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Die Rhätische Bahn optimiert Wartung und Betrieb ihres Bahnstromnetzes mit einer integrierten Lösung für die Automatisierung und Elektrifizierung

Spezielle Anforderungen in einem speziellen Netz

Ein Drittel des Streckennetz der Rhätischen Bahn (RhB) zählt zum UNESCO Welterbe und befindet sich teilweise auf oder in Kunstbauten. Für die RhB heißt dies, dass sie jedes Jahr hohe Summen investieren muss, um die Substanz der Kunstbauten zu erhalten: Allein im Jahr 2015 investierte die RhB rund 192 Millionen Franken in ihre Infrastruktur.

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Die Fahrstromversorgung der Rhätischen Bahn ist essentiell für einen sicheren und störungsfreien Betrieb auf den Strecken des Unternehmens

Aktuell wird ein ganz besonderer Teil der Anlagen modernisiert: die Versorgung der Strecken und Fahrzeuge mit Energie, ohne die ein zuverlässiger und pünktlicher Zugverkehr einfach nicht möglich ist. Die RhB benutzt zum Antrieb ihrer elektrisch betriebenen Fahrzeuge im Stammnetz Einphasenwechselstrom mit einer Spannung von 11 kV und einer Frequenz von 16,7 Hertz, der wie üblich über Oberleitungen zugeführt wird. Die Frequenz entspricht dabei derjenigen des übrigen Schweizer Bahnnetzes, während die Spannung um 4 kV niedriger liegt. Der Energietransport über mittlere Entfernungen erfolgt über ein bahneigenes Versorgungsnetz, das als Einphasen-Dreileiternetz mit derselben Frequenz 16,7 Hertz, aber einer Spannung von 66 kV betrieben wird.

Mit der Modernisierung wollten die Verantwortlichen bei der RhB die Möglichkeit haben, die Bedienung der Systeme komfortabler und zeitgemäßer zu gestalten, mehr und detailliertere Daten zum Zustand des Netzes und der Stationen erhalten und insgesamt die Leistungsfähigkeit der Automatisierungslösung insbesondere für den Bereitschaftsdienst verbessern, der jederzeit per Fernwartung auf die Systeme zugreifen können muss. All diese Anforderungen waren auf Basis der vorhandenen Technologie nicht umsetzbar, sodass sich die RhB für ein umfassendes Retrofit der Schaltanlagen entschied.

Über die Rhätische Bahn

Das 384 Kilometer lange Streckennetz der Rhätische Bahn AG Landquart verbindet Orte und Menschen im Kanton Graubünden und fasziniert dabei mit eindrücklichen Zahlen: Über 90 Prozent des Streckennetzes wurden vor 1914 erstellt und befindet sich zu einem Drittel auf über 1.500 Meter über Meer.

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Spektakuläre Brücken, zahlreiche Tunnel und einer der am höchsten gelegenen Streckenabschnitte über den Berninapass mit 2.253 m über dem Meeresspiegel sind ein Dokument der technischen Leistungen, die die Erbauer seit der Gründung der Bahn im Jahr 1888 leisten. Weniger spektakulär, aber essentiell für den Bahnbetrieb ist die Stromversorgung der Bahnstrecken. Im rauen Gebirgsklima muss sie nicht nur robust und zuverlässig arbeiten, sondern sich bei einer Störung durch Wind- oder Schneebruch auch schnell wieder in Betrieb nehmen lassen. Dank einer integrierten Lösung für die Automatisierung und Schalttechnik kann der Bereitschaftsdienst der Bahnstromversorgung jetzt Störungen genauer lokalisieren und schneller beheben.

Aus Simatic S5 wird Simatic S7

Die Migration auf ein neueres System sowie die Erweiterung um Comfort Panels liefert mehr Details als bisher und erleichtert so die Wartung der Bahnstromversorgung.

Im April 2016 wurde die Pilotanlage am Bahnhof Landquart als erste von 14 geplanten Stationen umgebaut. Die vorhandene Technologie auf Basis Simatic S5 wurde auf Simatic S7 migriert und die Schutztechnik mit aktuellen Siprotec Systemen modernisiert. Zudem wurde das bislang in den Unterwerken zur Bedienung eingesetzte Blindschaltbild durch ein im TIA Portal projektiertes 19'' Simatic HMI TP1900 widescreen Comfort Panel mit Touchbedienung ersetzt.

