Sicherheit ohne Kompromiss

Sicherheit ohne Kompromiss

Scroll down

Die Basler Verkehrs-Betriebe (BVB) erhöhen im Tramdepot Dreispitz mit einer vollautomatischen Sicherheitssteuerung nach SIL 3 die Sicherheit der Mitarbeitenden.


Text: René Senn, Fotos: Michael Donadel


Werbung

Sie sind grün und gehören zum Stadtbild wie das Läckerli und die Fasnacht: die Trams der BVB. Wer in Basel aufgewachsen ist, kennt sie ebenso wie den Schnitzelbank «Drämmli, Drämmli, uf di wart i nämmli». Damit die Fahrzeuge Tag für Tag sicher und pünktlich unterwegs sind, braucht es im Hintergrund viel Unterhalt, Technik und klare Sicherheitsprozesse. Besonders dort, wo Mitarbeitende in den Servicezentren und Depots an Fahrzeugen und Fahrleitungen arbeiten, hat ihr Schutz oberste Priorität.

Sicherheit im Depot im Zentrum

Die «Drämmli» bzw. die rund 100 Fahrzeuge der BVB-Flotte werden regelmässig gewartet, revidiert und gereinigt. Dieser Unterhalt läuft Tag und Nacht, das ganze Jahr über. Gleichzeitig bringt ein Servicezentrum oder Depot besondere Anforderungen mit sich: Die Trams fahren mit 600 V DC, und damit sie ungehindert in die Gebäude einfahren können, verläuft auch die Oberleitung bis in die Halle. Für Arbeiten an den Fahrzeugen braucht es deshalb klare Sicherheitsvorkehrungen. Der Schutz der Mitarbeitenden steht dabei immer an erster Stelle.

1 Der physische Schutz auf einen Blick: Pro Gleisgruppe gibt es genau einen Schlüssel. Erst wenn die Fahrleitung stromlos und geerdet ist, wird er freigegeben und bleibt dann während der gesamten Arbeit bei der mitarbeitenden Person.
2 Sieben Felder, eine klare Aufgabe: Die Anlage steuert und überwacht die Fahrleitungen aller drei Bereiche im Depot Dreispitz: Gleis 1–6, Gleis 7–12 und den neuen Einfahrtsbereich.

Die Herausforderungen

Im Zuge eines Umbaus wurde die bestehende Schaltanlage im Depot Dreispitz um ein zusätzliches Schaltfeld sowie ein Steuerfeld erweitert. Grundlage dafür bildete das Bewilligungsverfahren des Bundesamts für Verkehr (BAV), in dessen Rahmen eine verbindliche Auflage zur Umsetzung einer Not-Aus-Schaltung formuliert wurde. Diese hat sicherzustellen, dass im Ereignisfall nicht nur eine Spannungsfreischaltung erfolgt, sondern ein im Bahnbereich definierter sicherer Zustand erreicht wird. Dieser umfasst zwingend auch die Erdung der betroffenen Anlagenteile.

Für Pascal Weymuth, Projektleiter für Bahnanlagen bei der BVB, ergab sich daraus eine anspruchsvolle Aufgabenstellung. Die geforderte Funktionalität, bestehend aus der Kombination von Ausschalten und gleichzeitiger Erdung, stellte im bestehenden System eine neue Anforderung dar. Entsprechend waren sowohl konzeptionelle Anpassungen als auch Erweiterungen der Steuerung erforderlich.

Die Umsetzung zielte darauf ab, die regulatorischen Vorgaben vollständig zu erfüllen und gleichzeitig eine betrieblich robuste Lösung zu realisieren, welche die Sicherheit der Mitarbeitenden nachhaltig erhöht und den Anforderungen des täglichen Betriebs gerecht wird.

