Die Hamburger Hochbahn (U-Bahn):
Forschungsprojekte zur automatisierten Zugsteuerung (LZB und PUSH)

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1967: Versuchsfahrten mit Linienzugbeeinflussung(LZB)

In der Zwischenkriegszeit hatte sich die HHA schon einmal mit der Linienzugbeeinflussung (LZB) befasst: 1928 entstand eine Erprobungsanlage, deren Einführung im Netz allerdings aus Kostengründen scheiterte. Erst ab 1966 wurde wieder an der Linienzugbeeinflussung gearbeitet, diesmal mit elektronischer Technologie.^{[4, Seiten 100 und 103]}

Die ersten Erprobungsfahrten auf der für LZB umgerüsteten Strecke zwischen den Haltestellen Trabrennbahn und Ritterstraße erfolgten ab Dezember 1967.

Außer der HHA waren die Firmen AEG und Siemens an dem Test beteiligt:

	AEG	Siemens
DT2-Testfahrzeug:	Garnitur 9388/89	Garnitur 9426/27
Streckenzentrale:	Trabrennbahn	Wandsbek-Gartenstadt
Richtungsgleis:	stadtauswärts	stadteinwärts

In einem Zeitungsbericht wird geschrieben, dass die HHA generell nicht vorhabe, die Fahrer einzusparen: Die Fahrer bleiben zur Kontrolle auf dem Posten, dies auch zur Beruhigung der Fahrgäste! Aus dem Bericht geht hervor, dass man sich bei Einführung des automatischen Fahrbetriebs u.a. eine Erhöhung der Streckenkapazität durch reduzierbare Zugabstände verspräche.^{[147, 5.2.1967: Automatik löst U-Bahn-Fahrer ab]}

Offenbar lieferten die ohne Fahrgäste durchgeführten Testfahrten die gewünschten Ergebnisse. Unter der Überschrift „U-Bahn durch Automatik-Züge noch perfekter” wurde berichtet, dass die nächtlichen Fahrten über 80000 Kilometer erfolgreich waren. Man werde zwischen Ritterstraße und Trabrennbahn in Kürze mit Zügen fahren, bei denen der Fahrer nach Freigabe durch den Haltestellenwärter lediglich zwei Knöpfe betätigen müsse: „Türen schließen” und danach „losfahren”. Die Fahrt bis zum Halt an der nächsten Haltestelle würde dann ohne Eingriff durch den Fahrer abgewickelt werden.^{[147, 8.3.1971]}

Aus heutiger Sicht entspräche dies einem halbautomatisierten Betrieb (Semi-Automatic Train Operation – STO). Dabei werden die Beschleunigungs- und Bremsvorgänge von der Automatik durchgeführt.

Weiterhin steht in dem Zeitungsartikel der bemerkenswerte Satz: Der programmierte Fahrplan garantiert einen Zugabstand von 60 bis 80 Sekunden.

Die in dem Zeitungsartikel genannte Erwartung trat nicht ein: Aus beiden Testzügen wurden die Testeinbauten wieder entfernt.

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Zwei Jahre später erhielten die U-Bahn-Fahrer ein Rundschreiben. Darin stand: Ausgangspunkt für die Überlegungen zur Automatisierung sind die geplante Erweiterung des Netzes sowie die zur Hebung der Attraktivität notwendige Verdichtung der Zugfolge. Der Mehrbedarf an Zugfahrern ist angesichts der Arbeitsmarktsituation jedoch nur schwierig zu decken. Außerdem wurde sinngemäß zugesichert, dass ihnen jetzt und später auf keinen Fall betriebsbedingt gekündigt würde.^{[147, 28.2.1973]}

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Das Rundschreiben leitet zum Folgeprojekt über:

Start 1977: Versuche für ein prozessrechnergesteuertes U-Bahn-Automatisierungssystem (PUSH)

Das Akronym PUSH steht für Prozessrechnergesteuertes U-Bahn-Automations-System Hamburg.

1977 begann mit PUSH ein Nachfolgeprojekt zur U-Bahn-Automatisierung. Das Bundesministerium für Forschung und Technologie förderte das 34 Mio. DM teure Projekt mit 23 Mio. DM. Durchgeführt wurde es von der HHA, von dem HHA-Tochterunternehmen Hamburg Consult und von Siemens.^{[99, Ausgabe 1/1987]} Die HHA investierte etwa 10 Mio DM in das Projekt.^{[141, Seite 180]}

PUSH war aufwendiger als das Vorgängerprojekt von 1967. Für PUSH wurden die 6 DT3-Garnituren 9963, 9964, 9965, 9978, 9979 und 9980 ausgerüstet. Nach dem Umbau wurden sie als DT3LZB bezeichnet. Der Probebetrieb fand auf der Strecke zwischen Volksdorf und Großhansdorf statt.

Die für die automatische Steuerung erforderlichen Einbauten passten nicht in den Fahrerraum. Er musste vergrößert und der Fahrgastraum entsprechend um 4 Sitzplätze verkleinert werden.