 

Landquart wurde als Pilotprojekt ausgewählt, da die Station eine der technologisch komplexesten Installationen der RhB ist: Hier befindet sich nicht nur eine Unterstation, die die Strecken zwischen Chur und Küblis mit Strom versorgt und überwacht, sondern auch eine der vier Einspeisestationen, so Ursin Gabriel, Mitarbeiter im Engineering der Infrastrukturabteilung und einer der Projektverantwortlichen bei der RhB. Er ist mit dem bisherigen Projektverlauf sehr zufrieden: „Natürlich gibt es bei einem Pilotprojekt immer einige kleinere Probleme, die haben wir aber gemeinsam mit Repower und Siemens gut gelöst. Für uns hat sich gezeigt, dass es ein großer Vorteil ist, wenn man einen Ansprechpartner für alle Fragen hat. Da wir bei Siemens sowohl die Automatisierung als auch die Schalttechnik beziehen können, macht es uns das Handling des Projektes natürlich einfacher.“

 

Auf der technischen Seite hat sich vor allem die Bedienung des Systems deutlich verbessert, so Gabriel weiter: „Wir haben unter anderem die Mosaiktafeln in den Unterstationen durch Panels mit Touchbedienung ersetzt. Das erleichtert die Arbeit unserer Bereitschaftsteams vor Ort deutlich.“ Diese Einschätzung teilt auch sein Kollege Jakob Jegen, der seit mittlerweile 26 Jahren in der Wartung der Bahnstromversorgung tätig ist: „Das neue Panel ist viel übersichtlicher als die alten Bedientafeln. Noch dazu haben wir jetzt mehr und genauere Messwerte und Daten von der Strecke, sodass wir den Fehler besser eingrenzen und lokalisieren können.“

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Da wir bei Siemens sowohl Automatisierung als auch Schalttechnik beziehen können, macht es uns das Handling des Projektes einfacher.

Ursin Gabriel, Engineering Rhätische Bahn

Schneller bei Wartung und Protokollierung von Störungen

Dank performantere Fernwirktechnik und automatische Protokollierung erleichtert sich nicht nur die tägliche Arbeit, die Stromversorgung der RhB ist auch fit für die Zukunft.

Störungen der Stromversorgung sind bei der RhB nicht an der Tagesordnung – aber vor allem im Winterhalbjahr kann es durch Schneebruch oder starken Wind schon vorkommen, dass ein Baum auf die Leitungen stürzt. Dann müssen die Wartungsteams mit speziellen Dieselloks schnell zur richtigen Stelle geleitet werden, damit der Fahrbetrieb möglichst rasch wieder aufgenommen werden kann. Nach der Modernisierung zeigt sich, dass auch diese Aufgabe besser als vorher erledigt werden kann.

 

Die Meldung über eine Störung läuft wie alle anderen Daten aus dem Bahnnetz zunächst in der Leitstelle ein, von wo aus die Leitwarte der Bahnstromversorgung und die Bereitschaft verständigt werden. Der Mitarbeiter in der Bereitschaft schaltet sich dann von zuhause per Computer über das Fernwartungssystem auf das Überwachungssystem auf. „Nach der Modernisierung ist das gesamte System performanter geworden. So können wir die Störung schneller finden und an die Wartung melden,“ erklärt Jegen. Wenn der Betrieb wieder läuft, entfällt zudem eine weiterer Aufgabe, die die Bereitschaft bislang übernehmen musste: „Vorher mussten wir Meldungen und Störungen auf Papier protokollieren – das war zeitaufwändig. Jetzt werden alle Daten automatisch erfasst und protokolliert, was uns die Arbeit sehr erleichtert.“ Auch für Gabriel ist die automatische Archivierung der Daten und Meldungen eine wichtige Neuerung: „Dadurch haben wir immer alle aktuellen und gespeicherten Daten vorliegen, können  Fehlerursachen besser analysieren und gegebenenfalls entsprechende Gegenmaßnahmen ergreifen. Davon werden wir in Zukunft sicher sehr profitieren.“

Nach der Modernisierung ist das gesamte System performanter geworden. So können wir die Störung schneller finden und an die Wartung melden.

Jakob Jegen, Instandhaltung Rhätische Bahn
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Weichenstellung für die Zukunft

Das Projektteam rund um Ursin Gabriel kümmert sich um die Modernisierung: „Aktuell haben wir drei Stationen umgerüstet, bis Ende 2017 wollen wir alle Einspeisestationen und die 15 Unterwerke umgerüstet haben. Ich bin sicher, dass wir mit den eingespielten Teams gut vorankommen werden und diesen Zeitplan auch einhalten können.“ Dann wird die RhB bei diesem besonders kritischen Teil der Infrastruktur die Weichen Richtung Zukunft gestellt haben und ihren erfolgreichen Kurs mit einer sicheren und unterbrechungsfreien Fahrstromversorgung fortsetzen können.

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