus des LBT. Der im Projekt betrachtete Perimeter erstreckt sich von der Verzweigung Wengi-Ey bis Raron. Im Generalplanermandat enthalten sind die Projektierung und Ausschreibung inkl. Koordination der Rohbauten, der Bahntechnik und der elektromechanischen Ausrüstung, Bauablaufplanung, Umwelt, Sicherheit/RAMS sowie die Projektsteuerung.

Das Projekt sieht sowohl im Teil- wie auch im Vollausbau vor, die bestehende Anlage unter Aufrechterhaltung des Bahnbetriebs auszubauen, wobei sich beim Teilausbau eine achtmonatige Totalsperre der Basislinie nicht vermeiden lässt.

Im Zusammenhang mit der verlängerten Konzession sowie im Rahmen der Strategie 2015+ planten die Pilatus-Bahnen die Erneuerung der Zahnradbahn. Dies bedeutet den Ersatz des bestehenden Rollmaterials sowie Anpassung der Infrastruktur und Sicherungsanlagen.

Verschiedene Varianten wurden untersucht sowie deren Kosten bestimmt. Die kostenoptimale Variante wurde zur PGV-Eingabe ans BAV ausdetailliert.

Anlässlich der Erstellung des Betriebskonzeptes wurden verschiedenste Risikoanalysen durchgeführt, um die notwendige Projektsicherheit zu erlangen.

Bei der Talstation wurde ein zweiter Perron erstellt. Um die zwei Gleise wieder zusammen zu einem Gleis zu vereinen, wurden neue Gleiswender eingebaut. Bei der Bergstation Pilatus Kulm wurde ein neuer Liftschacht mit Passerelle erstellt. Somit sind die Stationen nun hindernisfrei zugänglich und erfüllen die Anforderungen des Behindertengleichstellungsgesetzes (BehiG).

Für die Phase Realisierung erstellten wir den Gesamtsicherheitsnachweis für die Sicherungsanlage. Dieser umfasste die vollständige Dokumentation der zum Teil einzigartigen Anlagenteile, die Integrationstests durch Bahnexperten sowie die Validierung durch unabhängige und vom BAV anerkannte Ressourcen.

Seit dem 5. Juni 2023 fahren die neuen Triebwagen in Doppeltraktion. Dank der leicht erhöhten Fahr-geschwindigkeiten kann ein verdichteter Fahrplan angeboten werden. Der zusätzliche Energiebedarf für die höhere Bergfahrgeschwindigkeit wird durch die Rekuperation der talwärts fahrenden Züge kompensiert.

Das Limmattal gehört zu den am stärksten wachsenden Regionen im Raum Zürich. Die geplante Limmattalbahn soll einen Grossteil des zukünftigen Mehrverkehrs übernehmen und das Limmattal optimal erschliessen.
Mit insgesamt 27 Haltestellen auf der 13.4 km langen Strecke werden Altstetten sowie die Gemeinden Schlieren, Urdorf, Dietikon, Spreitenbach und Killwangen optimal miteinander verbunden.
Das Projekt der Limmattalbahn wird im Auftrag der Volkswirtschaftsdirektion des Kantons Zürich und des Departement Bau, Verkehr und Umwelt des Kantons Aargau realisiert.

Für die Umsetzung dieses Vorhabens hat die INGE ZüriWest, bestehend aus den Firmen Emch+Berger AG Bern - ingenta - Enotrac - Signon, das Mandat der Projektleitung Bahntechnik. Das Mandat umfasst die Führung der Bahntechniklose Gleisoberbau, Energieversorgung, Fahrleitung, Kommunikationsanlagen, Haltestelleninfrastruktur sowie Kreuzung Schiene-Strasse. Für diese Lose wurde je ein Totalunternehmer beschafft, welche im Realisierungsprozess durch die INGE geführt werden. Somit werden günstige Voraussetzungen zur Einhaltung der Projektziele Leistung, Kosten, Termine geschaffen.

Die Bahnhöfe Biberist Ost und Gerlafingen befinden sich an der Bahnstrecke Solothurn-Burgdorf. Sie sind die letzten verbliebenen Handweichenbahnhöfe auf dem Netz der BLS. Die Bahnhöfe werden noch vor Ort durch Personal bedient, stellen ein Sicherheitsrisiko dar und entsprechen nicht den Anforderungen des Behindertengleichstellungsgesetzes (BehiG). Mit dem Ersatz der veralteten Signalanlagen durch ein fernsteuerbares Stellwerk wird dieses Sicherheitsrisiko behoben und der personelle Aufwand dank der Fernsteuerung reduziert.

