Gleisbaumaschinen

In früheren Tagen war ein großer Personalaufwand nötig, um die Lebensdauer der Eisenbahnanlagen auf einem qualitativ hohen Niveau zu halten bzw. diese langfristig instand zu halten. Wurden die Eisenbahnstrecken in der Vergangenheit noch händisch errichtet, so gehört das Bauen von Gleisanlagen mittlerweile zum überwiegend automatisierten Bereich bei der Deutschen Bahn. Die aufwändigen und langwierigen Arbeiten vieler Gleisbauer wurden sukzessive durch automatisierte Gleisbaumaschinen ersetzt. Mit der wachsenden Forderung nach einer ständigen Verfügbarkeit der zu befahrenen Gleise stiegen auch die Anforderungen an die Maschinenleistung deutlich an. Besonders die Parameter Fahrgeschwindigkeit und Arbeitsgeschwindigkeit waren dabei ausschlaggebend. Durch den Einsatz von leistungsfähigeren Gleisbaumaschinen konnten die Gleissperrpausen (Pausen in deren Zeitraum im gesperrten Gleis keine Zug- oder Rangierfahrten notwendig sind) möglichst gering gehalten werden. Außerdem konnten die sogenannten natürlichen Zugpausen (Pausen, in denen gemäß Fahrplan keine Züge fahren) genutzt werden. Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Großmaschinen, wie z.B. Maschinen zur Unterbau- und Bettungssanierung, zur Gleis-Vorvermessung, zum Stopfen-Planieren und Stabilisieren des Gleisbetts, zur Schienenschweißung und zum Schienenschleifen.

Die Fließband-Technik

Im Jahr 1968 bestand Dank dem Unternehmer Plasser & Theurer zum ersten Mal die Möglichkeit, ein Gleis in kontinuierlicher Fließbandtechnik durch den Umbauzug vom Typ SUZ 2000, der auch als UP1 bezeichnet wird, zu verlegen. Durch die wirtschaftlichen Vorteile dieses Verfahrens wurden seitens der Deutschen Bundesbahn bis 1976 bereits drei Nachfolgezüge der Reihe SUZ 350 eingesetzt (Abbildung 1, gleisbau-welt.de). Bei späteren Modellen konnten sowohl die Einsatzzeiten als auch die Arbeitsgeschwindigkeit nochmal deutlich erhöht werden. Um den reibungslosen Einsatz mit einer solchen Gleisbaumaschine sicherzustellen, sind einige Vorbereitungsarbeiten durchzuführen.

Abb. 1: SUZ 500, schematische Darstellung (Quelle: swietelsky-rail.com)

 

Die Vorarbeiten

Zu den Vorarbeiten gehören die Festlegung der einzubauenden Oberbauform, die Analyse der Anlagenverhältnisse oder aber auch die Beschaffung von Bestandsdaten zur Betrachtung der zu beachtenden Linienverschwenkungen. Weitere Vorarbeiten, welche meistens in Stunden- oder Tagessperrungen der Gleise durchgeführt werden, sind u.a. das Abmontieren aller Erdungen der Bahnanlagen, Sicherungseinrichtungen, Drahtzugkanäle, das Entfernen von Hindernissen (z.B. Fundamente), der Abbau von Sicherungskappen, das Schienenabziehen und der Soll-Ist-Abgleich der Vermarkungs- und Versicherungspunkte.

Die Hauptarbeiten

Bei den Hauptarbeiten werden die vorhandenen Schienen zunächst gelöst. Das gelöste Kleineisen, welches als Befestigungsmittel beim Rippelplattenoberbau dient, wird in der Gleismitte vorgelagert und über einen am Oberbaubahnwagen angehängten Waggon mit Magnettrommel (Kleineisensammler) aufgesammelt. Die vorhandenen Altschienen werden auf vorab festgelegte Verladelängen (30, 60, 90 und 120 Meter) vorab durchtrennt und können danach aufgezogen werden. Im nächsten Schritt folgt das Aufsammeln der Altschwellen (Abbildung 2) und das Verlegen der Neuschwellen (Abbildung 3). Für die Beschickung mit Neuschwellen und den Abtransport der Altschwellen dient der mitgeführte Schwellenwagen. Um die Schwellen richtungs- und höhenmäßig exakt zu verlegen, dient zur Steuerung ein mitgeführter Schlitten oder ein Seil. Mithilfe einer Fräskette wird das Schotterbett abgefräst und anschließend werden hinter der Fräskette die neuen Schwellen aufgebracht. Die neuen Schienen werden auf diesen Schwellen eingeführt, vormontiert und punktuell verschraubt. Die Schienenenden werden zwecks Wirksamkeit der elektrischen Verbindung am Schienensteg angeschliffen und exakt eingerichtet, um sie anschließend zu verschweißen. Die Verschotterung (Einschottern des Gleises) erfolgt erst nachdem die Schrauben der Schienenbefestigung mit dem notwendigen Anziehdrehmoment befestigt wurden. Für das Aufbringen des Oberbauschotters können Selbstentladewagen genutzt werden. Der aufgebrachte Schotter wird mithilfe der Planiermaschine verteilt und anschließend wird das Gleis durch eine Nivelierstopf- und Richtmaschine in die richtige Gleisgeometrie gebracht. Im letzten Schritt folgen die sogenannte Schlussverschweißung und das Verspannen des Gleises. Hierzu wird das Gleis bei Solltemperatur aluminothermisch verschweißt und abschließend verschraubt. Bevor das Gleis in Betrieb genommen wird folgt noch die sogenannte Neuschienenschleifung.

