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Leitsystem in der Cloud

Auf digitaler Pionierfahrt

Zermatt gehört landschaftlich zu den schönsten Orten der Schweiz und hat seit kurzem auch bahntechnisch die Nase vorne : Als weltweit erste Betreiberin hat die Gornergrat Bahn (GGB) ein Leitsystem im Einsatz, das über die «Cloud» betrieben wird.

Beim Bahnhof und in den vielen Gassen in Zermatt herrscht emsiges Treiben – und das zu fast jeder Jahreszeit, denn ein Ausflug in das weltbekannte Bergdorf ist sommers wie winters atemberaubend. Ein Highlight für jeden Besucher ist die Fahrt mit der Gornergrat Bahn, die 1898 als erste elektrische Zahnradbahn der Schweiz eröffnet wurde. Von der Talstation, direkt neben dem Bahnhof der Matterhorn-Gotthard-Bahn gelegen, führen die Schmalspurgleise neun Kilometer hinauf auf den Gornergrat. Heute transportiert die GGB Jahr für Jahr mehr als anderthalb Millionen Fahrgäste auf den Gipfel auf fast 3100 Meter über Meer. Von dort aus geniessen die Besucher einen spektakulären Blick auf das Monte-Rosa-Massiv und das Matterhorn.

Neues wagen

Weniger augenfällig aber umso wichtiger ist das Leitsystem, das hinter den Kulissen für den reibungslosen Bahnbetrieb sorgt. Bereits seit vielen Jahren setzt die Gornergrat Bahn auf das integrale Leit- und Informationssystem Iltis von Siemens Schweiz. Als sich 2016 abzeichnete, dass die installierten Anlagen erneuert werden müssen, entschieden sich die Verantwortlichen der GGB in Absprache mit Siemens für einen komplett neuen Ansatz: Statt der üblichen Installation der gesamten Rechnerinfrastruktur vor Ort, wurden die nötigen Server- und Computeranlagen am Hauptsitz von Siemens Mobility in Wallisellen aufgebaut. Nach einer mehrmonatigen Testphase ist das System seit Anfang Januar 2017 im Regelbetrieb im Einsatz

GGB-Fahrdienstleiter Georges Lauber

Jederzeit verfügbar

Wenn man Fahrdienstleiter Georges Lauber über die Schulter blickt, deutet nichts darauf hin, dass in der Betriebsleitzentrale in Zermatt eine Weltneuheit installiert ist. «Für uns hat sich mit der Cloud-Lösung nichts geändert, es läuft alles gleich wie vorher», erklärt der GGB-Teamleiter. Lauber sitzt wie üblich vor den Bildschirmen und überprüft die Fahrstrassen, Signale und Weichen, die auf den Iltis-Monitoren grafisch dargestellt sind. Zu den Aufgaben des Systems gehören u.a. die Fernsteuerung der Stellwerke, die Überwachung des Betriebs und die Steuerung der Fahrgastinformationssysteme in den Stationen. Wenn alle Passagiere im Zug sind und Georges Lauber mit einem Mausklick die Fahrerlaubnis erteilt, flitzen die entsprechenden elektronischen Befehle und Datenpakete innert Millisekunden nicht wie früher in den Serverraum im Keller, sondern nach Wallisellen.

