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„Gleisbau 2019 – Planung, Bau und Vermessung“

22.04.2019 VDVinformiert Von Prof. Dr.-Ing. Jörg Zimmermann vor 56 Tagen


Fotos: Lucas Garbe, BILDUNGSWERK VDV

Bericht vom Seminar des BILDUNGSWERK VDV am 22.-23.02.2019 in Berlin

Die Fachgruppe 11 „Gleisbau“ des BILDUNGSWERK VDV veranstaltete bereits zum 19. Mal dieses Seminar. Das Interesse der Fachwelt ist weiterhin erfreulich groß. Die rund 240 Teilnehmer und Referenten von der Deutschen Bahn, Nahverkehrsunternehmen, Planungs- und Ingenieurbüros sowie weiteren Einrichtungen kamen aus dem In- und Ausland (darunter Referenten aus Dänemark, Österreich und der Schweiz). So musste das Anmeldeportal rund drei Wochen vor Beginn geschlossen werden, da die Kapazitätsgrenze des Veranstaltungsorts erreicht war.

Die bewährte thematische Dreiteilung des Seminars  (Vorstellung technischer Großprojekte, neue Messtechnik und Bearbeitungsstrategien für Ingenieurprojekte sowie ergänzend informative Vorträge) wurde auch 2019 beibehalten. 15 Referenten stellten an den beiden Tagen ins 12 Vorträgen u. a. ein Tunnelbauvorhaben, verschiedene BIM-Projekte, moderne Verfahren wie die Radiointerferometrie aber auch künftige Infrastrukturvorhaben und den aktuellen Stand des neuen Geoinformationssystems der DB Netz AG (GIS-Lösung AVANI) vor.

 Das Seminar startete am Freitag nach der Begrüßung und einigen Informationen durch Jörg Zimmermann (BILDUNGSWERK VDV) mit vier Vorträgen in den Sessionen I und II „Messverfahren/Monitoring/Nationale Infrastruktur“. Den Auftakt bildete ein Vortrag zum Thema „GeoMonitoring“ von Michael Buri (Amberg Technologies AG, Schweiz). Der Referent erläuterte an zwei Pilotprojekten, wie mit der neuen Sensortechnologie (Amberg Track Control) die Stabilität von in Betrieb befindlichen Gleisen überwacht werden kann. Dazu werden direkt am Gleis eine Vielzahl von Sensoren installiert, die die Überwachung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung in sehr kurzen Intervallen ermöglichen. So kann eine maximale Sicherheit und bei Erreichen von Grenzzuständen eine schnelle Alarmierung garantiert werden. Die Nachteile von Monitoring-Lösungen mittels Tachymeter bestehen hier nicht. Das Amberg-System arbeitet sehr zuverlässig, was praktisch beim Tunnel Raststatt und in Ingolstadt nachgewiesen wurde.

Im zweiten Referat stellte Michael Mares (TRIGIS GeoServices GmbH) vor, wie mit frei bzw. kommerziell zugänglichen Satellitendaten (z. B. von TerraSat) und dem PSI-Auswerteverfahren weit im Vorfeld von Projekten ein Areal punkt- oder flächenhaft untersucht werden kann. Dabei ist mit Rasterweiten bis zu 0,25 m z. B. ein Nachweis von Erdbewegungen ab 1992 möglich. Anhand eines Projektbeispiels zur Deformationsüberwachung von Verkehrswegen zeigte der Referent, wie mittels TerraSAR-X Gleise oder Straßen überwacht wurden. Sehr eindrucksvoll war die von der TRIGIS als Web-Map-Service entwickelte interaktive Bodenbewegungskarte für eine Stadtgebiet. Zusammenfassend stellte Michael Mares fest, dass das Verfahren z. B. die Erkennung von gefährdeten Gebieten ohne örtliche Messungen ermöglicht.

Dritter Referent am Freitag war Alexander Reiterer (Fraunhofer Institut für physikalische Messsysteme - IPM). Er stellte die automatisierte Erfassung und Klassifizierung von Objekten im Eisenbahnwesen vor. Auf der Grundlage von 3D-Messdaten (z. B. durch Laserscanner) werden hochwertige Daten generiert. Das automatische Verfahren, entwickelt im Geschäftsfeld Objekt- und Formerfassung des IPM, gestattet mit lernenden Algorithmen („Deep Learning“) eine Ablösung der bisherigen manuellen Verfahren für die Objekterkennung aus 3D-Daten. Die vom IPM gemeinsam mit führenden Herstellern entwickelten komplexen Messsysteme sind bei den meisten europäischen Eisenbahnen bereits im Einsatz. Mit diesen und der speziellen entwickelten Software für die Auswertung lassen sich z.B. Oberleitungen bei Geschwindigkeiten bis zu 250 km/h erfassen, der Lichtraum mit hoher Präzision überwachen oder Schienenprofile mit Submillimeter-Genauigkeit messen.

