Handbuch Eisenbahninfrastruktur (eBook)

Professor Dr.-Ing. Lothar Fendrich studierte Bauingenieurwesen an der Technischen Hochschule Aachen und begann seine Berufstätigkeit bei der DB. 1980 promovierte er an der TU München, Fakultät Bauingenieur- und Vermessungswesen. Von 1985 bis 1990 war Prof. Fendrich Generalbevollmächtigter der Firma Stahlberg, Roensch in Hamburg und Duisburg. Von 1990 bis 1995 war er Hauptabteilungsleiter Oberbau, Tiefbau, Bahnübergänge und Bau in der Zentrale der DB, der DR und DB AG; anschließend als Direktor der Fa. GEISMAR in Paris tätig. Bis 2010 war Prof. Fendrich Vorstand Unternehmensentwicklung der SPITZKE AG in Großbeeren/Berlin. Er ist derzeit Geschäftsführer der SPITZKE Development B.V. in Utrecht.

Geleitwort eines Kollegen und Freundes 6
Vorwort 8
Inhalt 10
Autorenverzeichnis 22
1 Trassierung und Gleisplangestaltung 24
1.1 Längsneigung der Eisenbahn 24
1.1.1 Längsneigung der Streckengleise 24
1.1.2 Längsneigung in Bahnhöfen 26
1.1.3 Ausrundungen in der Längsneigung 26
1.2 Allgemeine Regeln der Linienführung im Grundriss 27
1.2.1 Grundregel für durchgehende Hauptgleise 27
1.2.2 Grundregel für die übrigen Haupt- und Nebengleise 28
1.3 Elemente der Linienführung im Kreisbogen 28
1.3.1 Radius, Überhöhung und Geschwindigkeit 28
1.3.2 Größe der Überhöhung 30
1.3.3 Der Überhöhungsfehlbetrag 31
1.3.4 Die Regelüberhöhung 33
1.3.5 Wahl der Bogenradien 33
1.3.6 Längen der Kreisbögen und Geraden 34
1.3.7 Gleisverziehungen 34
1.4 Übergangsbogen und Überhöhungsrampe 35
1.4.1 Die Klothoide mit gerader Überhöhungsrampe 35
1.4.2 Übergangsbogen- und Rampenlänge 38
1.4.3 Der Übergangsbogen mit geschwungener Rampe 39
1.5 Der Bogen ohne Übergangsbogen 41
1.5.1 Krümmungswechsel und Vergleichsradius 41
1.5.2 Längen der Zwischengeraden oderZwischenbögen 43
1.5.3 Gegenbogen mit kleinen Radien 44
1.6 Entwurf der Spurpläne 45
1.6.1 Wahl und Anordnung der Weichen 45
1.6.2 Die Weiche als Spurplanelement 46
1.7 Optimierung vorhandener Anlagen 54
1.7.1 Maßnahmen zur Fahrzeitverkürzung 54
1.7.2 Linienkorrekturen 54
1.7.3 Einsatz von Neigetechnikfahrzeugen 55
Anhang 57
2 Querschnittsgestaltung der Bahnanlagen 66
2.1 Fahrzeugbegrenzung und Lichtraumprofil 66
2.2 Elemente des Streckenquerschnitts 69
2.2.1 Lichter Raum 69
2.2.2 Gleisabstand 73
2.2.3 Fahrbahnbreite 76
2.2.4 Abstand fester Anlagen von Gleismitte 78
2.2.5 Lichte Weite und Höhe unter Überführungsbauwerken 80
2.3 Streckenquerschnitt der freien Strecke 81
2.3.1 Streckenquerschnitt auf Erdkörpern 81
2.3.2 Streckenquerschnitt auf Brücken und in Tunneln 81
2.4 Abstände in Gleisanlagen mit Arbeitsstätten und Verkehrswegen 83
2.5 Parallelführung von Schienenweg und Straße 86
2.6 Bahnsteiganlagen 87
2.6.1 Grundsätze für die Konzeption und Gestaltung 87
2.6.2 Abmessungen 89
2.6.3 Konstruktionssysteme 92
2.6.4 Sicherheitselemente 92
3 Eisenbahndämme und Einschnitte 98
3.1 Einführung 98
3.2 Baugrundtechnische Bewertung der Erdbauwerke und des Baugrundes 100
3.2.1 Geologische, hydrologische Situation, Einfl uss aus der Verwitterung 102
3.2.2 Umweltschäden 105
3.2.3 Aufschluss des Baugrundes 109
3.2.4 Baugrundgutachten/geotechnischer Bericht 111
3.3 Gründung von Erdbauwerken auf tragfähigem Baugrund 112
