Sicherheitsprüfung für vollautomatisierte Metro in China

Die U-Bahn von Schanghai hat mit über 800 Kilometern das längste Schienennetz der Welt. Auch was die Zahl der Fahrgäste betrifft, gibt es keine größere U-Bahn weltweit: Jährlich werden 3,88 Milliarden Fahrgäste befördert, im Durchschnitt nutzen mehr als zehn Millionen Menschen täglich die Bahn. Für die vollautomatisiert fahrende Linie 18 hat TÜV NORD China eine unabhängige Sicherheitsbewertung unter CNAS-Akkreditierung (Independent Safety Assessment, ISA) vorgenommen. In 3,5 Jahren hat das Bahntechnik-Team 50 Zugeinheiten genau inspiziert.

Da es sich ausschließlich um einen Fahrzeugtyp handelte, mit dem insgesamt 50 Gesamtzüge zusammengestellt werden sollen, wurde eine Typprüfung durchgeführt. Für diese mussten Dokumentenprüfungen vorgenommen werden, außerdem standen Prüfungen im Werk auf dem Programm: Hergestellt wurden die Einheiten von CRRC ZELC in Zhuzhou in Zentralchina. „Neben den Prüfungen vor Ort haben wir ebenfalls Remoteprüfungen als neue Methodik durchgeführt. Das bedeutet, dass unsere Expertin oder unser Experte vor Ort die Kamera führte, während zusätzliche Sachverständige im Büro die Aufnahmen beurteilten“, erklärt der Bahnexperte Gene Wang.  „Dies hat sich für bestimmte Aufgaben bewährt.“ Besonders interessant wurde das Projekt dadurch, dass es sich um vollautomatische Bahnen handelt (GoA4). Deshalb wurde auch das Zusammenspiel zwischen Zug und den Signalen, der Energieversorgung und der Infrastruktur geprüft. Dabei stand für die Fachleute der Sicherheitsgedanke während der ISA-Inspektionen im Vordergrund, gleichzeitig wurde der Wunsch des Betreibers nach hoher Verfügbarkeit der Züge berücksichtigt.

Das in Einklang zu bringen, wurde möglich durch die besondere Herangehensweise bei der unabhängigen Sicherheitsbewertung, die durch das Europäische Komitee für elektrotechnische Normung (CENELEC) vorgegeben ist: Den Bewertungen zugrunde liegen die Normen EN 50126, 50128 und 50129, die sich mit der Entwicklung elektrischer, elektronischer und programmierbarer Systeme befassen, die Sicherheitsfunktionen ausführen. Diese Normen regeln funktionale Sicherheit für den Bahnbereich entsprechend der Norm IEC 61508. Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartung und Sicherheit (Reliability, Availability, Maintenance, Safety – RAMS) stehen im Mittelpunkt der Betrachtungen der einzelnen Fahrzeuge. Um RAMS zu beurteilen, werden systematische Analysen vorgenommen, um Risiken für die funktionale Sicherheit zu erkennen und diesen in einem zweiten Schritt konstruktiv oder organisatorisch zu begegnen. Es geht also um die Betrachtung von Eintrittswahrscheinlichkeiten, wie es in der Bahntechnik üblich ist. Weitere Analysen befassten sich mit der eingesetzten Software sowie mit Sicherheitsaspekten einzelner Teilsysteme und dem Eisenbahnsignalsystem über den gesamten Lebenszyklus hinweg.

Am Ende der Arbeiten standen auch Abnahmeprüfungen bei der Inbetriebnahme, dazu gehörten auch das Zusammenspiel der Züge mit den Bahnsteigtüren und der Kameraüberwachung. Wang: „Wir betrachteten bei der unabhängigen Sicherheitsbewertung die Züge und ihre Nahtstellen zu den anderen Systemen.“

Die Metro in Schanghai ist eine der Superlative: Sie ist die drittälteste U-Bahn in China, wird aber fortwährend modernisiert. Das Schienennetz ist mit über 800 Kilometern Länge das längste U-Bahn-Netz der Welt, bis 2025 soll es auf sogar 1.000 Kilometer erweitert werden. Derzeit verbinden 19 Linien die 396 Stationen. Nach Passagieraufkommen ist es das zweitgrößte Metronetz weltweit. Die meisten Linien werden halbautomatisch gefahren (GoA2), fünf Linien fahren vollautomatisiert ohne Personal, dazu gehört auch die neue Linie 18. Das vollautomatisierte Streckennetz ist 164 Kilometer lang, das zweitlängste dieser Art weltweit. Die jetzt geprüften Züge sollen auf der 38,9 Kilometer langen Strecke von Yuqiao im Süden bis zur Changjiang Road fahren und 18 Stationen bedienen. Eine Erweiterung der Strecke zur Dakang Road ist derzeit in Planung.