Im engeren Sinne sind damit die entlang einer Eisenbahnstrecke stehenden Streckensignale gemeint, die dem Führer von Eisenbahnfahrzeugen Informationen und Aufträge über oder für den Fahrweg übermitteln. Sie werden vom Fahrdienstleiter oder Wärter als Bediener eines Stellwerks gegeben. Wichtige Informationen, die mit Signalen übermittelt werden, sind unter anderem, ob und mit welcher Geschwindigkeit gefahren werden darf.
Signalordnung für die Eisenbahnen Deutschlands 1885[2] (Auszug): weißes Licht: Fahrt frei, grünes Licht: langsam fahren.
In der Frühzeit der Eisenbahngeschichte, als oft nur ein oder zwei Züge auf einer Strecke verkehrten, wurden sehr einfache Methoden zur Verständigung verwandt. Die Kommunikation erfolgte mittels Pfiffen, Winken, Schwenken von Fahnen oder Laternen. Als erste Eisenbahn führte die Liverpool and Manchester Railway 1830 Signale ein, die mit Flaggen gegeben wurden: Weiß für „Halt“, Rot für „Vorsicht, langsam fahren“ und Violett für „freie Fahrt“. Andere Bahnen in Großbritannien und den USA folgten in den frühen 1840er Jahren diesem Beispiel.[3] Die Bedeutung der eingesetzten Farben variierte je nach Bahngesellschaft und Zeit. So konnte Grün auch durchaus „Halt“ bedeuten.[4]
Mit steigender Zugzahl wurde dies unpraktikabel, und es wurde zunächst ein Zeitabstand eingeführt, nach dem ein Zug einem anderen auf einer Strecke folgen durfte. Dabei wurde auch nach Zuggattung und Geschwindigkeit unterschieden, sodass ein Personenzug einem Güterzug nur mit großem Abstand folgen durfte, während er nach einem Schnellzug nur einen geringen Abstand einhalten musste. Trotz unterschiedlicher Geschwindigkeiten blieb somit immer ein ausreichender Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zügen, und im Normalfall konnte kein Zug auf einen anderen auffahren. Dieses Sicherungssystem barg allerdings Gefahren, wenn ein Zug auf der Strecke liegen blieb und der nachfolgende Zug nicht rechtzeitig informiert wurde.
Daraufhin wurde der Raumabstand eingeführt, der jedem Zug einen Streckenabschnitt freihält, in den kein anderer einfahren darf, bis der vorhergehende ihn verlassen hat. Diese Abstände wurden zunächst durch aufwendige Streckenposten realisiert, die sich auf Sicht mit Fahnen und Laternen verständigten. Später wurden dazu an Masten befestigte Scheiben, Körbe oder Arme (optischer Telegraph) benutzt, die über weitere Distanz sichtbar waren und somit den Blockabstand vergrößerten und die Anzahl der erforderlichen Streckenposten verringerte. Wesentlich vereinfacht wurde dieses Verfahren durch den erstmals 1840 eingeführten Bahntelegraphen, mit dem elektrische Signale über weite Entfernungen entlang von Bahnstrecken gegeben werden konnten.
