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Die Uhrenfernsteuerung der Deutschen Bundesbahn

Gemeinsam mit dem Bundesbahn-Zentralamt München (BZA) und der Fa. Telefonbau und Normalzeit entstand ab Mitte/Ende der 1950er Jahre das größte Uhrenfernsteuernetz in Europa.

Alle zur Fernsteuerung benötigten Komponenten wurden in stabiler Relaistechnik konstruiert.

Konzept der Uhrenfernsteuerung

Alle Bundesbahndirektionen wurden im Uhrengroßnetz verbunden. Dafür wurde jede Direktion mit einer doppelten Hauptuhrenzentrale ausgestattet. Die Regulierung und Gleichlaufhaltung erfolgte innerhalb dieses Netzes.

19 Städte, darunter alle Bundesbahndirektionen, bekamen Hauptuhrenzentralen. Diese Hauptuhrenzentralen waren so miteinander verbunden, daß eine Gleichlaufhaltung zur benachbarten Hauptuhr (HU) stattfand. Es war das Prinzip der durchgehenden HU-Gleichlaufhaltung von Hamburg zu den Großnetzknoten (mit Rückkontrolle) und dem abgesetzten Anschluß der Direktionen auf Erst- und Zweitwegen (Uhren-Großnetz). Die Hauptuhren der Städte Hamburg, Essen, Frankfurt und Nürnberg wurden über Wechselstrom-Telegraphie-Kanäle (WT) ständig reguliert und erreichten dadurch eine Abweichung von max. 0,02-0,05 Sekunden.

Die genaue Uhrzeit lieferte das Hydrographische Institut Hamburg zur Hauptuhrenzentrale Hamburg.

Die elektrischen Hauptuhren (HU1 und HU2) waren mit einem 1 Sekunden-Pendel, Gangreserve und elektrischem Aufzug bestückt. Ein am Holz- oder Kompensationspendel befestigter Pendelkontakt liefert bei jeder Pendelhalbschwingung einen Gleichstromimpuls. Das Schrittschaltwerk (SW) wandelt diese Gleichstromimpulse in polwechselnde Minutenimpulse um. Die Gleichlaufhaltung der Hauptuhren HU1 und HU2 wird durch den HU-Zentralregulierzusatz (ZRZ) sichergestellt, wobei die Hauptuhr 1 gangbestimmend ist. Die Regulierung einer

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Uhrengroßnetz 1958

Hauptuhr erfolgt über ein magnetisches Pendelreguliersystem (PRS) wobei das Pendel je nach der Stromrichtung in der Regulierspule beschleunigt (+) oder verzögert (-) wird.

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Pendelreguliersystem einer elektromechanischen Hauptuhr

Die Hauptuhr 1 wiederum wird über den Fernregulierzusatz (FRZ) von der übergeordneten Hauptuhr im Großnetz reguliert.

Die vom Schrittschaltwerk (SW) einer Hauptuhr (HU) gelieferten polwechselnden Minuten-Gleichstromimpulse werden in einem Gleichstrom-Uhrenrelais (GUR) verstärkt und auf eine Überwachungs- und Nachstell-Einrichtung (ÜNE) gegeben.

Von der Überwachungs- und Nachstell-Einrichtung (ÜNE) werden dann die einzelnen Nebenuhrenlinien (NUL) im örtlichen Bereich mit den Minutenimpulsen versorgt. An eine Nebenuhrenlinie können bis zu 10 Nebenuhren angeschlossen werden.

Hauptuhrenzentrale Baujahr 1972 mit 2 Quarz-Hauptuhren (links unten), Überwachungs- und Nachstell-Einrichtung sowie Kontrolluhren.

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Versorgung entlang der Strecken

An der Hauptuhrenzentrale einer Direktion waren sternförmig alle Strecken als Uhrenbezirksleitung angeschlossen. Jede Strecke hatte am Endbahnhof eine Hauptuhr. Durchgehende Hauptstrecken hatten jeweils in den größeren Bahnhöfen eine Hauptuhr und somit wurde die Strecke in Abschnitte aufgeteilt. Die Regulierung der Hauptuhren erfolgte immer vom Sitz der Direktion aus. Die Unterwegsbahnhöfe und Haltepunkte besaßen nur Uhrenrelais, die von den Hauptuhren, am Anfang und Ende der Strecke, versorgt wurden.

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Stromstoß-Geber-Relais SGR

Der örtlich erzeugte Gleichstrom-Uhrenimpuls konnte nicht auf die Strecke geschickt werden, da die Leitung aus Sicherheitsgründen mit Schutzübertrager abgeriegelt sein musste. Daher wurde der Gleichstromimpuls von 24V in einen Induktivimpuls von 80-100V umgewandelt. Auf diese Weise konnte zusätzlich der Spannungsabfall reduziert werden.

Die Umwandlung erfolgte durch ein Stromstoß-Geber-Relais mit Regulierung (SGR). Im Stromstoß-Geber-Relais befand sich auch die Einrichtung zur Überprüfung und zum Vergleich des eigenen und des fernen Uhrenimpulses. Jede Hauptuhr, am Anfang und am Ende einer Strecke, war mit einem SGR ausgestattet. Stellte der SGR am Ende der Strecke eine Abweichung des Uhrenimpulses von der übergeordneten Hauptuhr aus Richtung Direktion von mehr als 0,2 Sekunden fest, so erfolgte eine Regulierung der angeschlossenen Hauptuhr über das Pendelreguliersystem (PRS).

Jede Hauptuhr, am Beginn und Ende der Strecke, sendete über den SGR einen Induktivimpuls auf die Strecke, d. h., die Strecke wurde von beiden Seiten versorgt.

Auf den Unterwegsbahnhöfen gab es statt einer aufwändigen Hauptuhr jeweils ein Stromstoß-Uhren-Relais (SUR). Das SUR wandelte den Induktivimpuls von 80-100V in einen polwechselnden Gleichstromimpuls von 24V mit einer Länge von 2-3 Sekunden um. Dieser Gleichstromimpuls wurde auf eine Überwachungs- und Nachstelleinrichtung (ÜNE) gegeben an der wiederum die Uhrenlinien für die Nebenuhren angeschlossen waren.

Da die Strecke von jeder Seite einen Impuls bekam, wurde durch den SUR immer nur der erste Impuls wirksam. Wurde die Uhrenbezirksleitung der Strecke unterbrochen (Streckenkabelstörung), so war trotzdem die Versorgung der Bahnhöfe von beiden Seiten jeweils bis zur Unterbrechungsstelle gewährleistet. War die Entfernung zwischen 2 Hauptuhren zu weit, so konnte der Uhrenimpuls durch eine Stromstoß-Erneuerung (SE) aufgefrischt werden.

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Stromstoß-Uhrenrelais (SUR) alte Ausführung

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Überwachungs- und Nachstell-Einrichtung (ÜNE) mit SUR und GUR (oben) eines Unterwegsbahnhofs ohne Hauptuhr

Dieses Konzept war bundesweit bis weit in die 1990er Jahre installiert und gewährleistete über Jahrzehnte eine sichere Uhrzeitversorgung. Zwar wurden schon ab den 1970er Jahren die mechanischen Hauptuhren in den Direktionen durch Quarzhauptuhren und später durch elektronische Hauptuhren ersetzt, doch die Streckenversorgung erfolgte weiterhin über das vorhandene Fernsteuernetz

Ab 1978 erfolgte die schrittweise Umstellung der Direktionshauptuhren auf das Zeitzeichen DCF77 (Funkuhr-Zeitzeichen). Somit war das Prinzip der Regulierung über das Uhren-Großnetz nicht mehr notwendig.

Trotzdem wurde bis weit über das Jahr 2000 hinaus das Prinzip der Induktivimpulse mit jeweils einer Hauptuhr, am Beginn und am Ende der Strecke, beibehalten. Zusehends kamen immer mehr preisgünstige kompakte Funk-Hauptuhren auf den Markt, mit denen nach und nach die Bahnhöfe ausgestattet wurden. Da diese Hauptuhren ständig über das DCF77-Funksignal reguliert werden ist eine ferne Regulierung nicht mehr notwendig.

An kleineren Haltepunkten werden sogar die Bahnsteiguhren mit internen DCF77-Funkempfängern ausgerüstet.

Auf diese Weise wird das Netz der Uhrenfernsteuerung immer mehr ausgedünnt, so daß heute nur noch auf wenigen Strecken Komponenten des ehemals doch aufwändigen Prinzips zu finden sind.

Immerhin hatte sich dieses Prinzip einer bundesweiten Uhrenfernsteuerung bewährt und versorgte die Bahn mehr als 50 Jahre mit der genauen Uhrzeit.

Elektronische Hauptuhrenlage mit 2 Quarzhauptuhren, DCF77 Funkempfang und 80 Uhrenlinien (bis 2005 in ehem. Bundesbahndirektion Stuttgart in Betrieb).

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Text und Fotos: Anton Karolyi, November 2020

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