Ein gänzlich anderes Thema stand im Mittelpunkt des anschließenden Vortrags. Martina Löbe stellte Entwicklung und Aufgaben der Betriebszentrale der S-Bahn Berlin vor. Dieses umfangreiche, seit 1929 elektrifizierte Nahverkehrssystem hat als einzige S-Bahn der Deutschen Bahn eine eigene Betriebszentrale (BZ), neben den sieben regionalen Betriebszentralen der DB Netz AG.  Ein in der Eisenbahnvermessung tätiger Ingenieur benötigt neben umfangreichen Kenntnissen in der Gleisgeometrie und Fahrdynamik auch Wissen über betriebliche, sicherungstechnische und weitere Zusammenhänge in der Eisenbahntechnik. Ausgehend von der historischen Entwicklung (u. a. Streckennetz, Stromversorgung und Betrieb) stellte die Referentin die Aufgaben der Anfang 2016 neugebildeten BZ vor. Hauptaufgabe ist die Disposition und Steuerung der rund 3050 Zugfahrten pro Tag. Dafür sind beiden Bereiche Fahrdienst und Netzdisposition zuständig. Eine Herausforderung ist die schrittweise Umstellung auf ESTW-Technik (vollständige bis 2025). Eine kleinere Gruppe von Teilnehmern hatte am Nachmittag die Möglichkeit, direkt vor Ort einen Eindruck von der Arbeit der BZ zu erhalten.

Nach der Mittagspause folgten in Session 3 „Nationale und internationale Infrastruktur“ zwei weitere, sehr aufschlussreiche Vorträge. Ergänzt durch seine umfangreiches bahntechnisches und eisenbahngeschichtliches Hintergrundwissen gab Alexander Kaczmarek einen interessanten Einblick in das neue Vorhaben „i2030 – Verbesserte Schieneninfrastruktur für die Metropolregion Berlin/Brandenburg“. Damit verbunden sind in den kommenden zehn Jahren umfangreiche Maßnahmen zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Schienennetzes der DB in dieser rasant wachsenden Region. In diesem Zusammenhang müssen umfangreiche Baumaßnahmen mit entsprechendem Planungsvorlauf (und örtlichen Vermessungsarbeiten) durchgeführt werden. Damit war ihm die Aufmerksamkeit von vielen Teilnehmern sicher.

Letzter Referent am Freitag war Dietmar Zierl (Österreichische Bundesbahnen, Wien). Er erläuterte sehr anschaulich die umfangreichen Aufgaben, die im Zusammenhang mit der Inbetriebnahme des Brenner-Basistunnels erforderlich sind. Eingangs stellte er den aktuellen Status des Projekts vor. Der Brenner Basistunnel (BBT) ist einschließlich der bereits in Betrieb befindlichen Umfahrung von Innsbruck 64 km lang und soll 2027 vollständig in Betrieb gehen. Insgesamt umfasst das Tunnelsystem des BBT ca. 230 Tunnelkilometer. Davon sind 99 km ausgebrochen. Der BBT ist Herzstück des sog. Brenner-Korridors (im TEN-Korridor Skandinavien – Mittelmeer) und wird nach Fertigstellung die längste unterirdische Eisenbahnverbindung der Welt sein. Das Projekt weist einige Besonderheiten auf. Die Betriebsabwicklung obliegt den ÖBB, auch auf italienischer Seite. Es muss aber noch eine Vielzahl von Regelungen getroffen werden. Weiterhin spielen die LCC-Kosten des Tunnels eine wichtige Rolle.

Für den weiteren Verlauf am Freitagnachmittag gab es zwei Angebote: Eine Exkursion zur BZ der S-Bahn sowie den Thematischen Dialog im Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur (BMVI).

Eine kleine Gruppe konnte die am Vormittag von Martina Löbe ausführlich vorgestellte BZ der S-Bahn direkt in Augenschein nehmen. An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an die Referentin, dass sie dies ermöglicht hat!