Bei den verschiedenen Bahngesellschaften entwickelte sich eine Vielzahl von Signaltafeln und Masten mit beweglichen Elementen, die vom Stellwerk entsprechend dem Stand der Technik zur Zeit ihrer Einführung über Drahtzugleitungen, elektromechanisch oder auf andere Weise bewegt wurden. Diese mechanischen Formsignale stellen einen Signalbegriff durch bewegliche Elemente – meist Tafeln oder Flügel – dar. Die in der Folge zunehmend gebräuchliche Bauform ist das Lichtsignal, bei dem die Signallampen die Signalbegriffe durch ihre Farbe und Anordnung darstellen. Diese entstanden aus den Nachtzeichen der Formsignale, die schon früh mit der Ausdehnung des Bahnbetriebes in die Dunkelheit erforderlich wurden. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts war es in Deutschland[5] und Großbritannien[6] üblich, die Fahrtfreigabe durch ein weißes Licht anzuzeigen. Trotz der dadurch bestehenden Gefahr von Verwechslungen wurde das erst Ende des 19. Jahrhunderts zugunsten eines grünen Lichts aufgegeben. Dem Vorbild des damals führenden Eisenbahnlandes folgten auch die deutsche Eisenbahnen: Bis 1907 wurde in Deutschland an den Haupt- und Vorsignalen „Fahrt“ bzw. „Fahrt erwarten“ nachts mit einem weißen Licht signalisiert. Bei den Königlich Bayerischen Staatseisenbahnen wurde dies auch weit über diesen Zeitpunkt hinaus beibehalten, da sie die Kosten der Umrüstung scheuten.[7] Das führte dann unter anderem zum Eisenbahnunfall von Nannhofen 1917.
Viele Signalaufträge werden auch heute noch von Hand unter Zuhilfenahme von Signalfahnen und mit Lichtzeichen gegeben, so beispielsweise beim Rangieren oder zum Erteilen des Abfahrauftrages für einen Zug.
Klassifizierung von Signalen
Signalbegriff
Eisenbahnsignale wurden im Wesentlichen zur Übertragung folgender Informationen entwickelt:
Fahrerlaubnis
Geschwindigkeit
Richtung (Fahrweg)
betriebliche Zusatzinformationen
fahrzeugabhängige Zusatzinformationen
streckenseitige Zusatzinformationen
Die jeweils dafür verwendeten Signalbegriffe (Signalbedeutungen) und die Signalbilder, die die Begriffe darstellen, definiert das gültige Signalbuch.
Schutzziele von Eisenbahnsignalen
Bei Fehlen eines Schutzzieles befindet sich das Signal in Grundstellung, die je nach Signalsystem auf Fahrt oder Halt festgelegt sein kann.
Andernfalls wirken unter anderem folgende Schutzziele...
...in Fahrtstellung:
Geschwindigkeitsänderung
besondere betriebliche Hinweise
...in Haltstellung:
Ende der Fahrerlaubnis
Schutz anderer Fahrstraßen
Schutz vor Bahnübergängen und beweglichen Elementen (z. B. Hubbrücken, Wehrkammertore)
Nothalt im Ereignisfall
besondere betriebliche Hinweise
...im Störungsfall:
betriebliche Hinweise zum weiteren Verfahren (z. B. Fahren auf Sicht)
besondere betriebliche Hinweise
Signalisierungsprinzip
Die Fahrerlaubnis kann einer Zugeinheit alleine (in der Bedeutung mit Streckenhöchstgeschwindigkeit) oder mit Zusatzinformation über Fahrweg (mit Kennbuchstaben zur Auswahl unter alternativen Fahrmöglichkeiten) oder mit der zulässigen Geschwindigkeit signalisiert werden:
Fahrerlaubnissignalisierung (Signalisierung von „Halt“ und „Fahrt“; Signal steht am Beginn der Zugfahrten)
Fahrerlaubnissignalisierung mit impliziter Wegsignalisierung (ursprünglich britische Philosophie; Signalbegriffe geradeaus, links oder rechts abzweigend)
Fahrerlaubnissignalisierung mit impliziter Geschwindigkeitssignalisierung (ursprünglich mitteleuropäische Philosophie; Signalbegriffe geradeaus oder abzweigend ohne Seitenangabe)
Fahrerlaubnissignalisierung mit kombinierter Weg- und Geschwindigkeitssignalisierung (nordamerikanische, osteuropäische und Philosophie moderner Signalsysteme)
Für eine Signalisierung des Fahrwegs oder der Geschwindigkeitwechsels können Anzeiger (zum Beispiel Richtungsanzeiger, Beginn einer Geschwindigkeitsreduzierung) auch ohne Hauptsignale alleine stehen.