Die beiden Bahnhöfe sollen behindertengerecht ausgebaut werden. Dabei werden die Hausperrons auf P55 erhöht und auf eine Perronnutzlänge von 150 m erweitert. In Biberist Ost entsteht ein neues Technikgebäude mit einem gemeinsamen Stellwerk. Um die Kreuzungsmöglichkeiten zu verbessern, wird die bestehende Gleisanlage (Unter-/Oberbau, Entwässerung), Fahrleitungs- und Signalanlage sowie die Werkleitungsanlage ausgebaut. Zusätzlich wird die Linienführung angepasst, was einen Ersatz der Fabrikkanalbrücke zur Folge hat.

Die Bahnhöfe Düdingen und Schmitten befinden sich an der hoch frequentierten SBB Linie zwischen Fribourg - Bern. Die Teilstrecke Fribourg - Schmitten ist zurzeit der einzige Bereich auf der Linie Lausanne - Bern in welchem die Strecke nicht banalisiert ist. Die Relais Stellwerke Domino 55 aus den Jahren 1963 (Düdingen) und 1969 (Schmitten) sind heute noch in Betrieb und erreichen das Ende ihrer Nutzungsdauer. Der Neubau zweier elektronischer Stellwerke (Elektra 2) inkl. Aussenanlagen wird einerseits die in die Jahre gekommenen bestehenden Stellwerke ablösen und gleichzeitig die Kompatibilität der verschiedenen Stellwerke auf der Linie 250 gewährleisten.

Das Projekt umfasst den Neubau von einem Stellwerkgebäude in Düdingen und einem in Schmitten. Für das Stellwerk Düdingen mit einer Grösse von 24 m x 6.50 m sind Stützmauern und Umgebungsanpassungen sowie Parkmöglichkeiten vorgesehen.
Das Stellwerkgebäude in Schmitten mit den Abmessungen von 21 m x 6. 50 m umfasst zusätzlich eine Stützmauer und eine temporäre Nagelwand.
Alle Sicherungsanlagen im Projektperimeter werden abgebrochen und Haupt- und Nebensignale inkl. Kabelerschliessung neu gebaut.

Das dänische Bahninfrastrukturunternehmen BDK führt die komplette Ersetzung der Signalisierungsanlagen, der Steuerung und der Business IT Systeme durch. Für die Leitsysteme wurden zwei separate Aufträge erteilt: Thales liefert den Anteil Centralised Traffic Control West (CTCW) sowie das Fahrgastinformationssystem, Alstom ist verantwortlich für den Anteil CTC Ost, Advanced Dispatching und Planungsfunktionen. Wir spielten innerhalb eines Konsortiums die führende Rolle und unterstützten BDK dabei, die Erfüllung der gestellten Erwartungen sicherzustellen. Die spezifischen Herausforderungen umfassten:

• Vision, Entwurf und Spezifikation eines komplett neuen Einsatzes von Traffic Management und Decision Support für ein grosses Netz mit gemischtem Verkehr und verschiedenen Bahnverkehrsunternehmen.
• Anpassung des bestehenden Ausgangsproduktes von der Lieferfirma und Ausarbeitung des detaillierten Prozesses.
• Entwicklung von Echtzeitdatenbanksystemen für Fahrzeugpark, Fahrbahnzustand und Topologie.
• Ergänzung des Störungsmanagements unter Berücksichtigung der spezifischen vertraglichen Anforderungen der Instandhaltung.

In ETCS-Projekten muss die zeitgerechte Durchführung aller Tests aufgrund der System- und Subsystemanforderungen, Sicherheits- und Interoperabilitätsnormen, Betriebsszenarien, kundenspezifischen sowie nationalen und internationalen Normen etc. sichergestellt werden. Ebenso muss die Vorbereitung und Durchführung aller Inbetriebnahmeaktivitäten gewährleistet werden.

Wir verfügen über ausgewiesene Spezialisten im Gotthard- und Ceneri-Basistunnel sowie dem dänischen Fjernbane-Projekt, welche den Kunden (und die Lieferanten) in verschiedenen Test- und Inbetriebnahmethemen beraten und alle notwendigen Test- und Inbetriebnahmeaktivitäten spezifizieren und überwachen.

In der Vergangenheit haben wir entsprechende Aufgaben im Lötschberg-Basistunnel-Projekt erfolgreich bearbeitet.

Der Ceneri-Basistunnel bildet die südliche Fortsetzung des Gotthard-Basistunnels. Er besteht aus zwei Einspurtunnelröhren von je 15.4 km Länge. Für den Einbau der Bahntechnik war im Rahmen des Mandats des Projektingenieurs für die Einbaulogistik das PQM aufzubauen, zu projektieren und auszuschreiben.

Die Bahntechnik des CBT besteht aus sechs verschiedenen Gewerken mit sehr unterschiedlichen Anforderungen. Wir haben das PQM-Konzept erarbeitet, die PQM-Ausschreibung für die Abwicklung federführend bearbeitet und bei der Bewertung massgeblich mitgearbeitet. Ausserdem gehörte die Ausführungsplanung, die Realisierung und die Inbetriebnahme als PQM-Beauftragter zum Auftragsumfang.

Die spezielle Herausforderung bestand darin, mit dem PQM ein wirksames Steuerungsinstrument für die Abwicklung zu etablieren, welches die Erfüllung der vielfältigen Projektanforderungen in den unterschiedlichen Gewerken umfassend unterstützt und auf die konkretisierten Q-Schwerpunkte fokussiert. Das PQM-Konzept ist zudem eng mit den RAMS-Betrachtungen abgestimmt.

Bild: © AlpTransit Gotthard AG

Ideenstudie neuer Bahnhof Gais:
Im Rahmen dieser Studie wurden verschiedene Varianten für eine mögliche Verschiebung des Bahnhofs Gais untersucht. Gegenwärtig treffen zwei Bahnstrecken beim Bahnhof Gais aufeinander. Zwei Standorte wurden für die Verschiebung des Bahnhofs in Betracht bezogen. Es wurde dabei untersucht, wie die beiden Strecken weiterhin aufrechterhalten werden können und die Infrastruktur im Hinblick auf Fahrplan, Umsteigebeziehungen und Fahrkomfort verbessert werden kann. Mögliche Lösungsansätze für eine bessere Erschliessung des umliegenden Gebiets mit Bussen wurden ebenfalls aufgezeigt.

Machbarkeitsstudie Gleisverlegung Gonten:
In der Gemeinde Gonten und im umliegenden Gebiet kreuzen sich die Kantonsstrasse und die Bahnstrecke mehrfach. Die daraus resultierenden Bahnübergänge führen zu Rückstaus auf der Kantonstrasse. Ziel der Studie war daher mit einer möglichen Verlegung der Bahnstrecke eine Reduzierung von Kreuzungen zwischen der Kantonstrasse und der Bahnstrecke zu erreichen. Hierbei wurden drei Varianten erarbeitet, wobei eine mögliche Abtauschung der Bahnstrecke mit der Kantonstrasse sowie möglichen Verlegungen der Bahnstrecke südlich der Gemeinde betrachtet wurden. Die strassenbaulichen Auswirkungen wurden bei jeder Variante aufgezeigt.

Die neuen Hochleistungsstrecken durch die Schweiz (NEAT) sind integrierende Bestandteile des Europäischen Hochgeschwindigkeitnetzes für den schienengebundenen Passagier- und Güterverkehr. Die grosse Länge des Gotthard-Basistunnels sowie der Tunnels der Zulaufstrecken erfordern eine genaue Analyse der sicherheitsrelevanten Projektbestandteile.

Der Gotthard-Basistunnel hat eine Gesamtlänge von 57 km. Die enorme Länge und Komplexität des Tunnelsystems erfordern ein hohes Sicherheitsniveau als betriebliche Voraussetzung und ökonomische Notwendigkeit. Dies kann nur durch eine kontinuierliche Koordination der sicherheitsrelevanten Aspekte aller Bereiche, unter Berücksichtigung von Massnahmendefinitionen mit grösstem Kosten-Nutzen-Effekt gewährleistet werden.

Begleitung der Ausführungprojektierung, der Ausführung sowie der Inbetriebsetzung der Sicherungsanlagen der Neubaustrecke des Gotthard-Basistunnels im Auftrag der AlpTransit Gotthard AG (ATG). Unterstützung der ATG bei der Bereinigung, Prüfung und Freigabe der Ausführungsunterlagen mit dem Unternehmer Bahntechnik. Unterstützung der ATG bei der Prüfung von Fertigung und Montage der Sicherungsanlagen (Bemusterungen, Tests, Stichproben...). Unterstützung der ATG bei der Vorbereitung und Durchführung der Inbetriebsetzung. Begleitung der Inbetriebsetzung.

