Het nieuwe Europese treinbeveiligingssysteem heeft de introductie van de Fyra genekt.

Voor het hogesnelheidsnet, dat belangrijke Europese steden met elkaar verbindt, was het inzetten op operabiliteit een voor de hand liggende stap; treinen dienen immers probleemloos over grenzen te kunnen rijden. Daarom werden voor het nieuwe beveiligingsconcept European Rail Traffic Management System (ERTMS) werden sechnische standaarden van interoperabiliteit (TSI’s) opgesteld (lees hier over de werking van het nieuwe treinbeveiligingssysteem). Afspraken uit de jaren negentig schreven voor dat ERTMS voor alle hogesnelheids­lijnen zou gelden. Hiermee moest een einde worden gemaakt aan de veelheid aan nationale beveiligingssystemen.

Het ministerie van Verkeer en Waterstaat besloot eind jaren negentig dat de HSL-Zuid met ERTMS moest worden uitgerust. Dit lag immers in lijn met de Europese afspraken. Bovendien waren ook andere landen bezig met de invoering van het beveiligingssysteem; de HSL zou het zevende serieuze spoorproject met ERTMS zijn. ‘De keuze voor een geharmoniseerd Europees beveiligingssysteem als ERTMS lag voor de hand’, zei ir. Lex Frunt van de High Speed Alliance (HSA) in 2012 in De Ingenieur. Hij was ook betrokken was bij de introductie van de Duitse ICE-treinen op het Nederlandse net. ‘Onder de ICE, die in Nederland, Duitsland, België, Frankrijk en Oostenrijk rijdt, hangen maar liefst achttien antennes om met de verschillende beveiligingssystemen uit de voeten te kunnen. Daarvoor was er onvoldoende ruimte en aanvullende maatregelen moesten voorkomen dat de draaistellen instabiel raakten. Dat is toch echt bizar. ERTMS zou hier op de lange termijn mee afrekenen.’

Invoering van ERTMS was dus ook technisch een logische stap. Betrokken specialisten bij het ministerie, de NS en de voorloper van spoorbeheerder ProRail toonden zich optimistisch over de haalbaarheid. Er waren zogeheten technische standaards van interoperabiliteit (TSI’s) ontwikkeld die ervoor zouden dat het treinbeveiligingssysteem altijd kon worden gebruikt . Het ingenieursoptimisme reikte tot in de hemel. Het vertrouwen in Infraspeed-partner Siemens was groot; het bedrijf had immers al veel ervaring met treinbeveiliging.

Een grensoverschrijdend baanvak uitrusten met systemen

van verschillende fabrikanten raad ik pertinent af

Verontrustende berichten uit Zwitserland, dat ten tijde van de aanvang van het hsl-project ERTMS uitrolde, deden de eerste alarmbellen zachtjes rinkelen. De TSI’s voor het beveiligingssysteem bleken zo abstract geformuleerd dat ze veel ruimte voor interpretatie lieten. Hierdoor kon het gebeuren dat twee fabrikanten op basis van dezelfde specificaties dusdanig verschillende ERTMS-systemen maakten dat deze onderling niet konden communiceren. ‘Kleine verschillen in de interpretatie van de TSI’s kunnen voldoende zijn om met twee incompatibele systemen te eindigen. Dat is toch wel een schokkende conclusie’, stelde ir. Frank Walenberg in datzelfde artikel in De Ingenieur. Bij de Dienst Materieel van de NS en als directeur van KEMA Rail Transport Certification (RTC) was hij jarenlang betrokken bij de HSL-Zuid. Ook nu levert hij met zijn eigen onderneming Walenberg Rail Assessment advies aan onder meer HSA. Het beeld dat hij schetst, is vanuit het oogpunt van interoperabiliteit ontluisterend: de TSI’s deden simpelweg niet wat ze moesten doen.