3.3.1 Oberbodenabtrag und Untergrundplanum 114
3.3.2 Dammaufbau 116
3.3.3 Aushub tiefer Baugruben mit Unterwasserbaggerung/Saugwirkung 166
3.4 Gründung von Erdbauwerken auf wenig tragfähigem Baugrund 169
3.4.1 Allgemeine Grundlagen bei der Bewertung der Bahndämme auf wenig tragfähigem Baugrund 169
3.4.2 Die Entstehung der Moore und die bautechnischeNutzung ihrer Eigenschaften 170
3.4.3 Besonderheiten der Erkundung und Baugrundbeurteilung 173
3.4.4 Überschütten von Moorfl ächen mit einer Arbeits- und Filterschicht 176
3.4.5 Analyse der Schäden schwimmendge gründeter Bahndämme 180
3.4.6 Wahl der Sanierungs- und Ertüchtigungs methode bei Arbeiten an in Betrieb befi ndlichen Bahndämmen auf weichem Untergrund 191
4 Ingenieurbauwerke 238
4.1 Eisenbahnbrücken 238
4.1.1 Zur Geschichte 238
4.1.2 Allgemeines 239
4.1.3 Regelwerk für die Planung vonEisenbahnbrücken 240
4.1.4 Neubau von Bahnbrücken 247
4.1.5 Instandhaltung und Instandsetzung 254
4.1.6 Beispiele 257
4.2 Eisenbahntunnel 260
4.2.1 Allgemeines 260
4.2.2 Zur Geschichte 261
4.2.3 Regelwerk der DB AG für die Planung von Eisenbahntunneln 261
4.2.4 Tunnelbauverfahren 266
4.2.5 Beispiele 270
5 Beanspruchung von Gleisen und Weichen 276
5.1 Verkehrslasten auf Gleisen 276
5.1.1 Vertikallasten – charakteristische Werte (statische Anteile) 276
5.1.2 Vertikallasten – dynamische Einwirkungen 277
5.1.3 Vertikallasten – Radlastverlagerung 278
5.1.4 Vertikallasten auf Betonschwellen und weitere Lastannahmen für ihre Bemessung 278
5.1.5 Horizontallasten – charakteristische Werte 279
5.1.6 Lastangriff der Kräfte Q und Y amSchienenkopf 279
5.1.7 Längsgerichtete Einwirkungen 279
5.2 Die Schiene als elastisch gelagerter Längsträger 280
5.2.1 Bettungszahl C beim Schotteroberbau 280
5.2.2 Bettungszahl C und Längsträgerbreite b bei der Festen Fahrbahn 282
5.2.3 Stützpunktsteifigkeit c beim Schotteroberbau 283
5.2.4 Elastisch gelagerter Längsträger unter vertikaler Belastung 283
5.2.5 Dynamische Wirkungen am elastisch gelagerten Längsträger unter vertikaler Belastung 286
5.2.6 Elastisch gelagerter Längsträger unter vertikaler exzentrischer und horizontaler Belastung 293
5.3 Rad-Schiene-Kontaktspannungen 300
5.3.1 Örtliche Pressungen aus dem Rollkontakt zwischen Rad und Schiene 300
5.3.2 Schubbeanspruchung im Inneren des Schienenkopfes 301
5.3.3 Zulässige Schubspannungen 304
5.3.4 Weiterführende Untersuchungen 305
5.4 Schienenspannungen und Längen änderungen der Schienen aus Temperatureinwirkungen 305
5.4.1 Längsverschiebe- und Durchschubwiderstand 305
5.4.2 Verschiebung der reibungsgelagerten Schiene durch Temperaturänderungen im lückenlosen Gleis 308
5.4.3 Temperatursprung 308
5.4.4 Stetige Temperaturänderung 309
5.4.5 Einkoppeln von Längskräften bzw. Schienenspannungen in die Schienen des lückenlosen Gleises bei einteiligen Tragwerken und bei Trägerketten 311
5.4.6 Größe der gleichmäßigen Schienen längskräfteund Schienenspannungen im lückenlosen Gleis bei extremen Schienentemperaturen 314
5.5 Dauerfestigkeitsnachweis für die Biegezugspannungin Schienenfußmitte 314
5.6 Vertikalspannungen in Schotter, Schutzschicht und Untergrund 316
5.6.1 Spannungsverlauf im Mehrschichtsystem Schotter/Schutzschicht/Untergrund 316