Im Frühjahr 1981 war der Umbau der Fahrzeuge beendet. Nach Erprobungen ohne Fahrgäste wurde ab dem 31.10.1982 der Fahrgastbetrieb mit den umgebauten Fahrzeugen zwischen Volksdorf und Großhansdorf aufgenommen. Sicherheitshalber war bei den Fahrten immer ein Fahrer in der Führerkabine.

Mit dem 8.1.1985 endete der Probebetrieb.^{[5, Seiten 108 bis 110]} Während des Probebetriebs mussten die Fahrgäste in Volksdorf in die bzw. von den DT3LZB-Garnituren umsteigen.

Nach Projektende wurden die sechs DT3-Garnituren soweit zurückgebaut, dass sie wieder mit den anderen DT3-Einheiten kompatibel waren. Sie wurden wieder dem normalen Fahrbetrieb zugeführt. Sie wurden 2016 abgestellt und im März 2017 zur Verschrottung abtransportiert.^{[→dt5online.de, Abruf 7.1.2019]}

Funktionale Gliederung und Wirkungsbereiche bei PUSH

PUSH war in drei funktionale Ebenen gegliedert:

1. Dispositionsebene (Betriebsleitstelle): Überwachung des Betriebsablaufs, Eingriffe bei Störungen, Auswertung der Betriebsdaten.
2. Operationsebene (Streckenzentralen): Steuern Streckenabschnitte von jeweils etwa 6 km, Zugbildung, Stellwerksaufgaben, zentrale Zugabfertigung, Haltestellenüberwachung.
3. Betriebsebene (Züge und Strecken): Sicherung und Steuerung der Züge. Die Fahrbefehle nimmt der Zug über seine Antennen von dem im Gleis liegenden Linienleiter auf.

In einer frühen Broschüre^{[156, Seite 8]} wird die hier als „Betriebsebene” bezeichnete Ebene „Sicherungsebene” genannt. Zusätzlich werden dort zwei „Wirkungsbereiche” aufgeführt:

1. Fahrbetrieb: Automatisches Fahren durch rechnergesteuerte Linienzugbeeinflussung.
2. Strecke: Automatische Betriebsabwicklung durch Rechnersteuerung der Stellwerke, Haltestelleneinrichtungen und Streckeneinrichtungen.

Grenzen von PUSH

Die auf 6 km Länge begrenzten Bereiche der Streckenzentralen ist auf die begrenzte Reichweite der Übertragungsmöglichkeit per Linienzugbeeinflussung (LZB) zurückzuführen. Die im Gleis verlegten Linienleiterkabel sind im Abstand von 25 m gekreuzt. Die Züge zählen die Anzahl der während der Fahrt passierten Kreuzstellen und zusätzlich ihre Achsumdrehungen. Dadurch ist eine Ortung der Züge möglich.^{[156, Seite 18]} Die erreichbare Maßgenauigkeit dürfte demnach von dem Laufkreisumfang bestimmt werden, d.h. die Positionsbestimmung ist um fast 5 m ungenau: Der Laufkreisdurchmesser beim DT3 beträgt je nach Abnutzung 790 bis 860 mm, ein Laufkreisumfang somit zwischen 2,48 und 2,70 m. Zwischen zwei Kreuzungsstellen erfolgen etwa 10  Radumdrehungen zu jeweils 0,22 m Messfehler. Aus der Umdrehungszählung ergibt sich systembedingt eine Ungenauigkeit von einer Umdrehung, d.h. von 2,70 m. Aber vielleicht hat man sich ein Verfahren zur Verbesserung der Messgenauigkeit einfallen lassen...

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Das entwickelte System erhielt im Dezember 1984 von der Technischen Aufsichtsbehörde Hamburg die Zulassung für den Fahrgastbetrieb.

Die Hochbahn führte das für sie kostspielig entwickelte Verfahren nicht ein. Als Begründung dafür wurde fehlende Akzeptanz durch die Fahrgäste angegeben.

Es sei jedoch vermerkt, dass die PUSH-Züge keine Hindernisse auf der Strecke oder im Lichtraum erkennen konnten. Es soll im Zusammenhang mit Laub auf den Schienen Probleme beim Einhalten der Bremsweglänge gegeben haben. In Hamburg verläuft ein Großteil der U-Bahn-Strecken jedoch oberirdisch. Einen wirklich fahrerlosen U-Bahn-Betrieb hätte man aufgrund der fehlenden automatischen Hinderniserkennung wohl nur auf Tunnelstrecken durchführen können.

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Einige interessante Details finden sich im Hamburger Nahverkehrsforum. Hierzu zwei Links:

• →Erreichbare Zugdichte (Zugfolge in Sekunden)
• →Fahrwegbeobachtung

London Transport hatte bereits 1962 mit der praktischen Erprobung des automatisierten U-Bahnbetriebs begonnen. Man entschied sich, die neu zu bauende Victorialinie mit automatisierten Zügen fahren zu lassen. Deren erste Teilstrecke ging am 1.9.1968 in Betrieb.