Von der Idee zum Konzept

So nahm Pascal Weymuth zunächst mit dem Basler Elektroinstallationsunternehmen Selmoni und dessen Projektleiter der Abteilung Automatisierungs- und Systemtechnik, Maximilien Mosser, Kontakt auf. Gemeinsam entwickelten sie ein Grobkonzept für eine neue Steuerung der Netzfreischaltung, die auch die Erdung übernehmen sollte.

Dabei war früh klar, dass die sicherheitsrelevanten Anforderungen nur mit einer Steuerungslösung nach SIL 3 beziehungsweise PLe erfüllt werden konnten. Aufgrund der bestehenden Zusammenarbeit zwischen Selmoni und Wieland Electric Schweiz kam rasch die Sicherheitssteuerung Samos Pro als mögliche Lösung ins Spiel. Dabei handelt es sich um eine modulare, programmierbare SIL-3-Steuerung, die mit der Software Samos Plan 6 projektiert wird.

Nach einem ersten Austausch mit Kundenberater Josef Möhr von Wieland wurden das Konzept und die Anforderungen vor Ort weiter präzisiert. Nach Rücksprache mit dem BAV konnte Selmoni die Planung und den Bau der neuen Schaltschränke aufnehmen. Auch bei der Programmierung und der Inbetriebnahme begleitete Josef Möhr das Projekt. Für spezielle Fragen standen zudem die Spezialisten aus dem Mutterhaus in Bamberg zur Verfügung.

«Meines Wissens gibt es aktuell keine vergleichbare Steuerung in der Schweiz.»

Pascal Weymuth
Projektleiter für Bahnanlagen bei der BVB

Umbau und Inbetriebnahme

Im Herbst 2025 begann der Umbau der bestehenden Anlage und die Erweiterung für die Depoteinfahrt. Die über sieben Felder verteilte Steuerung erlaubt es, die Oberleitungen wie bis anhin stromlos zu schalten und zu erden. Zusätzlich wurde eine Not-Aus-Erdungseinrichtung nachgerüstet.

Besonders wichtig für alle Beteiligten war deshalb der Tag der Inbetriebnahme: Nun musste sich zeigen, ob das Konzept auch im praktischen Betrieb unter Last funktioniert und ob sich die neue Lösung so klar und einfach bedienen lässt wie geplant. Der Test verlief erfolgreich. Somit war die Auflage des BAV erfüllt.

«Die neue Lösung setzt so etwas wie einen Benchmark, auch für weitere Servicezentren im Netz der BVB», erklärt Pascal Weymuth. Und ergänzt: «Meines Wissens gibt es aktuell keine vergleichbare Steuerung in der Schweiz in diesem Bereich.»

Das Grundprinzip der Steuerung

Die Stromversorgung der Gleise im Depot Dreispitz ist in drei unabhängige Schaltgruppen aufgeteilt: Gleis 1 bis 6, Gleis 7 bis 12 sowie die Oberleitung des Einfahrtsbereichs. Jede Gruppe kann für die Wartungsarbeiten an den Fahrzeugen stromlos geschaltet und geerdet werden.

Am zentralen Bedienpanel wird dazu die betroffene Gleisgruppe mit einem Tastendruck zunächst über einen DC-Leistungsschalter vom 600-Volt-Gleichstromnetz getrennt. Anschliessend schaltet ein zweiter Leistungsschalter die Fahrleitung auf Erde. Die beiden Leistungsschalter sind elektrisch gegeneinander verriegelt. Die Ansteuerung erfolgt über eine konventionelle SPS, die zudem für die Signalleuchten und die Freigabe des Sicherheitsschlüssels zuständig ist.

Physisch und optisch sicher

Pro Gleisgruppe gibt es genau einen Sicherheitsschlüssel. Er steckt standardmässig im Schloss am Bedienpanel und wird erst freigegeben, wenn die Fahrleitung sicher geerdet ist. Der Mitarbeiter zieht ihn ab und trägt ihn während der gesamten Arbeit auf sich.