Wir führen das Mandat in einer Ingenieurgemeinschaft.

Die Anlagen umfassen alle in Beziehung zur Sicherungsanlage stehenden Systeme wie Stellwerke, ETCS/RBC und Bahnleittechnik. Die SA ist eingebettet in einem komplexen Umfeld mit vielen Nahtstellen zu Systemen innerhalb des Gesamtprojekts, aber auch zu angrenzenden Strecken mit konventioneller Signalisierung sowie netzweiten technischen Supportsystemen des Betreibers SBB.

Express Service in Ruse baut seit 2002 als erste Firma in Bulgarien Diesellokomotiven. Damit die von Ultra-Brag AG in Basel bestellte Lokomotive auch in den Schweizer Rheinhäfen eingesetzt werden kann, ist eine BAV-Betriebsbewilligung erforderlich.

In diesem Rahmen haben wir im Auftrag der Eisenbahndienstleister GmbH die Abnahmeprotokolle für die Lokomotive erstellt und alle notwendigen Dokumente für den Sicherheitsbericht beurteilt. Das Verfahren wird nach der BAV-Richtlinie Zulassung Eisenbahnfahrzeuge vom 1. Januar 2016 durchgeführt. Zuerst wurde die Lokomotive in Bulgarien soweit möglich geprüft und Probefahrten durchgeführt. Mit den ersten eingereichten Unterlagen erteilte das BAV im Herbst 2016 eine befristete Betriebsbewilligung. Anlässlich der Prüfung beim Hersteller wurde die technische Dokumentation, die für den Bau der Lokomotive vom Typ MDD4 benutzt wurde, gesichtet und die für die Erlangung der definitiven Betriebsbewilligung notwendigen Unterlagen ausgewählt. Die Lokomotive war an der InnoTrans 2016 in Berlin ausgestellt, und kam danach in die Schweiz und wird seither im Hafen von Birsfelden eingesetzt. Es ist die erste Lokomotive, die Express Service in die Schweiz liefert. Ultra-Brag ist für den Vertrieb in der Schweiz zuständig.

Aare Seeland mobil (ASm) und die Meiringen – Innertkirchen-Bahn (MIB) übernehmen im Verlauf des Jahres 2016 die vier niederflurigen Gelenktriebwagen mit Baujahr 1997/98 von der Bahngesellschaft Montreux Vevey Riviera. Für den neuen Einsatz müssen die Triebwagen an die Normalien der ASm wie KWO angepasst werden. Gleichzeitig wird die Traktionsausrüstung ersetzt, da die Instandhaltung vom damaligen Hersteller nicht mehr unterstützt wird.

Bei der ASm wird der bestehende Park von neun Gelenktriebwagen dieses Typs um drei Einheiten ergänzt. Gleichzeitig erhalten die bestehenden Fahrzeuge eine neue Traktionsausrüstung. Die Übernahme der Triebwagen vereinfacht die Modernisierung der bestehenden Fahrzeuge. Bei der MIB wird mit der Übernahme eines Triebwagens das Behindertengleichstellungsgesetz umgesetzt.

An den 57 km langen Gotthard-Basistunnel werden hohe Sicherheitsanforderungen gestellt. Im Rahmen eines Sicherheitskonzepts wurde nachgewiesen, dass unter Berücksichtigung entsprechender Massnahmen ein hoher Sicherheitsstandard erreicht werden kann. Mit RAMS (Reliability, Availability, Maintainability, Safety) wird sichergestellt, dass das Bauwerk die gestellten Anforderungen an die Sicherheit und Verfügbarkeit nachweislich erfüllt.

RAMS ist ein Prozess, mit welchem Fehler schon in der Planungsphase von Projekten verhindert werden sollen. Das RAMS Management stellt sicher, dass Systeme definiert, Risikoanalysen durchgeführt, Gefährdungsraten ermittelt, detaillierte Prüfungen gemacht und Sicherheitsnachweise erstellt werden. Das Ziel ist die Nachweiserbringung für den Teil RAMS gemäss EN50126, welche ein Bestandteil aller Nachweise zur Erlangung der Betriebsbewilligung bildet.