Am Ende des ersten Tages hatten 115 Teilnehmer die Möglichkeit im Rahmen einer Exkursion das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) zu besuchen. Wie schon vor zwei Jahre hatte der Besucherdienst des Ministeriums, der im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit Gruppen von 40 – 50 Personen in den normalen Geschäftszeiten Informationsveranstaltungen anbietet, eine Ausnahme gemacht und einer so großen Gruppe am Freitagnachmittag um 16.00 Uhr einen Termin angeboten.

Die Begrüßung der Gruppe übernahm in kurzen Worten der Leiter des Referates Eisenbahn, anschließend wurde durch Frau Miewald sehr unterhaltsam die Struktur und die Aufgaben des Bundesministeriums vorgestellt, aufgelockert durch Quizfragen an das Auditorium. Aufgrund der Größe der Gruppe fand die Veranstaltung im Lichthof des Ministeriums statt, durch die Wiederherstellung der ursprünglichen Bausubstanz und Mischung mit moderner Kunst ein architektonisches Highlight.

Inhaltlich ging es im Anschluss in der allgemeinen Präsentation um das Thema Building Information Modeling (BIM). Als verantwortlicher Mitarbeiter des Ministeriums ging Herr Döbler auf die Reformkommission Großprojekte ein, aus deren Arbeit heraus im Jahr 2015 der Stufenplan zur Einführung der BIM-Methodik entwickelt wurde. Demnach soll die BIM-Methodik im Jahr 2020 für alle vom Bund finanzierten Infrastrukturprojekte verpflichtend eingeführt werden. Es wurde deutlich, welche Erwartungen im Ministerium vorherrschen, jedoch auch – ohne dass es direkt ausgesprochen wurde -, dass die personelle Ausstattung im Ministerium für dieses wichtige Thema deutlich zu dünn und die Auswertung der durchgeführten Pilotprojekte schon deutlich verspätet ist. Auch wurde der bereit zwei Jahre alte Beschluss ein Kompetenzzentrum BIM einzurichten bis heute noch nicht umgesetzt. Das enge Zeitkorsett ließ leider eine ausführliche Diskussion nicht zu, so dass viele Teilnehmer, die sich inhaltlich mehr konkrete Informationen gewünscht hätten, etwas enttäuscht diese Veranstaltung verließen.

Der Branchentreff am Freitagabend in der rustikalen Beuth Halle bot dann die Möglichkeit, in angenehmer Atmosphäre die Gespräche und fachlichen Diskussionen fortzusetzen. Letztlich trug dazu auch die musikalische Umrahmung durch eine sehr talentierte junge Pianistin sowie die gute gastronomische Betreuung durch einen Caterer bei.

Der Sonnabend begann mit Session 4 „Großprojekte/Messverfahren“. Als erster Referent stellte Maximilian Borth (DB Engineering & Consulting GmbH, Berlin) den „Aufbau einer Koordinierungsumgebung im BIM-Projekt Bf. Doberlug-Kirchhain“ vor. Der ausgewählte Bahnhof ist ein sog. Turmbahnhof. Im Zusammenhang mit der Ertüchtigung der Strecke Berlin – Elsterwerda (- Dresden) auf 200 km/h und dem notwendigen Ersatzneubau für das Kreuzungsbauwerk mit der Strecke Halle – Cottbus waren umfangreiche Variantenuntersuchungen erforderlich. Die 3D-Bestanderfassung schloss nicht nur auf die Oberfläche, sondern auch den Baugrund (Einsatz von Georadar) inklusive Leitungsbestand ein. Mit der anschließend vorliegenden 3D-Modellierung konnten verschiedene Planungsvarianten und Bauzustände simuliert werden. Alle nachfolgenden gemeinsamen Planungsbesprechungen wurden am BIM-Modell durchgeführt. Ein positiver Effekt für die Entwurfs- und weitere Planungen: Steigerung der Kostensicherheit und Planungsqualität durch die gemeinsame Datenhaltung. So war eine transparente Zusammenarbeit mit allen Beteiligten gewährleistet. Derzeitige Hindernisse bestanden in der unterschiedlichen IT-Affinität und der Datenflut.

