Sicher in den Süden

I/O-System - Die Rundumerneuerung der Verkehrsleittechnik für eine der wichtigsten europäischen Autostraßen stellt die Projektleiter vor große Aufgaben, birgt aber auch im Detail viele Tücken, wie zum Beispiel die 48-V-Technik. Ein IO-System hilft hier weiter.

14. November 2007

Die Nationalstraße A2 von Basel nach Chiasso, die Gotthardroute, ist eine der wichtigsten Nord-Süd-Verkehrsachsen Europas und damit eine der meistbefahrenen Fernstraßen der Schweiz. Eine ausgeklügelte Leittechnik bewahrt diese Verkehrsader vor dem Kollaps. Signalanlagen verhindern, dass es trotz sechs Millionen Fahrzeugen pro Jahr (Stand 2004) zu Staus in einem der Tunnels kommt. Ein Netz aus Beleuchtungssystemen, Frisch- und Abluftventilatoren, Signalanlagen, Überwachungskameras, Radiosendern, Notruf-, Brandmelde- und Löscheinrichtungen sorgt für größtmögliche Sicherheit. Für diese Technik bringt es allein der Gotthard-Straßentunnel, mit siebzehn Kilometern der längste Tunnel dieser Strecke, auf 29.000 Kilowatt installierte Leistung. 50-kV-Anschlüsse zu gleich zwei Kraftwerken, in Göschenen (Uri) und Lucendro (Tessin), sichern zusammen mit Notstromversorgungen für die wichtigsten Sicher heitseinrichtungen eine zuverlässige Versorgung des gigantischen Bauwerks. Der Gotthard ist aber nur ein kleiner Teil der 108 km langen Strecke zwischen Airolo und Chiasso, für die der Kanton Tessin verantwortlich ist. Nur durch ständiges Optimieren der Technik können die Verantwortlichen die wachsenden Verkehrsströme bewältigen. Ganz aktuell stand die Totalerneuerung der Verkehrsleittechnik und aller damit verbundenen Installationen an; beauftragt wurden damit die Firmen Bergauer AG und Niklaus SA.

I/O-System als Zubringer zur Datenautobahn

Die gesamte Strecke ist in zwanzig Abschnitte unterteilt, die über eigene Leitrechner verfügen. Die Abschnittslänge hängt von der Datenpunktdichte ab, sensible Einrichtungen, wie Tunnels, bilden einen eigenen Abschnitt. Zwei rund um die Uhr besetzte Verkehrsleitzentralen in Airolo und Camorino überwachen den Verkehr und die Technik. Parallel zur Straße verbindet als ›Datenautobahn‹ ein Glasfasernetz die Leitrechner quer durch den ganzen Kanton. Zwei Subnetze, Ethernet für die Anbindung der Leitsystemrechner und ein CANopen-Feldbus zur Lichtzeichenüberwachung, ergänzen die Hauptstrecke. Die Anlage ist natürlich nicht aus einem Guss, sondern, wie die A2, gewachsen und steigenden Anforderungen angepasst worden. Die ältesten Installationen weisen an die dreißig Dienstjahre auf. Hier stießen die Planer auch auf erste Probleme, denn viele Anlagenteile werden mit der inzwischen unüblichen Steuerspannung von 48 V betrieben. Die meisten I/O-Systeme bieten nur 24-VEin- und Ausgänge. Anders das Wago-I/O-System 750, das unter anderem wegen seiner hohen Flexibilität den Zuschlag bekam. Jean-Michel Niklaus von der Niklaus SA bekräftigt: »Kein anderes I/O-System hat uns so viele Möglichkeiten geboten. « Die modularen Knoten bieten stets die Anzahl und Art von Anschlüssen, die tatsächlich benötigt werden. Über 15.000 Datenpunkte werden so erfasst. Der gesamte Datenfluss zur Überwachung und Steuerung von Beleuchtung, Belüftung, Energieeinspeisung bis 16.000 V, Notrufeinrichtungen, Videoüberwachung, Sende- und Brandmeldeanlagen usw. läuft über Wago- Ethernet-Komponenten. Auch sehr spezifische Einrichtungen zur Verkehrsüberwachung, wie Fahrbahnkontakte zur direkten Erfassung und Meldung von Geschwindigkeitsübertretungen, gehören dazu. Die CANopen-Anbindung, die bestimmte Lichtzeichen und Prismendisplays benötigt, erfolgt ebenfalls über das Wago-I/O-System. Die Knoten sind häufig direkt im Gerät untergebracht. In den Verkehrsleitzentralen sorgt das Leitsystem ›AlertMaster‹ der Bergauer AG für eine einheitliche und ereignisorientierte Sicht auf alle technischen Einrichtungen der gesamten Strecke. Wichtige Alarme, Störungen und Informationen werden mittels Prozessgrafi ken dargestellt. Vordefinierte Aktionssequenzen unterstützen die Bediener in den Verkehrsleitzentralen bei der sicheren und schnellen Reaktion auf Ereignisse im Verkehrsraum. Der Meldungsfluss wird dabei in Abhängigkeit der Benutzerrechte und Prioritäten so gesteuert, dass die Bediener die für ihren Zuständigkeitsbereich relevanten Informationen erhalten. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass alle Streckenabschnitte dauernd überwacht werden und im Falle einer Interaktion die Führungsverantwortung klar geregelt ist. Das auf Webtechnologie basierende Leitsystem ermöglicht autorisierten Personen, sich per Laptop und Web-Browser an jeder beliebigen Stelle einzuloggen und abhängig von ihren Zugriffsrechten Daten zu lesen oder in die Anlage einzugreifen. Die Organisation der Inbetriebnahme stellte eine Herausforderung für sich dar. Jean- Michel Niklaus und sein Team durften nur nachts in den Betrieb eingreifen und mussten gleichzeitig wochenlang umfangreiche Tests fahren. Auch dafür fand sich bei Wago eine Lösung: Die Verdrahtung der Geräte wurde vor dem Anlagenwechsel von Reihenklemmen auf Wago-X-COM-Steckverbinder umgebaut. Nun konnten die Geräte mit zwei Handgriff en von der alten auf die neue Leittechnik und umgekehrt geschaltet werden.

Martin Witzsch, Wago /ps