Die Rhätische Bahn setzt für die Autotransporte im Vereina-Tunnel drei Autozüge ein. Diese bestehen aus einer Lokomotive Ge 4/4‘‘‘, einer variablen Anzahl Autotransportwagen und einem Steuerwagen mit Motorradabteil. Die elektronische Bremsansteuerung ab Steuerwagen auf die Lokomotive über den Zugbus erlaubte keine präzisen Bremsungen. Daher wurde beschlossen, die Steuerwagen mit einem Führerbremsventil auszurüsten. Die Versuche haben gezeigt, dass der Halteort nach dem Umbau wesentlich präziser wurde.

Die Firma Mecno Service in Venedig baut seit über 15 Jahren Schienenschleifzüge. Damit diese auch in der Schweiz eingesetzt werden können, ist eine BAV-Betriebsbewilligung erforderlich. In diesem Rahmen haben wir im Auftrag von Mecno Service den Sicherheitsbericht zusammengestellt, damit das BAV die Betriebsbewilligung erteilen kann.

Im September 2014 erteilte das BAV eine provisorische Betriebsbewilligung für den Einsatz in der Schweiz, also 2 Monate nach Auftragserteilung an uns. Die definitive Betriebsbewilligung folgte im Dezember 2014.

Das Zulassungsverfahren wurde nach der BAV-Richtlinie Zulassung Eisenbahnfahrzeuge vom 1. Januar 2014 und den EN 15955-1 und 15955-2 durchgeführt. In einer ersten Phase wurde die Struktur des Sicherheitsberichtes dem BAV zur Genehmigung vorgelegt. Damit war definiert, welche Dokumente in den rund 600 Seiten umfassenden Sicherheitsbericht integriert werden mussten. Für den Einsatz in der Schweiz musste das Fahrzeug nachträglich mit einem Partikelfilter ausgerüstet werden, wie es die Ausführungsbestimmungen zur Eisenbahnverordnung verlangen.

Das Projekt Stuttgart 21 sieht vor, den bestehenden Kopfbahnhof aufzuheben und durch einen tiefgelegten, modernen Durchgangsbahnhof zu ersetzen. Gleichzeitig werden die Gleisanlagen um 90 Grad gedreht, um die Geometrie besser an die Fernbahnstrecken anzupassen. 

Das komplexe Vorhaben umfasst 30 km zweiröhrige Tunnel, unterirdische Verzweigungen, mehrere grosse Brücken und ca. 26 km offene Strecke. Moderne Sicherungsanlagen (ETCS L2) werden die nötige Leistungsfähigkeit im Grossraum Stuttgart langfristig garantieren.
Während des fünfmonatigen Einsatzes vor Ort haben wir unzählige Projektteile und technische Lösungen analysiert, Kostentreiber identifiziert, Korreferate durchgeführt, neue Ideen entwickelt und Vorschläge zur Kostensenkung sowie zur Schliessung von vorhandenen Planungslücken unterbreitet. Besondere Schwerpunkte waren die Planung der Untertagbauwerke und Brücken, das Schnittstellenmanagement, RAMS-basierte Prozesse, bahntechnische Ausrüstung inkl. Sicherungsanlagen, Bahnbetriebsführung, Rettung/Sicherheit sowie Baulogistik. Dank der hohen Wertschätzung unserer Arbeit durch die Bauherrschaft und den Partner McKinsey ist es uns gelungen, weiterführende Ideen und Vorschläge zur übergeordneten Baulogistik, zu Ausschreibungskonzepten, zum Stakeholder-Management und zur Optimierung diverser Bauteile einzubringen.

Der Infrastrukturbetreiber ersetzt die überalterten, störungsanfälligen Sicherungsanlagen netzweit durch ETCS. Traffic Management ist zentrales Element der Betriebsführung, für die Fahrgäste gleichzeitig mit der beabsichtigten Leistungssteigerung die Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen. Im Hinblick auf die erwartete Verdoppelung des Verkehrs fliessen neueste Erkenntnisse betreffend Betriebsprozesse ein.

Um die Erwartungen der Kunden auch im Falle von Störungen im Betriebsablauf zu erfüllen, arbeitet die Verkehrssteuerung mit einer rein funktional beschriebenen Zielvorgabe des Angebots. Im Produktionsprozess ist die Verantwortlichkeit der Aktoren mit der Einflussmöglichkeit kongruent. Das Modell zweier verzahnter Regelkreise umfasst Konflikterkennung und Neuplanung des Betrieblaufs in Echtzeit und ermöglicht eine präzise Betriebsabwicklung.