Technik

Stellerksgeschichte

 

 

Dieser Text erschien im Jahrbuch des Bundesverband Deutscher Eisenbahnfreunde (BDEF) 1994, S. 193-198

Vom mechanischen zum elektronischen Stellwerk

Die erste Einrichtung zur Strecken- bzw. Zuglaufüberwachung wurde 1840 mit dem von den Gebrüder Chappe im Jahre 1791 entwickelten optischen Telegraphen eingeführt. Auf den Bahnstationen und Bahnwärterhäuschen an den Bahnübergängen wurde ein Mast aufgestellt, an dem zwei bewegliche Telegraphenflügel befestigt waren. Ein abfahrender Zug wurde durch das Hochziehen des rechten Flügels signalisiert. Dieses Signal setzte sich über die Telegraphen der Bahnwärter bis zur nächsten Station fort, sofern die durch den jeweiligen Bahnwärter zu sichernde Strecke frei war. Die Züge konnten so schon vor ihrer Ankunft in der nächsten Station angemeldet werden. Im Laufe der Jahre entwickelte sich aus diesem Signal das heutige Formhauptsignal. Der optische Telegraph erwies sich jedoch besonders nachts und bei schlechtem Wetter als zu unzuverlässig. Nach etlichen Experimenten mit Nadel- und Zeigertelegraphen entwickelte der Amerikaner Samuel F.B. Morse (1791-1872) im Jahre 1837 in New York den "schreibenden" Telegraphen und ließ ihn kurze Zeit später patentieren. Mitte des vorigen Jahrhunderts kam der Morse-Telegraph auch bei den deutschen Länderbahnen zum Einsatz. Auf der Eisenbahnstrecke Hannover - Lehrte wurde er 1847 zum ersten Mal eingesetzt. Aufgrund der guten Erfahrungen rüstete man bis 1858 sämtliche Staatsbahnen mit dem Morse-Telegraphen aus, wo er viele Jahre seinen Dienst in der Nachrichtenübermittlung versah. Ohne ihn würde eine zuverlässige Verständigung zwischen den Bahnstationen und Stellwerken nicht möglich gewesen. Erst mit der Erfindung des Telefons verschwand der Morse-Telegraph nach und nach aus dem Bahnalltag. Doch zurück zur Entwicklung der Stellwerke.

Die Regelung des Zugverkehrs in den einzelnen Bahnhöfen oblag in den Anfangsjahren der Eisenbahn dem "Jourbeamten" (dem heutigen Fahrdienstleiter), der gleichzeitig auch für das Stellen der Weichen verantwortlich war. Als die Züge noch relativ kurz waren, bereitete das Stellen der Weichen keine Schwierigkeiten, da sie sich noch in der Nähe des Stationsgebäudes befanden. Mit der Länge der Züge veränderte sich im Laufe der Jahre auch die Länge der Ausweichgleise in den Bahnhöfen. Ein Großteil der Weichen verlagerte sich somit in das Bahnhofsvorfeld und mußte jetzt von extra Bahnangestellten, den Weichenstellern, umgelegt werden. Die Bedienung der Weichen durch mehrere Personen barg jedoch auf größeren Bahnhöfen die Gefahr von Missverständnissen durch Übermittlungsfehler in sich und nahm zudem eine Menge Zeit in Anspruch.

Die Idee einer zentralen Stelle, von der aus sämtliche Weichen und Signale eines Bahnhofes von einer Person gestellt werden können besteht schon seit der Inbetriebnahme der ersten Eisenbahnlinie von Manchester nach Liverpool im Jahre 1825. Robert Louis Stephensons Idee eines Stellwerkes sah die zentrale Steuerung der Signale und Fahrstraßen vor. Wegen des geringen Verkehrs zur damaligen Zeit, wurde dieser Gedanke jedoch nicht in die Wirklichkeit umgesetzt. Um 1840 verwirklichte der britische Ingenieur Gregory die Idee Stephensons in Form von "signaltowers" (Weichentürmen). Dabei wurden die Weichen durch Gestängeleitungen und die Signale über Drahtzüge von einer Person bedient, die an einer zentralen Stelle einen guten Überblick über das Geschehen im Bahnhof hatte.