Solange der Schlüssel nicht zurück im Schloss steckt und gedreht wird, kann die Fahrleitung nicht wieder eingeschaltet werden. Gut sichtbare Leuchten an jedem Gleissegment signalisieren, in welchem Zustand sich die Anlage befindet. Eine grüne Leuchte zeigt: Die Fahrleitung ist geerdet, in diesem Abschnitt kann sicher gearbeitet werden. Zwei rote Leuchten bedeuten: Die Gleisgruppe steht unter Spannung.

Diese Lösung hat zwei zusätzliche Vorteile: Farbenblinde Mitarbeitende können den Zustand eindeutig erkennen, weil nicht nur die Farbe, sondern auch die Anzahl der Leuchten zählt. Zudem bleibt die Signalisierung auch beim Ausfall einer Leuchte erhalten.

«Solange der Sicherheitsschlüssel nicht zurück im Schloss steckt, kann die Fahrleitung nicht eingeschaltet werden.»

Steuerungsschrank-Detail Die gelbe Samos-Pro-Sicherheitssteuerung von Wieland Electric mit dem Erweiterungsmodul SP-SDIO bietet zusätzliche digitale Ein- und Ausgänge.
Zufriedenes Projektteam im Tramdepot Dreispitz (v. l. n. r.) Pascal Weymuth (BVB), Maximilien Mosser (Selmoni), René Senn (eTrends) und Josef Möhr (Wieland Electric).

Funktionsweise der Sicherheitssteuerung

Gut sichtbar an der Hallendecke Zwei rote und eine grüne Leuchte zeigen pro Gleissegment den aktuellen Betriebszustand an. Grün bedeutet: Fahrleitung geerdet, sicheres Arbeiten möglich. Zwei rote Leuchten signalisieren: Spannung aktiv, Zutritt nur mit Schutzfreigabe. Die Kombination aus Farbe und Anzahl macht den Zustand auch für farbenblinde Mitarbeitende eindeutig erkennbar.

Ein detaillierter Blick auf die Funktionsweise der Steuerungslogik (siehe auch Prinzipschema) zeigt, dass die Steuerung aus zwei sich ergänzenden Teilen besteht: der konventionellen SPS, die für die Anlagensteuerung zuständig ist, und der Samos Pro von Wieland Electric, die das Herzstück der geforderten Sicherheitsfunktion bildet.

Konkret überwacht die Samos Pro die sicherheitsrelevante Erdungsschaltung und gewährleistet, dass die Fahrleitung nach einer Not-Aus-Abschaltung sicher, redundant und damit normkonform auf Erde geschaltet ist. Die Steuerung Samos Pro erfüllt damit die Anforderungen nach SIL 3 gemäss EN 62061 sowie Performance Level e / Kategorie 4 gemäss EN ISO 13849-1.

Vor Ort getestet

Bei unserem Besuch präsentiert Pascal Weymuth die Anlage auch in Funktion. Die beiden grossen DC-Leistungsschalter schalten mit dem für solche Anlagen typischen «Wums» nacheinander in die beiden Betriebszustände, die Lampen wechseln passend dazu von Rot auf Grün.

Auch wir dürfen die Steuerung zum Schluss selbst noch testen. Klack-Klack, Schlüssel abziehen – aber Vorsicht: Einen zweiten gibt es vor Ort nicht. Der liegt im Tresor am Hauptsitz. Danach stecken wir den Schlüssel wieder ein, quittieren den Vorgang am Bedienpanel und schalten die Oberleitung zurück auf 600 V DC. Die Leuchten springen auf Rot, der Normalbetrieb ist wieder aktiv.

Wenn wir das nächste Mal im grünen BVB-Tram durch Basel fahren, wissen wir: Im Depot Dreispitz arbeiten Menschen unter Bedingungen, bei denen Sicherheit technisch konsequent garantiert ist. Und eine ganz kleine gelbe Steuerung von Wieland Electric sorgt dafür, dass sie das jederzeit tun können.

Veröffentlicht am: