BSR AUTOMATION AG

SEEKAG

RANGIERLOKOMITIVE KARIN

PROJEKTBESCHREIBUNG

Die SEEKAG betreibt in Luzern einen zentralen Umschlagplatz für Kies, Sand und Bahnschotter. Die Rangierlokomotive «KARIN» übernimmt dort sowohl die Verschiebearbeiten als auch das präzise Befüllen der Bahnwagen. Eine robuste, gut gewartete und steuerungstechnisch moderne Lok ist entscheidend, damit der Materialfluss zum Betonwerk und zu den Baustellen jederzeit sichergestellt ist.

HERAUSFORDERUNG

RANGIERLOKOMOTIVE KARIN

RETROFIT STEUERUNG

Die Rangierlokomotive «KARIN» ist das Arbeitstier im Kiesumschlag der SEEKAG. Täglich rund vier Stunden ist sie im Einsatz, um Kies- und Bahnschotterwagen zu rangieren und gleichmässig zu befüllen. Dank der direkten Anbindung an See und Schienennetz ist der Standort ein idealer Umschlagplatz für Bahnschotter sowie Kies- und Sandlieferungen für Baustellen in der Stadt und Agglomeration Luzern.
Durch den Transport des Bahnschotters über den Seeweg und die anschliessende Verladung auf die Bahn können im Vergleich zum reinen Strassentransport erhebliche CO₂-Emissionen eingespart werden – vorausgesetzt, die Lokomotive selbst arbeitet zuverlässig und steht möglichst ohne ungeplante Ausfälle zur Verfügung.

«KARIN» ist eine diesel-elektrische Lokomotive, die technisch in die Jahre gekommen war. Der Stromgenerator wurde bereits erneuert, die Steuerung stammte jedoch noch aus den Jahren 2002/2003. Das eingesetzte Siemens S7-300-System lief zwar grundsätzlich zuverlässig, das zentrale OP7-Bedienpanel war jedoch defekt, und Ersatzteile waren nur noch schwer oder zu hohen Kosten erhältlich. Auch die über zwanzig Jahre alten 24-VDC-Stromversorgungen hatten ihren vorgesehenen Lebenszyklus überschritten und erhöhten das Ausfallrisiko.

Die Softwarebasis der Loksteuerung existierte lediglich auf einer 3½-Zoll-Floppy-Disk. Das ursprüngliche Step-7-Programm musste zunächst ausgelesen und in die TIA-Welt überführt werden. Die Funktionalität sollte unverändert erhalten bleiben – ein komplettes Neuschreiben der Steuerung war weder wirtschaftlich noch betrieblich gewünscht.

Die Sicherheitsfunktionen der Lok waren vollständig in einem PNOZ XV2-Sicherheitsrelais umgesetzt und als eigenständige Sicherheitskette aufgebaut. Diese Komponenten waren weiterhin in gutem Zustand und sollten bewusst nicht verändert werden, um den bewährten Sicherheitsnachweis beizubehalten. Die Herausforderung bestand somit darin, die veraltete Standardsteuerung mit moderner Hardware und zeitgemässer Visualisierung zu erneuern, ohne in die bestehende Sicherheitsarchitektur einzugreifen – und dies in einem sehr engen Zeitfenster, damit «KARIN» schnell wieder für den täglichen Umschlag zur Verfügung steht.

LÖSUNG

RETROFIT STEUERUNG

NACHHALTIGKEIT ÜBER SEE UND SCHIENEN

Im ersten Schritt wurde das bestehende Step-7-Programm von der Floppy-Disk gesichert, in der TIA Portal Umgebung von Version 13 auf Version 17 konvertiert und fachgerecht überprüft. Die bestehenden Funktionen der Loksteuerung wurden dabei 1:1 übernommen, sodass das bewährte Betriebsverhalten unangetastet blieb.

Anschliessend ersetzte BSR die Siemens S7-300-Steuerung durch eine moderne S7-1500-CPU 1511 mit passenden Ein- und Ausgangsmodulen. Die I/O-Baugruppen wurden bewusst im eins-zu-eins-Prinzip durch entsprechende Module der 1500er-Serie ausgetauscht. Dadurch konnten die vorhandenen Klemmen und Verdrahtungen weitgehend beibehalten werden. Im Elektroschema mussten lediglich die Seiten mit Steuerung, Touchpanel und Stromversorgung aktualisiert und in das bestehende Schema integriert werden. Gleichzeitig wurden die überalterten 24-VDC-Stromversorgungen durch neue, zuverlässige Geräte ersetzt.

Die Sicherheitsfunktionen blieben vollständig auf dem bestehenden PNOZ XV2-Relais und den dazugehörigen Komponenten. Diese wurden nicht verändert, sodass das etablierte Sicherheitskonzept unverändert weitergeführt und die Abnahmesituation deutlich vereinfacht werden konnte.

Ein wesentlicher Mehrwert der Modernisierung liegt in der neuen Visualisierung: Anstelle des defekten OP7 kommt nun ein Unified Touch Panel der neuesten Generation zum Einsatz. Sämtliche relevanten Betriebs- und Störmeldungen werden klar und verständlich angezeigt. Im Zuge des Retrofits wurden die Diagnosetexte erweitert und verfeinert, damit das Betriebspersonal mögliche Fehler schneller erkennen und gezielt beheben kann. Die Bedienung der Lok erfolgt weiterhin über die lokalen Schalter sowie über die bestehende Fernbedienung, deren Schnittstellen unverändert in die neue Steuerung integriert wurden. Für die Mitarbeitenden blieb die gewohnte Handhabung erhalten, die Technik dahinter ist jedoch auf dem neuesten Stand.

Dank der sorgfältigen Vorbereitung und des konsequenten 1:1-Austauschkonzepts konnte der eigentliche Umbau inklusive Inbetriebnahme in nur rund zweieinhalb Tagen durchgeführt werden. Im Anschluss wurde die Steuerung umfassend getestet und die Lok dem Kunden wieder übergeben. Bereits nach drei Tagen war «KARIN» wieder voll im Einsatz – sei es beim Beladen von Bahnschotterwagen oder beim Abladen von Baustoffen auf das unterirdische Förderband zum SEEKAG-Betonwerk in der Stadt Luzern.

Mit dem Steuerungs-Retrofit wurde die Verfügbarkeit der Lok deutlich erhöht, die Diagnosemöglichkeiten verbessert und die Basis für einen weiterhin nachhaltigen Materialumschlag über See und Schiene geschaffen.