Der Einfachheit halber befanden sich jedoch die ersten Stellwerke im Empfangsgebäude beim Fahrdienstleiter. Doch schon bald ging die Übersichtlichkeit über die Weichen, die sich im Bahnhofsvorfeld befanden, verloren (längere Züge - längere Ausweichgleise). Abhilfe schafften hier separate Stellwerke in Form der Weichentürme nach Gregory's Idee. Nach der Zentralisierung der Weichen- und Signalsteuerung stellte sich bald die Frage nach der Verbesserung der Sicherheit auf Schienen.
Wie kann man z.B. die gestellten Fahrstraßen sichern ?

Wiederum war es der englische Ingenieur Gregory, der im Jahre 1841 für die London and Croydon Railway eine Abhängigkeit zwischen den Stelleinrichtungen zweier Signale entwickelte. Die erste brauchbare und patentierte Erfindung gelang jedoch erst 1856 dem englischen Eisenbahnangestellten Saxby. Vier Jahre später gründete er zusammen mit seinem Kollegen Farmer die Firma Saxby & Farmer, die in Kilburn bei London die Fabrikation von Stellwerken aufnahm. Bei diesen ersten mechanischen Stellwerken wurden die Weichen erstmals in Abhängigkeit zu den Signalen geschaltet, d.h. erst die zuletzt gestellte Weiche gab das Signal frei und wurde bei dessen Fahrtstellung dann verschlossen. Durch Sicherheitsweichen, die für eine Fahrstraße gleichzeitig mit gestellt werden mußten, konnte so auch die Gefahr von Flankenfahrten vermieden werden.

Auf der Pariser Weltausstellung 1867 wurde Saxby's Patent sogar mit der Goldmedaille ausgezeichnet. Allein in England soll es im Jahre 1874 bereits 27.500 Stellwerke der Bauart Saxby & Farmer gegeben haben. Hierzu trug die englische Bahnaufsichtsbehörde in nicht geringem Maße bei, da sie auf die Einführung der Stellwerke gedrungen hatte. Doch auch bei anderen Bahngesellschaften fand diese Sicherungstechnik einen starken Anklang. Nach Belgien, Österreich-Ungarn und Frankreich interessierte sich auch die deutschen Länderbahnen für die neuen Stellwerke aus England.

Nach den Plänen der Firma Saxby & Farmer stellte die Kölnische Maschinenbauanstalt in Bayenthal 1867 auf dem Bahnhof Börßum (Staatsbahnstrecke Braunschweig - Bad Harzburg) das erste mechanische Stellwerk der englischen Bauart in Deutschland auf. Zwei Jahre später 1869 wurde in Braunschweig die erste Signalbauanstalt gründet, welche ab 1873 unter dem Namen "Jüdel & Co." firmierte. Nachdem sie anfangs nur beim Aufbau der englischen Stellwerke in Bürssum und Jerxheim half, produzierte sie später eigene Anlagen unter anderem für den Bahnhof Halberstadt.

Da den deutschen Konstrukteuren das englische System der Fahrstraßenschaltung zu kompliziert war, entwickelten sie ein eigenes. Der Oberingenieur Rüppel der Rheinischen Bahn und der technische Leiter der Braunschweigischen Signalbauanstalt Büssing waren daran maßgeblich beteiligt. Sie schufen 1873 ein Fahrstraßenstellwerk, bei dem die Weichen in beliebiger Reihenfolge umgestellt werden konnten und erst anschließend über einen Schieber festgelegt wurden. Anfangs geschah dies mit dem Signalhebel und später durch einen eigenen Fahrstraßenschalter.

Das erste Stellwerk dieser Bauart wurde 1874 im Bahnhof Barleben (Magdeburg - Halberstädter Eisenbahn) installiert. In den folgenden Jahren verbesserte man das Fahrstraßenstellwerk immer mehr. Z.B. erfolgte die Steuerung der Weichen bei den ersten mechanischen Stellwerken noch über Gestängeleitungen. Dies barg aber die Gefahr eines unbemerkten Bruches in sich und so ersetzte man die Gestänge bald durch Zugseile. Dabei wurden die Weichen und Signale durch zwei Drahtseile, die im Stellwerk mit dem Stellhebel verbunden sind, in die jeweils erforderliche Position gezogen. Die Spannung der Seile erfolgte über Spannwerke.