Het is ook goed mogelijk dat fabrikanten uit oogpunt van concurrentievoordeel bewust de maximale speelruimte binnen de TSI’s benutten. Daarmee kunnen ze zich technisch onderscheiden en mogelijk opdrachten binnenslepen. Volgens ingewijden probeerden fabrikanten elkaar de loef af te steken door zo snel mogelijk een werkend systeem met enigszins afwijkende functionaliteit in de markt te zetten. Ze hoopten hiermee alsnog een eigen standaard te kunnen neerzetten.

Doordat Zwitserland worstelend met ERTMS de oude seinen terugplaatste en Frankrijk voor zijn nieuwe oostlijn op de valreep toch koos om het bestaande beveiligingssysteem TVM te combineren met ERTMS, promoveerde de HSL-Zuid tot pionier (lees meer over ERTMS internationaal een blok aan het been). Het was plotsklaps onverwachts het enige grote project waarbinnen het Europese beveiligingssysteem werd uitgerold. ‘Nederland zat ineens in de voorhoede’, signaleerde  ir. Peter van Kleunen in datzelfde artikel in De Ingenieur. Hij adviseerde als directeur van WB Consulting het ministerie van Infrastructuur en Milieu. In de periode 1991 - 2008 was hij projectmanager HSL-Zuid bij Rijkswaterstaat. Ook in Nederland bleven problemen met ERTMS niet uit. ‘Het initiële optimisme is wel gelogenstraft.’

Het systeem van Siemens kon eenvoudigweg

niet communiceren met de apparatuur van Alstom

De Belgische grens is illustratief voor de problematiek. Ook in België is de hsl voorzien van ERTMS. Het Belgische en het Nederlandse tracé zijn echter als afzonderlijk projecten aanbesteed. Siemens legde het systeem voor Infraspeed op Nederlands grondgebied aan, terwijl het Franse concern Alstom aan Belgische zijde van de grens aan het werk toog. Met de TSI’s hadden de systemen naadloos op elkaar aan moeten sluiten, maar de interpretatieruimte gooide roet in het eten. ‘Het systeem van Siemens kon eenvoudigweg niet communiceren met de apparatuur van Alstom’, verklaart ir. Everard van Rees, testmanager bij ingenieursbureau Movares en adviseur van HSA. ‘Uiteindelijk is er een speciale koppeling ontwikkeld die de twee systemen met elkaar verbindt. Dat klinkt eenvoudig, maar het bleek in de praktijk zeer ingewikkeld en tijdrovend. Een grensoverschrijdend baanvak uitrusten met systemen van verschillende fabrikanten raad ik pertinent af. Dat is een van de belangrijkste lessen.’

Grensoverschrijdende systeemintegratie had deze situatie voorkomen

Bij de grensproblematiek speelt nog een complicerende factor. Hoewel de Nederlandse en Belgische tracés beide gebruikmaken van 25 kV wisselspanning, is de elektriciteitsvoorziening niet gekoppeld. De nationale netten zijn niet met elkaar in fase, zodat de spoorlijn bij de grens moest worden voorzien van een fasescheider. De facto voert de bovenleiding over een afstand van zo’n 100 m geen stroom. Een trein passeert deze spanningssluis normaliter probleemloos: door de massatraagheid neemt de snelheid nauwelijks af en de boordverlichting en cabinesystemen draaien tijdelijk op batterijen. ‘Maar het gaat fout als een trein zijn gsm-verbinding verliest en ERTMS uit voorzorg de remmen activeert’, legt Van Rees uit. ‘Juist bij de grens is dit risico iets groter, omdat een trein tussen het Nederlandse en Belgische GSM-R-net moet schakelen. Enkele malen is een trein precies in de spanningssluis tot stilstand gekomen. Alleen met een speciaal protocol kan de spanningsloze bovenleiding tijdelijk worden aangesloten en de trein de sluis uit rijden.’ Dat kost veel tijd en gooit de dienstregeling gegarandeerd overhoop. ‘De ERTMS-overgang en de spanningssluis hadden enkele kilometers uit elkaar moeten liggen. Grensoverschrijdende systeemintegratie had deze situatie voorkomen.’