5.6.2 Äquivalente Ersatzdicken für Mehrschichtsysteme Schotter/Schutzschicht/Untergrund mit unterschiedlichen E-Modulen des Untergrundes 318
5.7 Gleislagestabilität 319
5.7.1 Stabiler und gestörter Gleichgewichtszustand 319
5.7.2 Biegewiderstand der Schienen, Verdrehwiderstand und Ersatzträgheits moment[5.20] und [5.21] 319
5.7.3 Querverschiebewiderstand und Gleisverschiebewiderstand [5.20] 320
5.7.4 Berechnung der Lagestabilität des lückenlosen Gleises nach der Energiemethode 323
5.7.5 Bogenatmung 327
6 Schienen und Schienenschweißen 332
6.1 Schienenwerkstoff und Schienenprofile 332
6.1.1 Stahl als Baustoff, Schienenstahl als individueller Werkstoff 332
6.1.2 Die Aufgaben der Schiene 332
6.1.3 Eigenschaften des Schienenstahls 333
6.1.4 Das Gefüge des Schienenstahls 336
6.1.5 Schienenherstellung 337
6.1.6 Schienenformen (Schienenprofile) 337
6.1.7 Walzlängen, Walz- und Prägezeichen 338
6.1.8 Verwendung und Verschleißbeanspruchung von Schienen 339
6.2 Schienenschweißen 340
6.2.1 Allgemeines 340
6.2.2 Abbrennstumpfschweißen 341
6.2.3 Gaspressschweißen 345
6.2.4 Aluminothermisches Gießschmelzschweißenvon Schienen 346
6.2.5 Lichtbogenschweißen von Schienen 347
6.3 Schienenschleifen 348
6.3.1 Allgemeines 348
6.3.2 Neuschienenschleifen 349
6.3.3 Schleifen von Schweißungen 349
6.4 Fehler und Schäden an Schienen und Schienenschweißungen 349
6.4.1 Allgemeines 349
6.4.2 Schienenfehler, Übersicht 350
6.4.3 Beschreibung der Schienenfehler 350
6.5 Prüfen, Messen und Bewerten von Schienen und Schienenschweißungen 353
6.5.1 Allgemeines 353
6.5.2 Schienen 353
6.5.3 Schweißungen 354
6.5.4 Methoden der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) von Schienen 356
6.6 Lückenlose Gleise und Weichen 356
6.6.1 Allgemeines 356
6.6.2 Durchführung des Spannungsausgleichs im Gleis 358
6.6.3 Durchführung des Spannungsausgleichs in Weichen 359
7 Bahnübergänge 362
7.1 Die Sicherung von Bahnübergängen (BÜ) 362
7.1.1 Die Sicherheit an BÜ 362
7.1.2 Der Begriff des Sicherns von BÜ 362
7.1.3 Möglichkeiten zur Sicherung von BÜ 363
7.1.4 Gesetzliche Grundlagen zur Sicherung von BÜ 363
7.1.5 Interne Regelungen der DB AG 363
7.2 Ausführung technischer Sicherungen 365
7.2.1 Anlagen zur technischen Sicherung 365
7.2.2 Steuerung der Anlagen zur technischen Sicherung 367
7.2.3 Überwachung der technischen Sicherungsanlagen 368
7.2.4 Berechnungen zu Anlagen der technischen Sicherung 369
7.3 Ausführung nicht technischer Sicherungen 370
7.3.1 Sicherung durch die Übersicht 370
7.3.2 Sicherung durch Pfeifen 370
7.4 Bautechnische Gestaltung des BÜ-Bereichs 372
7.4.1 Entwässerung 372
7.4.2 Bauliche Gestaltung des Kreuzungsstücks 373
7.5 Verkehrstechnische Gestaltung des BÜ-Bereichs 374
7.5.1 Bereinigung und Umgestaltung des Kreuzungsbereichs 374
7.5.2 Anpassen des Straßenverlaufs 376
7.5.3 Beschilderung und Markierung der Zufahrten zu BÜ 379
8 Das Zusammenwirken von Rad und Schiene 382
8.1 Einleitung 382
8.2 Der Radsatz im Gleis 382
8.2.1 Einführung 382
8.2.2 Das Reibungsgesetz 383
8.2.3 Äquivalente Konizität 386
8.2.4 Rückstellsteifi gkeit 388
8.2.5 Einfl uss der Spurweite auf .e, kg 389
8.2.6 Möglichkeiten der Einfl ussnahme 389