Signalisierungszweck
Eisenbahnsignale dienen unterschiedlichen Zwecken, die nachfolgend dargestellt sind:
Signalisierung der Gültigkeit von Signalen
Ein Vor- und Hauptsignal (Blocksignal 731) an der AbzweigstelleKaiserbrücke West in der Nähe der Haltestelle Mainz Nord, die mit einem weißen Kreuz mit schwarzem Rand als ungültig gekennzeichnet sind.
Ungültige Signale werden meist mit Hilfe eines weißen Kreuzes – zum Beispiel am neu errichteten, noch nicht gültigen Signal – gekennzeichnet.
Steht ein Signal an einem Standort abweichend von der Regel, trägt es eine Zuordnungstafel oder ein anderes zusätzliches Hinweisschild.
Signalisierung von Zügen mit bestimmten Eigenschaften
Gruppierung von Signalen
Zur visuellen Darstellung des Signalbegriffs dienen verschiedene Gruppierungen von Signalen, die nach ihrer betrieblichen Funktion unterschieden werden:
Hauptsignal (kann auch ein Mehrabschnittssignal sein)
Gruppensignal für mehrere Gleise (zum Beispiel Gruppenausfahrsignal)
Spezialsignale zur Ankündigung und Darstellung anderer Informationen
Mastschilder an Signalen zu Verfahren im Störungsfall dieser Signale
fahrzeugseitige Signale (Zugsignale)
Zusatzsignal
weitere Signale
Signalstellungen
Je nach Anzahl der darzustellenden Informationen und der Möglichkeit, Signalbegriffe nicht zu zeigen, können Signale so eingeteilt werden:
nicht stellbar (festes Signal, Kennzeichen)
stellbar in eine von mehreren Stellungen
beliebig programmierbar (etwa Freitextanzeige)
Übertragungsbereich
Signale können nicht nur an einzelnen Standorten, sondern auch abschnittsweise oder kontinuierlich auf die Züge übertragen werden. Dabei kann man unterscheiden:
prozessbasiert (zum Beispiel nach Freifahren des vorausliegenden Blockabschnitts)
ereignisbasiert (zum Beispiel durch Betätigung des Gefahrschalters auf Bahnsteigen von Stadtschnellbahnen)
Signalsysteme
In den verschiedenen Ländern haben sich bei den Eisenbahnunternehmen teilweise sehr unterschiedliche Signalsysteme herausgebildet. Das Regelwerk dazu ist wegen seiner betriebssicherheitlichen Bedeutung meist Teil des nationalen Eisenbahnrechts.
Eisenbahnsignale in der Schweiz sind aufgeteilt in Signale für Geschwindigkeiten bis 160 km/h und eine spezielle Führerstandssignalisierung (CAB-Signalling) bei höheren Geschwindigkeiten. Sie werden durch die Fahrdienstvorschriften festgelegt.
Die japanischen Eisenbahnsignale wurden im japanischen Ministerialerlass zur Festlegung von technischen Standards der Eisenbahn festgelegt. Das Signalsystem basierte zunächst auf der britischen Wegesignalisierung, erhielt aber später Einflüsse der US-amerikanischen Geschwindigkeitssignalisierung.
Auf Schnellfahrstrecken wird zusätzlich eine direkte elektronische Signalübertragung an das Triebfahrzeug eingesetzt, da herkömmliche optische Signalbegriffe mittels Lampen oder Formzeichen vom Triebfahrzeugführer wegen der hohen Geschwindigkeiten nicht mehr sicher wahrgenommen werden können. Außerdem kann so ein Bordcomputer Unterstützung geben und die Signalaufträge gegebenenfalls ohne Mitwirkung des Triebfahrzeugführers direkt umsetzen.