Contactverlies met het GSM-R-netwerk speelt overigens niet alleen bij de grens, maar gebeurt ook op het Nederlandse tracé. Dat de gsm-verbinding tussen trein en baan regelmatig wegvalt, hangt wederom samen met de interpretatie van de TSI’s door verschillende fabrikanten. Siemens leverde het baansysteem, terwijl de Thalys en de nieuwe V250 ERTMS-apparatuur van het Italiaanse concern Ansaldo STS aan boord hebben. ‘ERTMS zit in de baan en in het materieel; er is continu interactie tussen beide’, vertelt Bas Oosthoek, opstartmanager HSL-Zuid bij spoorbeheerder ProRail. ‘Mede door het verschil in interpretatie van de TSI’s valt de verbinding tussen trein en baan soms weg.’ Kortstondig wegvallen is geen probleem, maar wanneer het contactverlies 30 s aanhoudt, activeert ERTMS automatisch de remmen. Oosthoek: ‘Momenteel maakt een trein dan een volledig stop, waarna de boordsystemen worden gereset en het treinstel weer opstart. Vaak is de verbinding reeds hersteld voordat de trein stilstaat. Er wordt daarom nu gekeken of het mogelijk is rijdend een doorstart te maken.’

De ERTMS-problematiek was bij oplevering van de HSL-Zuid in december 2006 nog niet volledig verholpen, en ook in 2012 kampte het beveiligingssysteem met manco’s. Dat niet hoofdaannemer Infraspeed, maar de rijksoverheid uiteindelijk opdraait voor de tekortkomingen, is deels een gevolg van de complexe contractvorm. Het pps-contract (publiek-private samenwerking) dat het consortium met het Rijk aanging, liet geen ruimte voor tussentijdse aanpassingen noodzakelijk om het beveiligingssysteem draaiend te krijgen. Het openbreken van contracten zou meer tijd hebben gekost dan oplevering van de baan inclusief gebreken en een aanvullend werkpakket.

Het contract dat Highspeed met het Rijk aanging, liet geen ruimte voor tussentijdse aanpassingen die het beveiligingssysteem draaiend konden krijgen

In retrospectief rijst de vraag of de keuze voor introductie van een nog niet eerder beproefd beveiligingssysteem in het door nieuwe contracten en een nieuwe organisatievorm omgeven project verstandig was. De NS drong in 2003, kort na toekenning van het contract voor de bovenbouw, reeds aan op toepassing van een back-up. ERTMS was puur een politieke keuze, een technische onderbouwing voor dit besluit ontbrak, vond de NS. Het ministerie van Verkeer en Waterstaat zag zich gebonden aan de Europese afspraken, die toepassing van het nieuwe systeem voorschreven. Ook toen duidelijk werd dat ERTMS een showstopper zou worden, wilde het ministerie geen back-up. Gebruik van het bestaande Nederlandse atb-systeem, het Franse TVM of Duitse LZB zou mogelijk tot afstel van ERTMS leiden, vreesde het ministerie. Volgens de NS zou het slechts een alternatief migratietraject mogelijk hebben gemaakt en zodoende het risico op vertraging hebben verkleind.

Ook toen duidelijk werd dat ERTMS een showstopper zou worden,

wilde het ministerie geen back-up.

‘Het pleidooi van de NS was begrijpelijk, maar tegelijkertijd ook eenzijdig’, vindt voormalig projectmanager HSL-Zuid bij Rijkswaterstaat Peter van Kleunen. ‘Atb was eenvoudigweg geen optie, want dit systeem werkt niet bij 25 kV en een snelheid van 300 km/h. Voor atb geldt een maximumsnelheid van 140 km/h. Met TVM of LZB was de complexiteit waarschijnlijk slechts verder vergroot, omdat Nederland weinig ervaring heeft met deze beveiligingssystemen. Nationale inpassing had waarschijnlijk eveneens voor problemen gezorgd.’