Abb. 2: Aufsammeln der Altschwellen, SUZ 500 Universal, kontinuierlich arbeitende Gleisumbaumaschine mit Rückführung des Planier- bzw. Aushubschotters ins Gleis (Quelle: plassertheurer.com)
Abb. 3: Verlegen der Neuschwellen, SUZ 500 Universal, kontinuierlich arbeitende Gleisumbaumaschine mit Rückführung des Planier- bzw. Aushubschotters ins Gleis (Quelle: plassertheurer.com)

Kampfmittelsondierung und -räumung

Die Arbeiten zur Kampfmittelsondierung und -räumung haben begonnen und gehen entsprechend dem Baufortschritt weiter.

Während des zweiten Weltkriegs wurde in Deutschland vor allem Hamburg von Bomben der Alliierten getroffen. Die meisten dieser Bomben hatten die bekannte verheerende Wirkung; doch zahlreiche von ihnen schlummern noch bis heute als Blindgänger im Untergrund unserer Stadt. Um während der Bauarbeiten nicht unverhofft auf Bomben oder andere Sprengstoffe zu stoßen, werden im Vorfeld umfangreiche Sondierungsarbeiten notwendig. Dabei wird der Untergrund systematisch nach Auffälligkeiten „sondiert“ und Störkörper im Boden ausgemacht. Nicht selten handelt es sich bei diesen Störquellen dann um Kampfmittel, welche vom Kampfmittelräumdienst der Freien und Hansestadt Hamburg „unschädlich gemacht“ werden müssen: die betroffene Fläche wird beräumt. In der Regel erfolgt das durch die Entschärfung der angetroffenen Bomben-Blindgänger. Zur Sondierung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Für größere Tiefen bietet sich die sogenannte Bohrlochsondierung an, bei der in einem engen Raster nicht selten hunderte oder tausende Bohrungen in den Baugrund niedergebracht werden (Abbilung 4). Messgeräte, die in der Regel nach magnetischen bzw. elektromagnetischen Prinzipien funktionieren, werden an einem Kabel in die Bohrlöcher hinabgelassen.

Abb. 4: Herstellung von Bohrungen zur Bohrloch- oder Tiefsondierung (Quelle: DB Netz AG, Daniel Lindhorst)
Abb. 5: Messung im Feld mithilfe einer Bohrlochsonde (Quelle: DB Netz AG, Daniel Lindhorst)


Während des Herausziehens messen dann diese sogenannten Sonden, ob sich magnetische und somit metallische Gegenstände im Umkreis befinden. Die Aufzeichnung der Messdaten erfolgt mittels eines Laptops (Abbildung 5). Ist das Absuchen nach Kampfmitteln nur in geringeren Tiefen notwendig, weil aufgrund bestimmter Bodenschichten die Bombenblindgänger gar nicht tiefer in den Untergrund gelangen konnten, bietet sich eine Oberflächensondierung an. Dabei werden die Flächen ohne einen Bodeneingriff mithilfe von Hand-Sonden oder auf Messwagen montiertem Messgerät systematisch abgegangen. Werden so Anomalien festgestellt, muss auch bei diesem Verfahren der sogenannte Verdachtspunkt geöffnet und nach eventuellen Bomben gesucht werden.