Im Jahre 1914 konnten die Vorarbeiten für die Regelzeichnungen des späteren mechanischen Einheitsstellwerkes der Deutschen Reichsbahn, nach denen auch das Stellwerk Langeland gebaut worden ist, abgeschlossen werden. Durch den ersten Weltkrieg verzögerte sich jedoch die Vereinheitlichung der mechanischen Stellwerke bis 1924. Die Entwicklung des mechanischen Stellwerkes war ein großer Fortschritt in der Weichen- und Signalsteuerung. Doch es hatte den Nachteil, daß das Stellen der Weichen einen gewissen Kraftaufwand erforderte. Mußte doch die mechanische Bewegung des Stellhebels über die Zugdrähte auf die Weiche übertragen werden.

Schon in den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts experimentierte man deshalb mit pneumatischen und hydraulischen Einrichtungen zum Stelle der Weichen, Signale und Gleissperren. 1873 stellte die Firma Schnabel & Henning aus Bruchsal auf der Weltausstellung in Wien erstmals ein hydraulisches Stellwerk vor. Kurze Zeit später (1881) Installierte die Firma Bresch & Co. ein hydraulisches Stellwerk der Bruchsaler Firma im Lehrter Bahnhof in Berlin. Da im Winter die Hydraulikleitungen einfrohren und auch noch andere Mängel auftraten, wurde es schon nach vier Jahren wieder abgerissen. Auch den pneumatischen Stellwerken gelang im Gegensatz zu Amerika, wo sie in großen Stückzahlen gebaut wurden, nicht der Durchbruch.

Die Firma Siemens & Halske entwickelte 1891 den ersten elektrischen Weichenantrieb und stellte im gleichen Jahr ein Stellwerk mit motorisierten Weichen- und Signalantrieben vor. Durch die Siemenssche Technik konnten die aufwendigen Stellhebel, Zugseile und Spannwerke durch platzsparende Schalter und elektrische Leitungen ersetzt werden. Eines der ersten deutschen elektro-mechanischen Stellwerke, bei denen die Weichen und Signale über Elektroantriebe gestellt wurde, während die Festlegung der Fahrstraßen nach wie vor mechanisch erfolgte, installierte man 1895 in Berlin-Westend. Bis 1932 verbesserte man die Grundform des Siemens & Halske Stellwerkes weiter. So waren z.B. die Schalter zum Stellen der Weichen und Signale erst in zwei und später in drei bzw. vier Reihen angeordnet. Nach der Anordnung der Schalter bezeichnete man die Stellwerke dann als Zwei-, Drei- und Vierreihenstellwerke bezeichnet. Die endgültige Form des Vierreihen-Stellwerk der Bauart Siemens wurde 1933 erstmals im Verschiebebahnhof Dortmund installiert. Die Zerstörung des Blockwerkes in Berlin-Siemensstadt 1943 machte die weitere Produktion der elektro-mechanischer Stellwerke unmöglich.

Mit der Entwicklung des Relais konnten die relativ großen Kippschalter der elektromechanischen Stellwerke bald durch kleine handliche Steuerschalter ersetzt werden, da zum Schalten eines Relais eine wesentlich geringere Spannung erforderlich ist, als zum direkten Schalten der Weichenmotoren. Der geringere Platzbedarf der Steuerschalter ermöglichte eine Übersichtlichere Gestaltung der Schalttische. Die mechanischen Verschlussregister für die Fahrstraßen blieben jedoch erhalten. Um diese Verschlussregister auch noch zu verkleinern, begannen die Vereinigten Eisenbahn-Signalwerke (VES) 1933 mit der Entwicklung eines Stellwerkes mit ausschließlich elektrischen Verschlüssen. Auf der Pariser Weltausstellung 1937 konnte dann der Vorläufer des Gleisbildstellwerkes, der noch sehr dem Vierreihenstellwerk ähnelte, ausgestellt werden. Der zweite Weltkrieg unterbrach jedoch die weitere Entwicklung bis 1946.