Anschließend erläuterte Ulrich Völter (intermetric GmbH, Stuttgart) eine neue Technologie für die Datenerfassung mit „ProTeL - Kinematische Vermessung der Münchner U-Bahn“. In seinen Ausführungen beschrieb er das neue Multisensorsystem der intermetric. Damit wurden bereits umfangreiche Bestands- und Lichtraumdaten erhoben. Für die eigentliche Datenerfassung musste zunächst das Grundlagenetz bestimmt werden. Schwerpunkt war die kinematische 3D-Erfassung des Lichtraums. Für die Datenerfassung war eine ausgefeilte Vorbereitung und Logistik notwendig, um den besonderen Bedingungen der Messungen im Tunnel (nachts) zu entsprechen. Die Auswertung erfolgte mit dem Produkt SiTrack:One von Leica Geosystems. Als Ergebnis lag außerdem auch eine optimierte Gleisgeometrie vor. Das Pilotprojekt wurde erfolgreich realisiert, einer kompletten Erfassung aller Strecken mit dieser Technologie steht theoretisch nichts mehr im Weg.

Die folgende Session 5 „Messverfahren/Monitoring“ wurde durch Bernd Reuß aus Kopenhagen eröffnet. Er lieferte mit seinem Vortrag „Überwachung der Gleislage mit Sensoren von Railmonitor“ ein interessantes Monitoringsystem aus Dänemark. Die genannte Firma besteht seit 2015 und vertreibt Sensoren, die z. B. direkt am Gleis befestigt werden und dessen Bewegungen dreidimensional erfassen. Gleichzeitig werden aber auch komplette Überwachungssysteme installiert und betrieben. Die Messdaten werden in Echtzeit übertragen, ausgewertet und durch eine digitale Darstellung dem Auftraggeber/Betreiber übermittelt. Anhand mehrerer Fallbeispiele aus Skandinavien und aus Deutschland erläuterte der Vortragende, wie ein Kurz- oder Langzeit-Monitoring mit den eingangs beschriebenen Sensoren umgesetzt wird. Dabei ist es durchaus möglich, Messwerte im Minutentakt zu erhalten. Die Sensoren gestatten auch bei intensivem Eisenbahnbetrieb Messungen, z. B. während eines Umbaus und bei kurzen Zugfolgen. Konventionelle Messungen mit einem Tachymeter wären unter diesen Bedingungen sehr schwierig. Mit den Sensoren von Railmonitor können auch weitere Messungen erfolgen, z. B. im Tunnelbau oder bei der Grundwasserbeobachtung. Fazit: Das Sensor-Monitoring im Gleisbau wird sich weiterentwickeln und konventionelle Messverfahren zum Teil ersetzen.

Im Folgevortrag erläuterte Kai Zabel (Hamburg Port Authority - HPA), wie bei der Hamburger Hafenbahn (Netzlänge 290 km, 800 Weichen) außergewöhnliche Sendungen (Transporte mit Lademaßüberschreitung) behandelt werden. Die HPA-Vermessung ist Geoinformations- und Geodaten-Dienstleister für den Hamburger Hafen und das Hamburgische Wattenmeer. Somit steht z. B. auch die Aufgabe, alle Lichtraumengstellen zu erfassen. Für die Engstellenmessung steht ein Gleismesssystem Amberg GRP5000 (mit Laserscanner) zur Verfügung. Die Engstellenerfassung und -dokumentation erfolgt in Anlehnung an DB Ril 883.0026. Seit 2017 werden die Daten in der Engstellendokumentation unter der Software „HPA-Lue“ abgelegt. Das weitere Vorgehen erfolgt wie bei der DB, dazu gehört u.a. das Erstellen eines Knoten-Kanten-Modells und ein Engstellenprofil. Bei der Hamburger Hafenbahn gibt es derzeit 941 Engstellen! Jährlich müssen mit HPA-Lue rund 400 Beförderungsanordnungen für außergewöhnliche Sendungen erstellt werden.