Nicht mal der Projektleiter hat Zutritt

Hier, am 168 Kilometer entfernen Hauptsitz von Siemens Mobility, verarbeiten die Rechner die entsprechenden Signale und geben dem Iltis-Leitsystem die nötigen Impulse, die im selben Augenblick in Zermatt automatisch ausgeführt werden. In das gekühlte und mehrfach gesicherte Data-Center in Wallisellen hat nicht einmal Daniel Brönimann Zutritt. Der 51-jährige Siemens-Projektleiter hat das neuartige System mitentwickelt und kennt alle Details: «Unsere Lösung, die wir «Iltis as a Service» nennen, beinhaltet zwei wesentliche Neuerungen. Zum einen die eigentliche Cloud-Lösung: dies bedeutet, dass die Rechner und Server nicht mehr physisch an einem Ort vorhanden, sondern virtuell in Wallisellen aufgesetzt sind. Der andere neue Aspekt ist die Überbrückung der Distanz von Wallisellen nach Zermatt», erklärt Brönimann. Dabei handelt es sich um ein Konstrukt, das Siemens im Rahmen eines Plangenehmigungsverfahrens beim Bundesamt für Verkehr (BAV) bewilligen lassen mussten. Die Bahnspezialisten von Siemens und der GGB hatten den Nachweis zu erbringen, dass die neuartige Lösung sicher und jederzeit verfügbar ist. «Dazu mussten wir u.a. mehrere internationale IT-Sicherheitsnormen erfüllen», ergänzt Brönimann. «Zusätzlich haben wir Kryptoboxen eingebaut, welche die Datenleitungen und die Zugangspunkte zusätzlich schützen – und zwar sowohl in Zermatt als auch in Wallisellen.» Die kryptografischen Verfahren stellen sicher, dass auf den Datentunnelleitungen nichts anderes als Iltis-Telegramme und -Befehle übermittelt werden. Die Sicherheitssysteme sorgen zudem dafür, dass keine Iltis-Datenpakete verloren, verändert oder zusätzliche, aus fremden Quellen stammende Daten, übermittelt werden. Die BAV-Bewilligung für den Testbetrieb wurde im Juni 2016 erteilt. Zwei Monate später konnte der Regelbetrieb aufgenommen werden.

Doppelt und dreifach gesichert

Bereits beim sechs Monate dauernden Testbetrieb der neuen Cloud-Lösung setzten die Ingenieure auf einen speziellen Dienst von Technologiepartner Swisscom. Der sogenannte LAN-Interconnection-Service gewährleistet zu jeder Zeit eine sichere Datenverbindung. Zusätzlich wurde die ganze Lösung redundant aufgebaut und zwei separate Leitungen zwischen Wallisellen und Zermatt installiert. Als zusätzliche Rückfallebene wird in den kommenden drei Jahren während der sogenannten Leistungsbestätigungsphase noch ein Ersatzcomputer in Zermatt vorgehalten. Im Notfall könnte der Fahrdienstleiter diesen Rechner aktivieren und die Stellwerke der GGB autonom manuell vor Ort bedienen.

Einfacher und günstiger

Die von Siemens Schweiz entwickelte Lösung eignet sich grundsätzlich für alle Bahnbetreiber. Besonders interessiert sind derzeit vor allem kleinere und mittelgrosse Bahnen. «Wir haben mit zahlreichen Kunden Gespräche geführt und rund ein halbes Dutzend Betreiber aus der Schweiz zeigen konkretes Interesse an einer Zusammenarbeit mit uns», freut sich Projektleiter Brönimann. «Das Pilotprojekt in Zermatt ist natürlich beste Werbung.» Dank der Cloud-basierten Lösung hat die GGB zahlreiche technische und finanzielle Vorteile. So stehen der Bahn sämtliche Funktionen des Bahnleitsystems als Service per Lizenzgeschäft zur Verfügung. Dadurch entfallen die hohen Erstinvestitionen bei der Beschaffung der notwendigen Hard- und IT-Softwaresysteme. Die Verantwortlichen haben zudem die Gewähr, dass die IT-Infrastruktur immer auf dem aktuellsten Stand ist. Ein Wehrmutstropfen gibt es: Fahrdienstleiter Georges Lauber wird nur noch wenig Besuch bekommen von seinem Kollegen aus Wallisellen. Denn für die regelmässigen Service- und Wartungsarbeiten muss kein Siemens-Techniker mehr nach Zermatt anreisen. Und auch bei allfälligen Störungen – von denen es übrigens seit der operativen Inbetriebnahme keine einzige gegeben hat – kann ein Fachmann in Wallisellen eingreifen.

Benno Estermann
Picture credits: Gornergrat Bahn GGB