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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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
Digitalisierung bei der Deutschen Bahn
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DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.20193
Digitale Stellwerke
Digitale ÜbertragungBahnunternehmen sind
Technologietreiber
Glasfaser statt Kupfer Deutl ich weniger Kabel
Standardisierung
Die heutige Stellwerkslandschaft ist durch eine sehr
heterogene Anlagenstruktur geprägt
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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
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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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
Ziele der DSTW-Technologie
*Digitales Stellwerk **Small Medium Enterprises
Technikhebel Markthebel
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Das DSTW zeichnet sich gegenüber der Bestandstechnik durch
ein hohes Maß an Standardisierung aus
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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
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DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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
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Sämtliche Schnittstellen werden in einem
mehrstufigen Prozess zur Zulassung gebracht
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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?
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Vorserienprojekte haben das Ziel Standards zu eta-
blieren und die Serienreife der Technik zu erreichen
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
Stand und Herausforderungen Vorserienprojekt Warnemünde und Harz-Weser
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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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
Herausforderungen in der Vor- und Entwurfsplanung
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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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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)
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DSD bestimmt die Vorgaben für eine deutschland-
weite Einführung der DSTW-Technik
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
Szenario aus Digitale Schiene Deutschland (DSD) zum DSTW Rollout
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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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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
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Mit Umsetzung der Digitalen LST kommen
unterschiedliche Gebäudehüllen zum Einsatz
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.2019
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
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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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.201917
Morgen (BSS)
Der demografische Wandel ist der Hauptauslöser für
eine neue Betriebssteuerungsstrategie (BSS)
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.201918
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
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.201919
Ziellandkarte BSS - RB West
DB Netz AG | Dr. Andreas Kaldenbach | I.NVZ 23 | Fachvortrag BF Bahnen | 14.05.201920
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!