Digitale Stellwerke (DSTW)

Als integratives System mit standardisierten Schnittstellen bildet das Digitale Stellwerk (DSTW) in Verbindung mit dem einheitlichen integrierten Leit- und Bediensystem (iLBS) das Herzstück der Digitalen Leit- und Sicherungstechnik (DLST). Mit dieser neuen Generation der Leit- und Sicherungstechnik stellt die Deutsche Bahn eine technische Lösung bereit, die darauf abzielt, das gesamte Netz mit einer einheitlichen Plattform auszustatten.

Das DSTW ist eine Weiterentwicklung des Elektronischen Stellwerks (ESTW) und wird im Rahmen der DLST über ein neues Bediensystem gesteuert. Digitale Stellwerke ersetzen zukünftig die vielen verschiedenen Stellwerkstypen diverser Bauarten und Generationen. Im Gegensatz zum ESTW werden die Stellbefehle digital per Glasfaserkabel an Weichen und Signale übermittelt. Damit wird die Trennung von Energie und Daten sowie eine verbesserte Diagnosefähigkeit erreicht.

DSTW übermitteln Befehle für Weichen aus größerer Stellentfernung mittels Glasfasertechnologie und bieten standardisierte Schnittstellen sowie eine zustandsbasierte Instandhaltung. Da die standardisierten Schnittstellen des DSTW offen und auf Basis standardisierter Internetprotokolle (IP-basiert) realisiert sind, können Komponenten unterschiedlicher Hersteller zu einem Gesamtsystem zusammengeschaltet werden. Die Deutsche Bahn ermöglicht so auch einen Wettbewerb für diverse technische Lösungen einzelner Hersteller, was zu einer Steigerung der Qualität und Wirtschaftlichkeit der Leit- und Sicherungstechnik führt – ein entscheidender Beitrag zur Realisierung der Digitalen Schiene Deutschland.

Komponenten eines DSTW

Das DSTW setzt sich aus einzelnen, klar spezifizierten Teilsystemen, teilweise auch Komponenten genannt, zusammen – wie z. B. Zentraleinheit, Signale oder Weichen. Diese sind über standardisierte Schnittstellen, die sogenannten Standard Communication Interfaces (SCI), miteinander verbunden. Durch diese offenen, IP-basierten Schnittstellen wird das nahtlose Zusammenschalten von Komponenten unterschiedlicher Hersteller in einem System ermöglicht. Die funktional orientierte Spezifikation seitens der Deutschen Bahn ermöglicht dabei einen Wettbewerb der diversen technischen Lösungen einzelner Hersteller für die Realisierung dieser Komponenten.

Bahnbetriebliches IP-Netz (bbIP)

Die sich seit einigen Jahrzehnten im Einsatz befindlichen Elektronischen Stellwerke (ESTW) bedienen sich konventioneller Schalttechnik. So wurden bisher die Befehle der Zentraleinheit über große Bündel von Kupferkabeln an die einzelnen Stellelemente wie Weichen, Signale und Bahnübergänge gesendet.

Zukünftig sollen mithilfe der neuen Stellwerksgeneration, der Digitalen Stellwerke, Stellbefehle über IP-Netze übertragen werden. Ein Vorteil liegt in der deutlich höheren Stellentfernung durch die Verbindung per IP-Datenleitung: Beim DSTW entfällt ein Großteil der Signalkabel vom Stellwerk zu den Feldelementen der Leit- und Sicherungstechnik. Standardisierte IP-Schnittstellen ermöglichen zudem einen modularen Aufbau des Stellwerks und die Ausrüstung mit modernen Standardkomponenten der Industrie, was letztendlich zu Einsparungspotenzialen führt.  

Was ist bbIP?

Das Projekt „Bahnbetriebliches IP-Netz“, kurz bbIP, ist ein Entwicklungsprojekt und Teil der Digitalen Leit- und Sicherungstechnik. Es stellt eine moderne, hochverfügbare IP-Plattform zur Datenübertragung für bahnbetriebliche Zwecke zur Verfügung – beginnend mit exklusiven IP-Netzen für die Vorserienprojekte.

Die Aufgaben von bbIP sind:

• Fristgerechter Aufbau exklusiver IP-basierter Netze mit standardisierten Schnittstellen für die DSTW-Bauprojekte der Vorserie und des Starterpakets,
• Bereitstellung exklusiver IP-Netze für das DSTW-Programm, mit einem zentralen IP-Netzmanagement zur Sicherstellung der geforderten hohen Netzverfügbarkeit (99,99921 %),
• Sicherstellen, dass nach dem Abschluss der Pilotphase ein Rollout auch für weitere bahnbetriebliche Anwendungen umsetzbar ist.

Anforderungen der DLST an ein IP-Netz

Über das bbIP-Netz erfolgt der Austausch von Steuerdaten zwischen den Zentraleinheiten der DSTW und den Stellelementen, wie z. B. Weichen und Signale. Dabei erfüllt bbIP folgende Anforderungen der DLST:

• Hohe Netzverfügbarkeit,
• Hohe Netzstabilität,
• Kurze Ende-zu-Ende-Laufzeiten,
• Hohe Sicherheitsstandards,
• Standardisierte Schnittstellen,
• Nutzbarkeit für unterschiedliche Anwendungen der DLST,
• Skalierbarkeit (beim Flächenrollout zur Anbindung von bis zu 130.000 Stellelementen),
• Kosteneffizienz, insbesondere effizienter Betrieb.