8.2.7 Bewegungsgleichungen von Radsätzen 389
8.3 Das Drehgestell am Gleis 391
8.3.1 „Steife“ Drehgestelle 391
8.3.2 „Weiche“ Drehgestelle 392
8.3.3 „Selbstlenkende“ und „zwangsgesteuerte“Drehgestelle 392
8.3.4. Gleichungssysteme für Fahrzeuge 393
8.4 Stabilität 396
8.4.1 Kritische Geschwindigkeit 396
8.4.2 Einflüsse auf die Laufstabilität 399
8.5 Bogenlauf 401
8.6 Maßnahmen zur Unterstützung guter Rad-Schiene-Interaktion 402
8.7 Beispiele und Erfahrungen 403
8.8 Zusammenfassung 406
Anhang 408
9 Energieversorgung der elektrischen Bahnen 418
9.1 Bahnstromsysteme [9.1] 418
9.2 Fahrleitungen 422
9.2.1 Oberleitungen 422
9.2.2 Stromschienenoberleitung 461
9.2.3 Stromschienen 461
9.3 Stromabnehmer 469
9.3.1 Stromabnehmer für Oberleitungen 469
9.3.2 Seitenstromabnehmer bei Grubenbahnen 476
9.3.3 Stromabnehmer für Stromschienen 476
9.4 Rückstromführung, Bahnerdung und Potenzialausgleich 477
9.4.1 Rückstromführung 477
9.4.2 Bahnerdung 479
10 Stromversorgungsanlagen der Infrastruktur 486
10.1 Vorbemerkungen 486
10.2 Alternative Stromversorgungsanlagen der Infrastruktur 486
10.2.1 Allgemeines 486
10.2.2 Energieverbraucher an Eisenbahnstrecken 488
10.2.3 Energiequellen an Eisenbahnstrecken 492
10.2.4 Speichermedien 495
10.2.5 Anwendungsbeispiele aus dem Eisenbahnbereich 498
10.2.6 Zusammenfassung 505
10.3 Elektrische Weichenheizanlagen 506
10.3.1 Allgemeines 506
10.3.2 Energieeinspeisung 507
10.3.3 Komponenten von elektrischen Weichenheizanlagen 510
10.3.4 Schutzmaßnahmen 519
10.3.5 Steuerung und Regelung 522
10.3.6 Dokumentation 526
10.4 Energieversorgung für Tunnelsicherheitsausrüstungin Eisenbahntunneln 527
10.4.1 Allgemeines 527
10.4.2 Elektrische Energieanlagen 50 Hz in Eisenbahntunneln 530
10.4.3 Sonstige Rettungseinrichtungen 537
11 Kabelanlagen 546
11.1 Bauarten und Verwendung 546
11.1.1 Energiekabel und Leitungen 549
11.1.2 Signal- und Nachrichtenkabel 554
11.2 Garnituren 555
11.2.1 Muffen und Verbinder 556
11.2.2 Endverschlüsse 557
11.3 Planung 558
11.3.1 Trassenplanung 558
11.3.2 Typenauswahl und Dimensionierung 560
11.3.3 Lagepläne 564
11.3.4 Führung, Befestigung und Schutz 565
11.4 Legung und Montage 571
11.4.1 Auslegen und Kennzeichnen 571
11.4.2 Garniturenmontage 575
11.4.3 Ab- und Inbetriebnahmeprüfungen 575
11.4.4 Schlussvermessung und Dokumentation 576
11.5 Betrieb und Instandhaltung 577
11.5.1 Kabelüberwachung 577
11.5.2 Instandhaltung 577
12 Betriebsführung der Infrastruktur 582
12.1 Grundbegriffe des Bahnbetriebes 582
12.1.1 Rechtsgrundlagen und Regelwerke 582
12.1.2 Einteilung der Eisenbahnunternehmen 583
12.1.3 Grundsätzliche Klassifi zierung der Betriebsverfahren 584
12.1.4 Einteilung der Betriebsstellen 585
12.1.5 Durchführung von Fahrten auf einer Eisenbahninfrastruktur 586
12.2 Signalisierung am Fahrweg 593
12.2.1 Signalsysteme 593
12.2.2 Verwendung der Signale 598
12.3 Flankenschutz der Fahrwege 612
12.4 Bauen im Betrieb 613
12.4.1 Sicherung von Arbeitsstellen im Gleis 613
12.4.2 Betriebliche Maßnahmen zur Durchführung von Baumaßnahmen 616
12.4.3 Koordination zwischen Betriebsführung und bauausführenden Stellen 619
13 Eisenbahnsicherungstechnik 622
13.1 Einführung 622
13.1.1 Maßgebende Systemeigenschaften 622
