Advanced Protection System
Advanced Protection System (APS) – Sicherungstechnik von morgen
Neben dem aufwändigen Neubau von Strecken setzt die Deutsche Bahn vor allem darauf, mehr Züge auf dem bestehenden Streckennetz fahren zu lassen. Heute ist die maximale Anzahl an Zügen im Netz durch die herkömmliche Technik begrenzt, denn sie müssen aufgrund ihres langen Bremsweges einen Sicherheitsabstand zueinander einhalten. Dafür wird eine Strecke heute in ortsfeste, physikalische Blockabschnitte eingeteilt. Ein Block ist für den nachfahrenden Zug gesperrt, solange der vorausfahrende Zug diesen noch nicht verlassen hat. Um sicherzustellen, dass der Zug den Block vollständig komplett verlässt und keinen Wagen verloren hat, befinden sich am Anfang und Ende eines Blocks sog. Achszähler an der Strecke, die die Achsen bei Ein- und Ausfahrt zählen. Erst wenn dies übereinstimmt, der Zug also vollständig ist, wird der Block freigegeben.
Mit dem Advanced Protection System (APS) erarbeitet die Digitale Schiene Deutschland gemeinsam mit europäischen Partnern an einer modernen, zugorientierten Sicherungstechnik, die sich von der Sicherung des Zugverkehrs über Blöcke löst und eine neuartige Sicherungslogik einführt. Dabei wird der Sicherheitsabstand nicht mehr statisch über Blockabschnitte auf einer Strecke geregelt, sondern Züge werden dynamisch mit ihrer Ausdehnung und auf dem Gleisnetz verortet. Züge können dann in individuellen, von ihrer aktuellen Geschwindigkeit abhängigen Abständen fahren (sog. „Moving Block“). Dabei muss die Zugvollständigkeit vom Fahrzeug selbstständig überwacht werden. Für die Ortung können strecken- und fahrzeugseitige Lokalisierungssysteme kombiniert werden. Infrastrukturseitig führt das (APS) dafür die Funktion von Stellwerk und Zugbeeinflussung in einem System zusammen und greift auf ETCS L2 oS, dem europäischen Standard der Zugbeeinflussung, zurück.
Die Vorteile von APS im Überblick
Durch den Betrieb in „Moving Blocks“ können Züge in optimalen und flexiblen Abständen fahren, so dass mehr Züge auf derselben Strecke eingesetzt werden können. Damit ergibt sich ein deutlicher Kapazitätsgewinn im Schienennetz. Gleichzeitig kann die Technik im Gleis auf ein Minimum reduziert werden. Dadurch steigt die Zuverlässigkeit, da weniger Infrastrukturelemente zu weniger Ausfällen führen. Gleichzeitig sinken die Instandhaltungsaufwände.
Auch muss eine so angelegte Sicherungslogik nicht mehr auf festgelegte Fahrstraßen zurückgreifen, sondern ist in der Lage, einen Zug während seiner Fahrt von einem beliebigen Start- zu einem beliebigen Zielpunkt stets zu sichern. Dies lässt deutlich mehr Flexibilität in der Betriebsführung zu. Die Sicherungslogik von heutigen Stellwerken ist streckengebunden. Jede Strecke mit ihren Eigenschaften individuell geplant und in der Stellwerkssoftware aufwändig angelegt werden, die sogenannte Projektierung. Durch die Unabhängigkeit von APS von streckenseitigen Anlagen (z. B. Gleisfreimeldeanlagen) entfällt zusätzlich die spezifische, (physikalische) Projektierungen von Trassen. Dies ermöglicht eine deutlich schnellere Projektierung von auszurüstenden Strecken.
Die Technologie im Einsatz
Die Entwicklung und Prototypisierung von APS und weiterer Systemkomponenten hat begonnen. Ziel ist es, dass bis Anfang der 2030er ein zugelassenes System mit den Grundfunktionen von APS die Sicherung einer ausgewählten Strecke übernimmt. Darauf aufbauend soll APS bis zur Erreichung der Serienreife entwickelt werden, um dann als Standard für alle neuen Leit- und Sicherungstechnik-Projekte eingesetzt zu werden. Am Digitalen Knoten Stuttgart werden erste Entwicklungserfolge ab einem APS Demonstrator getestet.
Das Advanced Protection System wird von Beginn an europäisch gedacht. Im Rahmen von RCA (Reference CCS Architecture, eine Initiative von EUG und EULYNX) wird gemeinsam mit anderen europäischen Infrastrukturbetreibern eine standardisierte Leit- und Sicherungstechnik mit APS als Kern neu konzipiert. Durch standardisierte Schnittstellen, harmonisierte Technik und einheitliche betriebliche Regeln unterstützt APS die angestrebte europäische Interoperabilität.