Abb. 6: Bodenabtrag, Volumen-Beräumung mit sprenggeschützten Baggern (Quelle: DB Netz AG, Daniel Lindhorst)


Eine Methode, die gänzlich ohne Messgeräte auskommt, ist die Volumen-Beräumung (Abbildung 6). Dabei wird der Boden bis zur zu untersuchenden Tiefe mithilfe sprenggeschützter Bagger abgegraben und anschließend wieder eingebaut. Dabei wird von Experten darauf geschaut, dass der Aushub keine Kampfmittel enthält. Oftmals findet dieses Verfahren auch „baubegleitend“ statt, d.h. dann, wenn beispielsweise für die Herstellung einer Baugrube der Boden sowieso abgetragen werden muss.

Migration der Stellwerke Hamburg-Eidelstedt und Hamburg-Altona wurde 2017 abgeschlossen

Ein Stellwerk ist der Arbeitsplatz von Fahrdienstleitern, Weichenwärtern und Zugmeldern. Nur eine funktionierende und zuverlässige Technik erlaubt sichere Zugfahrten. Für den Umzug des Fern- und Regionalbahnhofs Hamburg-Altona mussten in den elektronischen Stellwerken Altona und Eidelstedt die Steuerungsrechner erneuert werden.

Einer der großen Unterschiede zwischen den Systemen Straße und Schiene besteht darin, dass ein spurgeführtes Fahrzeug, also ein Zug auf Schienen, den von ihm zu befahrenden Weg (den sogenannten Fahrweg) nicht selber bestimmen kann. Nur wo Schienen liegen, kann ein Zug fahren. Wenn der Fahrweg geändert werden soll, kann nicht das Fahrzeug diese Änderungen bestimmen, sondern die Infrastruktur muss diese vorgeben. Hierzu werden Weichen eingesetzt, die je nach zu erwarteter Nutzung unterschiedlich ausgestaltet werden. Sollen Weichen in ihrer Lage überwacht und durch die Ferne bedient werden, wird hierfür an einem zentralen Punkt im Bahnhof ein Stellwerk errichtet, in dem diese Aufgaben durch entsprechendes Personal und mit technischer Unterstützung durchgeführt werden. Die Meldungen über den Fahrweg werden dem Triebfahrzeugführer mit Hilfe von Signalen übermittelt. Diese werden aus dem Stellwerk bereitgestellt und überwacht.

Eine kurze Zeitreise durch die Stellwerkstechnik

Seit den Anfängen der Stellwerke haben sich, getrieben durch die technischen Möglichkeiten der jeweiligen Zeit, mehrere Varianten etabliert. Um die Jahrhundertwende des 19./ 20. Jahrhunderts waren die Stellwerke mechanisch. D.h. ein Signal oder eine Weiche wurde mithilfe eines Drahtzugs gestellt und überprüft. Die oft körperlich anstrengende Arbeit wurde durch sogenannte Weichenwärter unterstützt, die in großen Stellwerken durch den Fahrdienstleiter überwacht wurden. Später folgte eine Erweiterung der mechanischen Stellwerke um elektrische Komponenten wie Lichtsignale und elektrische Weichenantriebe. Das Umstellen wurde nun nicht mehr durch Muskelkraft, sondern per Stellstrom aus einem Generator durchgeführt. Dieser Typus wird heute als elektromechanisch zusammengefasst.

Ab Mitte des 20. Jahrhunderts etablierten sich die Relais-Stellwerke. Diese haben ihren Namen durch die im Stellwerk aufgebauten Relais-Baugruppen, die durch normierte Verdrahtung von standardisierten Baugruppen einen effizienten Stellwerksaufbau ermöglichten. Die Bedienung erfolgte nun nicht mehr durch Hebel bzw. Drehknöpfe, sondern durch Tasten auf einem Stelltisch. Die Ansteuerung der Außenanlage erfolgte ausschließlich elektrisch.

Ab Mitte der 1980er Jahre wurde diese Technik durch die elektronischen Stellwerke, deren Zentrum ein Computer mit entsprechender Software ist, abgelöst. Diese mit ESTW abgekürzten Stellwerke stellen heute den aktuellsten Stand der Technik dar. Alle Stellwerkstypen sind jedoch weiterhin vorhanden, zugelassen und sicher. Allein im umzubauenden Bereich des Fern- und Regionalbahnhofs Hamburg-Altona über Diebsteich bis nach Hamburg-Eidelstedt treffen wir alle beschriebenen Typen an.