13.1.2 Regelkreis der Eisenbahnsicherungstechnik 623
13.2 Gleisschaltmittel und Gleisfreimelde anlagen 624
13.2.1 Grundlagen 624
13.2.2 Technische Wirkprinzipien 625
13.2.3 Techniken zur Gleisfreimeldung 627
13.3 Sicherung beweglicher Fahrwegelemente 632
13.3.1 Grundlagen 632
13.3.2 Weichen 633
13.3.3 Gleissperren 637
13.3.4 Bewegliche Brücken 638
13.3.5 Drehscheiben und Schiebebühnen 638
13.3.6 Tore 638
13.4 Technologien der Fahrwegsicherung 638
13.4.1 Abstandshaltung im Schienenverkehr 638
13.4.2 Steuerung und Sicherung der Fahrwegelemente 639
13.4.3 Technologie Fahrstraße 640
13.4.4 Technologie Blockinformation 651
13.4.5 Techniken zur Fahrwegsicherung 654
13.4.6 Leittechnik 656
13.5 Anordnungortsfester Signale 657
13.5.1 Bezeichnung der Vor- und Hauptsignale 657
13.5.2 Standort quer zum Gleis 658
13.5.3 Standort längs zum Gleis 658
13.6 Zugbeeinflussung 662
13.6.1 Anforderungen 662
13.6.2 Einordnung 662
13.6.3 Anwendungen 664
14 Funktionale Sicherheit 672
14.1 Einleitung 672
14.1.1 Wesentliche Unfallursachen 672
14.1.2 Epochen der Systemsicherheit 673
14.2 Definition des Begriffs Sicherheit 674
14.2.1 Klassische Definitionen 674
14.2.2 Moderne, risikoorientierte Definition 675
14.2.3 Der risikoorientierte Ansatz 675
14.2.4 Bedeutung der Normen 675
14.3 Risikoanalyse 676
14.3.1 Der Risikoanalyse-Prozess 677
14.3.2 Defi nition von Sicherheitszielen 678
14.3.3 Methoden zur Risikoanalyse 692
14.4 Sicherheitsnachweisführung 698
14.4.1 Der Gefährdungsanalyse-Prozess 699
14.4.2 Struktur und Hierarchie von Sicherheitsnachweisen 703
14.4.3 Aufbau und Inhalt von Sicherheitsnachweisen 705
14.4.4 Technischer Sicherheitsnachweis 710
14.5 Ereignisanalyse 713
14.5.1 Erfassung und Auswertung sicherheitsrelevanter Ereignisse 713
14.5.2 Unfallursachen 713
14.5.3 Unfallursachenanalyse 714
14.5.4 Organisationales Lernen 716
14.6 Sicherheitskultur 716
14.6.1 Begriffsdefi nition 717
14.6.2 Indikatoren für eine positive Sicherheitskultur 717
14.7 Beispiel 718
14.7.1 Systemdefi nition 718
14.7.2 Gefährdungsidentifi kation 719
15 Telekommunikationstechnik am Beispiel der DB AG 724
15.1 Einleitung 724
15.2 Betriebsfernmeldeanlagen 724
15.2.1 Ausrüstungsstandards auf der Streckeund im Bahnhof 724
15.2.2 Ausrüstung von Betriebszentralen und örtlich zuständige Fahrdienstleiter (öZF) 725
15.2.3 Derzeit im Einsatz befi ndliche TK-Anlagen und -Systeme 728
15.2.4 Beschallungs- und Wechselsprechanlagen 731
15.2.5 Melde- und Überwachungssysteme 733
15.2.6 Betriebliche Gefahrenmeldeanlagen 741
15.2.7 Videotechnik 743
15.2.8 Analoger Zugfunk 744
15.2.9 Digitaler Zugfunk 749
15.3 Übertragungstechnik 761
16 Umweltschutz 766
16.1 Umweltmanagement 766
16.1.1 Ziel und Nutzen von Managementsystemen unter besonderer Berücksichtigung des Umweltmanagements 766
16.1.2 Normen im Bereich Umweltmanagement 767
16.1.3 Delegation von Unternehmer-/Betreiberpfl ichten 771
16.1.4 Beauftragtenwesen 773
16.1.5 Integrierte Managementsysteme (IMS) 775
16.2 Anlagenbezogener Umweltschutz 776
16.2.1 Abwasseranlagen und Abwasserbehandlungsanlagen 776
16.2.2 Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen 778
16.2.3 Innenreinigungsanlagen 784
16.2.4 Genehmigungsbedürftige Anlagen nach der 4. BImSchV 787