Am 12. Oktober 1948 war es dann so weit. Das erste deutsche Gleisbild- oder Drucktasten Stellwerk der Firma VES mit der Typenbezeichnung "Dr I" nahm im Bahnhof Düsseldorf-Derendorf den Betrieb auf. Bei den sogenannten Dr-Stellwerken (Dr = Drucktaste) werden komplette Fahrstraßen über Start- und Zieltasten gestellt, wodurch das einzelne Stellen der Weichen und Signale über die Steuerschalter entfüllt. Die übersichtliche Darstellung des gesamten zu betreuenden Bahnhofsabschnittes in Form eines Gleisbildes ermöglicht zum einen die Erhöhung der Verkehrssicherheit und zum anderen die Einsparung mehrerer kleiner Stellwerke. Mit der Einführung der Dr-Stellwerke verschwanden die mechanischen Stellwerke immer mehr aus dem Betriebsalltag der Eisenbahn. Nur an Stellen, wo durch den Einsatz eines Drucktasten-Stellwerkes keine spürbare Kostensenkung im Betriebsablauf erreicht wurde, blieben sie noch erhalten.

Die beiden Firmen Siemens & Halske (heute Siemens Aktiengesellschaft, Bereich Eisenbahnsignaltechnik) und C.Lorenz AG (heute Standard Elektrik Lorenz AG, Geschäftsbereich Bahnen) waren maßgeblich an der Herstellung und Entwicklung des Dr-Stellwerkes beteiligt. Zu ihrer Unterscheidung fügte man in der Typenbezeichnung die Buchstaben "L" für "Lorenz" und "S" für "Siemens" ein. Der heute auf größeren Bahnhöfen am weitesten verbreitete Stellwerkstyp ist das Sp Dr S 60 (Spurplan Drucktasten-Stellwerk Bauform Siemens, Entwicklungsjahr 1960) bzw. das weitgehend baugleiche Sp Dr L 60 der Firma Lorenz. Neben diesen beiden gibt es natürlich noch weitere Bauformen, auf die an dieser Stelle jedoch nicht weiter eingegangen werden soll, da das Grundprinzip bei allen das gleiche ist.

Ein spezielles Stellwerk soll dennoch erwähnt werden. Anfang der achziger Jahre entwickelte die Standard Elektronik Lorenz AG (SEL) ein Stellwerk mit der Typenbezeichnung MC L 84, was so viel wie Modulares Compactstellwerk Lorenz, Entwicklungsjahr 1984 heißt. Gedacht war es für den Einsatz auf kleineren Bahnhöfen mit einfachen Betriebsabläufen. Deshalb verzichtete man bei den MCL-Stellwerken auf überflüssigen Betriebskomfort und erreichte bei gleichem Sicherheitsniveau einen um etwa 30 Prozent geringeren Kostenaufwand in der Herstellung. Nachdem das erste MCL-Stellwerk in Langengarden am Bodensee in Betrieb gegangen war und sich bewährt hatte, gab die Deutsche Bundesbahn in den Jahren 1986 und 1987 30 Stellwerke diese Typ's für das gesamte Bundesgebiet in Auftrag.

Nachdem die Steuerung der Stellwerke über 40 Jahren mit Relaistechnik erfolgte, werden sie seit einiger Zeit von vollelektronischen, rechnergesteuerten Stellwerken, kurz ESTW genannt, abgelöst. Voraussetzung für die Einführung des ESTW war natürlich die Kompatibilität zu den vorhandenen Weichen- und Signalansteuerungen sowie den Sicherheitseinrichtungen, auch sollten die gleichen Grundfunktionen wie bei den letzten relaisgesteuerten Stellwerken Sp Dr 60 und Sp Dr 600 erhalten bleiben.

Quellen:
(1) Sicher auf Schienen; Hans Pottgießer
(2) Mechanische Stellwerke; Stefan Carstens
(3) Fleischmann Kurier 1-4/1993
(4) Eisenbahn Magazin 9/88


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