Im abschließenden Block (Session 6 „Messverfahren/BIM/Geoinformationssysteme“) hörten die Seminarteilnehmer zunächst den gemeinsamen Vortrag von Maximilian Bade, Patrick Schneider (beide OBERMEYER Planen + Beraten GmbH, Karlsruhe) sowie Fabian Hinterberger (Plasser & Theurer, Linz) über die „Georeferenzierte Bestandsaufnahme für BIM-Projekte mit dem EM 100VT“. Bereits seit einige Zeit gibt es dafür eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen OBERMEYER, der Fa. Plasser & Theurer und weiteren Partnern. Ziele dieser Kooperation sind u. a. die Verbesserung der Datenerfassung einerseits und die Entwicklung von Messsystemen mit dem Versuchsträger EM100VT andererseits. Grundlage für die Planung ist die Bestandsdatenerfassung mit den verschiedenen Sensoren des Messfahrzeugs EM100VT (Versuchsträger), u. a. für Mobile Mapping und mit Georadar. Am Beispiel eines Abschnittes der Schnellfahrtrecke Hannover - Würzburg, die in nächster Zeit nach und nach komplett saniert werden muss, wurde der Prozessablauf vorgestellt. Auf der Basis der umfangreichen Messdaten wird mit der Software ProVI ein konsistentes Datenmodell erstellt. Die anschließende Planung erfolgte im sog. „Digitalen Zwilling“. Dieser besteht aus einer „Zusammenführung von Punktwolke, Volumenkörper und Objekten“. Mit dieser Planungsmethodik können Qualität und Genauigkeit der Aufnahme gesteigert werden. Außerdem lässt sich das Tempo der notwendigen Streckenbegehung mit den beteiligten Planern signifikant erhöhen, da diese künftig digital im 3D-Modell stattfindet. Weiteres wäre hier als Vorteil zu nennen. Perspektivisch wird sicherlich einmal das 3D-Modell als Grundlage für Ausschreibungen dienen. Weiterentwicklungen, z. B. bei der automatischen Objekterkennung und Mengenermittlung bis hin zur Abnahmevermessung, werden eine nachhaltige und effiziente Instandhaltung des Fahrwegs ermöglichen.

Mit großer Spannung wurde der abschließende Vortrag „Projekt AGON – Veränderungen durch Technologieerneuerung“ von Iris Stein und Hans Jacoby (DB Netz AG, Frankfurt am Main) über die neue Geodatendaten-Infrastruktur der DB Netz AG erwartet. Seit der Vorstellung des Projekts AGON (Ablösung der Geoinformationssysteme bei der DB Netz AG) durch Iris Wiebrock auf dem Gleisbauseminar 2016 war es um dieses Thema recht ruhig geworden. Umso erfreulicher ist, dass nunmehr die Ablösung des derzeitigen DB-GIS durch eine neue Geodateninfrastruktur unmittelbar bevorsteht. Iris Stein hat den weiteren Ablauf des Projekt AVANI (Analyse, Verwaltung und Abgabe der DB Netz GeoInformationen) anhand des ehrgeizigen Terminplans erläutert. Hans Jacoby beschrieb anschließend in seinen Ausführungen die neue fachtechnische Systemumgebung. Ab März 2020 wird mit der Einführung von AVANI EC (Externer Client) das neue System als Erfassungssoftware für externe Dienstleister zur Verfügung stehen. Das Tool „AVANI EC“ wird ausschließlich von Hexagon Geosystems vertrieben. Die vollständige Ablösung des DB-GIS soll im Oktober 2020 mit dem zweiten Produktionstermin vollzogen werden. Wichtigstes Fazit: Das Projekt AVANI wird künftig die Basis und technologische Plattform für die neue DB-Geodateninfrastruktur

(DB-GDI) bilden. Bereits heute sind die bereitgestellten Geoinformationen eine zentrale Grundlage für viele Anwendungen und Entscheidungsprozesse mit Raumbezug bei der DB Netz AG. Letztlich ist mit diesem Projekt noch eine Anpassung des netzinternen Regelwerks durch die Neufassung von Richtlinien verbunden. 

 

Eine Tombola und das Fazit der Veranstaltung rundeten das Seminar ab. Die Beurteilungsbögen als Feedback nutzten rund 78% der Teilnehmer; dazu trugen sicherlich auch die von verschiedenen Firmen wiederum gestifteten lukrativen Preise für die Tombola bei. Ein hoher Prozentsatz bewertete das Seminar als gut bis sehr gut (z.B. hinsichtlich Dauer, Teilnehmergebühr, Anzahl der Referate, Erfüllung der Erwartungen etc.) und möchte auch 2020 wieder dabei sein. Einige Themenvorschläge für kommende Seminare ergänzten die abgegebenen Beurteilungsbögen.

Insgesamt gesehen kann das Seminar 2019 als gelungen betrachtet werden und wird im kommenden Jahr zum 20. Mal stattfinden. Geplant sind der 28./29.02.2020, eine Bestätigung der Tagungsstätte steht momentan noch aus. Den Termin sollten sich Interessenten aber bereits vormerken.