16.2.5 Trinkwasserfüllanlagen 789
16.2.6 Strahlenschutzrelevante Anlagen 791
16.2.7 Elektromagnetische Verträglichkeit 795
16.3 Schutz vor Lärm und Erschütterungen 810
16.3.1 Lärm 810
16.3.2 Erschütterungen und sekundärer Luftschall 818
16.4 Vegetationskontrolle 835
16.4.1 Grundlagen und Defi nitionen 835
16.4.2 Vegetationskontrolle für den Bereich im Gleis 837
16.4.3 Vegetationskontrolle für den Bereich am Gleis 838
16.4.4 Positive Aspekte für den Naturschutz 845
16.5 Schutz von Natur und Landschaft 846
16.5.1 Grundlagen 846
16.5.2 Strategische Umweltprüfung 846
16.5.3 Umweltverträglichkeitsprüfung 848
16.5.4 Naturschutzfachliche Eingriffsregelung 851
16.5.5 Flora-Fauna-Habitat-Verträglichkeitsprüfung 852
16.5.6 Artenschutz 855
16.6 Umweltschutzanforderungen an Planungs- und Instandhaltungsprozesse 857
16.6.1 Entsorgung 857
16.6.2 Transport gefährlicher Güter 865
17 Infrastrukturzugang für Fahrzeuge 878
17.1 Vorgaben der Europäischen Gemeinschaft 878
17.1.1 Interoperabilität 878
17.1.2 Diskriminierungsfreier Netzzugang 878
17.2 Technische Zugangsvoraussetzungen 879
17.3 Abnahme von Fahrzeugen oder Komponenten 880
17.4 Feststellung der Kompatibilität 880
17.5 Bekanntgabe der Anforderungen 888
17.5.1 Schienennetz-Nutzungsbedingungen 888
17.5.2 Infrastruktur- und Fahrzeugregister 889
17.6 Regelwerk für den Infrastrukturzugang 889
17.7 Verfahrensabläufe 892
17.8 Versuchs- und Probefahrten 893
17.8.1 Zweck und Umfang 893
17.8.2 Ausnahmeregelungen 894
17.8.3 Vorgehensweise 894
18 Instandhaltung und Anlagenmanagement 897
18.1 Anlagenmanagement für den Fahrweg von Eisenbahnen 900
18.2 Modell zur wirtschaftlichen Bewertung von Fahrwegstrategien 901
18.3 Schrittweise optimiertes Anlage management am Beispiel des Projekts „Strategie Fahrweg“ 905
18.3.1 Strategie Fahrweg – Stufe 1 907
18.3.2 Forschungen zum Qualitätsverhalten des Oberbaus 924
18.3.3 Strategie Fahrweg – Stufe 2 938
19 Anlagenmanagement 952
19.1 Anforderungen an Infrastrukturmanagementsysteme 952
19.1.1 Systemarchitektur 952
19.1.2 Datenimport/Schnittstellen 955
19.1.3 Das Analysesystem 955
19.1.4 Anforderungen und Grundformen der Darstellung 959
19.1.5 Fachübergreifende Grundlagen für weitergehende Analysen 962
19.2 Anwendung von Infrastrukturmanagementsystemen 966
19.2.1 Ist-Zustandsanalyse 967
19.2.2 Zustandsprognose 979
19.2.3 Instandhaltungsplanung 985
Sachverzeichnis 990

3 Eisenbahndämme und Einschnitte (S. 75-76)

3.1 Einführung
Erdbauwerke bestehen i.d.R. nur aus natürlichen Stoff en, die meist in der unmittelbaren Nähe gewonnen wurden. Sie zeichnen sich aus durch Langlebigkeit und verträgliche Eigenschaft en zur Umwelt. Wesentlich ist, dass der eingebaute Boden jederzeit bei Umbauten ohne Verlust wieder eingebaut oder ergänzt werden kann. Diesen Ansprüchen genügen Beton, mit Zement injizierte Böden und Einbauten von Geotextilien nicht. Ihr Ausbau bedeutet Entsorgung als Abfall. Es ist das Anliegen des Kapitels, darauf hinzuweisen, zukünft ig nur dort solche Hilfsstoff e einzusetzen, wo es unumgänglich ist. Den nachfolgenden Generationen darf eine Explosion der Abfälle und die aufwändige Aufbereitung großer Abfallmengen nicht zugemutet werden.