Da die Nutzungszeiten je nach Stellwerkstyp stark unterschiedlich sind, wurde in einem ersten Schritt die Umbaufähigkeit der betroffenen Stellwerke geprüft. Es wurde festgestellt, dass die mit 22 bzw. 25 Jahren Standzeit am Ende ihres Lebenszyklus angekommenen elektronischen Stellwerke in Altona und Eidelstedt im Bereich der Computertechnik erneuert werden müssen. Hierzu mussten jeweils die Steuerungsrechner mit der entsprechenden Software erneuert werden. Außerdem wurde die Bedienebene inklusive des Arbeitsplatzes der Fahrdienstleiter umfangreich unter den Gesichtspunkten des Arbeitsschutzes und einer ergonomischen Bedienung angepasst.

Die Außenanlage war nur geringfügig umzubauen. Eine vollständige Erneuerung ist unter Berücksichtigung der Anpassung bzw. des Rückbaus im Zuge der Errichtung des neuen Bahnhofes am Standort Diebsteich auch nicht sinnvoll.

Die Erneuerung der Steuerungsrechner wird als „Migration“ zusammengefasst. Diese konnte erfolgreich im August 2017 (Hamburg-Eidelstedt) bzw. im November 2017 (Hamburg-Altona) durchgeführt werden.

Damit sind aus Sicht der Leit- und Sicherungstechnik die erforderlichen Vorarbeiten für die Verlegung des Fern- und Regionalbahnhofs Hamburg-Altona abgeschlossen. Als nächster Schritt ist ab 2021 ein komplett neues elektronisches Stellwerk Hamburg-Altona geplant. Dieses wird sukzessiv bis zur Gesamtinbetriebnahme die Aufgaben des bestehenden übernehmen.

Die Planung für die Verlegung der Tankanlage

Im Bereich der früheren Bekohlungsanlage des ehemaligen Bahnwerks Hamburg-Altona (Wasserturm Altona) existiert eine sogenannte Betankungsanlage für Lokomotiven (Abbilung 7). Die Tankanlage wurde in ihrer jetzigen Form in den Jahren 2002/2003 errichtet und entspricht den gesetzlichen Anforderungen für Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Die Anlage stellt sowohl Dieselkraftstoff in zwei doppelwandigen Tankbehältern mit je 100 Kubikmeter Volumen als auch Motoröl in einem doppelwandigen Behälter mit 10 Kubikmeter Volumen zur Verfügung. Die Tankanlage ist mit einem durchschnittlichen, jährlichen Umsatz von 4.200.000 Litern Dieselkraftstoff derzeit für die Versorgung der Verkehre im Netz West (Hamburg-Altona nach Westerland-Sylt) unverzichtbar.

Das Projekt „Verlegung des Fern- und Regionalbahnhofs Hamburg-Altona“ und die damit einhergehende Flächenfreisetzung machen somit auch eine Verlegung der Tankanlage erforderlich.

Die neue Tankanlage soll am Gleis 403 im Bahnhof Hamburg-Langenfelde errichtet werden. Der neue Tankanlagenstandort befindet sich in der Nähe der öffentlichen Straße „Bornmoor“ im Bereich der ehemaligen Waschanlage für Reisezugwagen. Die Anlage befindet sich innerhalb der vorhandenen Grundstücksgrenzen der Deutsche Bahn und auf Flächen, die durch den Rückbau nicht mehr benötigter Gebäude eine neue Nutzung erhalten. Wegen der guten Erreichbarkeit des Deutsche Bahn-Geländes von der Straße Bornmoor aus, soll die Tankstelle mit Tankkraftwagen (TKW) beliefert werden. Die bessere Dieselkraftstoff-Disponierbarkeit bei TKW- gegenüber Eisenbahnkesselwagen (EKW)-Belieferung macht es möglich, die Anlage nur mit einem 100 Kubikmeter-Behälter auszurüsten. Um Platz für den Behälter und die TKW-Entleerfläche zu schaffen, wird das ehemalige Sozialgebäude und die außer Betrieb gesetzte Neutralisationsanlage zurückgebaut. Die Zufahrt zur Entleerfläche wird so ausgebaut, dass LKWs dort fahren können. Das Zauntor wird außerdem entsprechend vergrößert. Zur Erfüllung aktueller Abgasnormen benötigen neue Schienenfahrzeuge in der Regel den Zusatzstoff „AdBlue“. Daher ist an der neuen Tankstelle auch eine Abgabeeinrichtung für den „AdBlue“-Zusatz vorgesehen.

Da das Vorhaben überwiegend auf bereits genutzten Bahnflächen umgesetzt wird, kommt es nicht zu Verlusten landschaftsbildprägender Elemente durch anlagebedingte Überbauung und nicht zu zusätzlichen Zerschneidungen von Landschaftsbildeinheiten.

Abb. 7: Die heutige Tankanlage beim historischen Wasserturm (Quelle: DB Netz AG)

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