Die für den Triebfahrzeugführer nötigen Informationen werden dabei im Führerstand des Fahrzeugs über verschiedene Anzeigeinstrumente dargestellt.
Das deutsche Eisenbahn-Bundesamt verlangt, dass ein Triebfahrzeugführer ein vor ihm liegendes Signal wenigstens fünf Sekunden lang sehen muss, bevor er davon eine Handlung ableitet. (Bei 160 km/h legt er dabei etwa 220 m zurück). Bei höherer Geschwindigkeit werden deswegen Zugbeeinflussungssysteme eingesetzt, die Signalinformationen auf das Fahrzeug übertragen. In Deutschland wird beispielsweise die linienförmige Zugbeeinflussung (LZB)[8] eingesetzt. Europaweit sind hier mehrere unterschiedliche Systeme im Einsatz, die künftig in Form des European Train Control System durch ein funkbasiertes elektronisches System vereinheitlicht werden sollen.
Auch in U- sowie Stadtbahnnetzen wird Führerstandsignalisierung eingesetzt, um Züge zu steuern. Dazu sind verwandte Zugbeeinflussungssysteme im Einsatz, die teilweise auch einen fahrerlosen Betrieb ermöglichen.
Signale für das Eisenbahnpersonal
Beilage zur Signalordnung der SBB vom 7. September 1874 mit graphischer Darstellung der zu nutzenden Signaltöne und -instrumente
In den meisten Ländern sind für Lokomotiven Pfeifen oder vergleichbare Einrichtungen zur Abgabe akustischer Signale vorgeschrieben. In Deutschland ist für Triebfahrzeuge eine Dampfpfeife oder eine vergleichbare Einrichtung wie ein Makrofon zur Generierung der akustischen Signale durch die Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) vorgeschrieben.[9] Als noch nicht an allen Zügen durchgehende Bremsen vorhanden waren, wurden damit Signale zum Anlegen und Lösen der Handbremsen an das Zugpersonal gegeben. Heute dienen akustische Signale der Abgabe von Signalen für das Zugpersonal sowie für die Verständigung von örtlichem Personal.
Zugsignale
Zugsignale sind Spitzensignale und Schlusssignale. In Deutschland besteht das Spitzensignal für Züge aus drei A-förmig angeordneten weißen Lampen an Triebfahrzeugen und Steuerwagen (Zg 1a) oder zwei waagerechten weißen Lampen an einem geschobenen Wagen (Zg 1b). Dieses Signal wird sowohl tags als auch nachts geführt. Das deutsche Zugschlusssignal (Zg 2) besteht aus zwei rückstrahlenden rot-weißen Schildern oder zwei waagerechten roten Lampen (Fahrzeugbeleuchtung). Die Lampen dürfen blinken.
Trivia
Die akustischen Signale dienten auch als Inspiration für Komponisten, so z. B. für den Kopenhagener Eisenbahn-Dampf-Galopp, den Hans Christian Lumbye zur Einweihung der ersten Bahnlinie zwischen Roskilde und Kopenhagen 1847 komponierte.[10] In diesem setzt er u. a. Zugglocke und Trillerpfeife ein.[11][12] Im Jazz nutzte z. B. Daniel Lavoie auf seiner Langspielplatte Nirvana Bleu für den Titel Saint-Côme Express eine Eisenbahnpfeife.
↑Simon Garfield: The Last Journey of William Huskisson. Faber and Faber, 2002. ISBN 0-571-21048-1, S. 135.
↑Lionel Thomas Caswell Rolt: Red for Danger. Auflage: London 1978. ISBN 0-330-25555-X, S. 126, für die Great Western Railway 1865; Bekanntmachung Nr. 514 (Rechtzeitiges Halten der Züge), S. 420. In: Eisenbahndirektion Mainz (Hg.): Sammlung der herausgegebenen Amtsblätter 7 (1903). Mainz 1904. Amtsblatt vom 5. September 1903. Nr. 45.
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