Der Beitrag soll nicht der Wiedergabe bestehender Vorschrift en und Richtlinien dienen, sondern diese Kenntnisse voraussetzen. Nur im Fall erkennbarer Widersprüche wird darauf Bezug genommen. Die Grundkonzeption des Buches legt fest, dass der Schwerpunkt der Betrachtungen die Vermittlung von Erfahrungen ist. Dies bedeutet eine starke Betonung der Analyse von Schadensfällen und der daraus zu ziehenden Schlussfolgerungen. Als Ingenieur ist man geneigt, bei einem Schaden zuerst Fehler in der Berechnung der Konstruktion zu suchen. Bei nüchterner Betrachtung lässt sich jedoch erkennen, dass die Technologie mit den zum Einsatz kommenden Geräten häufi g wegen der Nebenwirkungen die Ursache für erhebliche Auswirkungen auf nicht geplante Veränderungen des Bauzustandes, d.h. auch eine Hauptursache der Schadensauslösung sind.

Die Herstellung der Erdbauwerke ist immer als ein Eingriff in natürliches Gelände zu betrachten. Mit dem Wachsen der Forderungen nach dem Schutz der Natur dürfen Erdbauwerke nicht nur als Zweckbauten ausgebildet werden, sondern müssen auch ästhetische bzw. landschaft sgestalterische Anforderungen erfüllen. Die Einbindung in die Topographie des Geländes ist zwangsläufi g eine Störung des natürlichen Gleichgewichts hydrologischer und geologisch bedingter Standortbedingungen. Je höher das Erdbauwerk gestaltet werden soll und je mehr die Anforderungen daran wachsen, umso deutlicher müssen geologische, hydrologische und baugrundtechnische Gutachten die Wechselwirkungen Bauwerk –Baugrund des Standortes analysieren und die entsprechenden Schlussfolgerungen zur bautechnischen Lösung vorgeben.

Ein meist unterschätzter Faktor ist die Inhomogenität des Baugrundes bezüglich der anstehenden Böden, des Wasserangebots und der Auswirkungen, die durch die Errichtung des Bauwerkes entstehen. Was kann uns besser deutlich machen als Schadensfälle, ob unsere Prognosen richtig sind bzw. ob die Grundlagen nach denen wir bewerten – also unsere Vorschrift en und Erfahrungen – ausreichend waren. Sie sind die Quelle, die Anforderungen an Konstruktion, Material und Funktion immer weiter zu entwickeln. Umso mehr sollte jeder Auft raggeber daran interessiert sein, einen Schadensfall nach Ursachen und Versäumnissen zu publizieren. Da das Eingeständnis eigenen Versagens heute nicht ungefährlich für die Erhaltung der Arbeitsstelle ist, werden viele wichtige Erkenntnisse als betriebseigenes Know-how zurückgehalten. Das kann nicht Ziel einer Gesellschaft sein, die die Wirtschaft lichkeit zur Zielstellung des Handelns gemacht hat. Die Ausbildung des Ingenieurs muss gerade mit den Konfl iktthemen aus Schadensfällen angefüllt werden, um die Zusammenhänge zu begreifen und den Umgang mit dem Baustoff Boden als wesentliche Grundlage für erfolgreiche Arbeit in den Fachgebieten Erd- und Grundbau, Bodenmechanik zu beherrschen.