Bahn saniert Neubaustrecken

Das wird hart mit den Weichen

Von Peter Thomas
02.05.2019
, 10:25
Die Konstruktion einer modernen Eisenbahnweiche ist komplexe Maßarbeit.
Die Deutsche Bahn unterzieht ihre rund 30 Jahre alten „Neubaustrecken“ einer Generalsanierung. Vier Jahre soll das Vorhaben dauern, Kunden müssen tapfer sein.
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Nach knapp 30 Jahren sind die noch zu Zeiten der Deutschen Bundesbahn gebauten und eröffneten Schnellfahrstrecken reif für eine gründliche Überholung. Als 1991 die Strecken von Hannover nach Würzburg (über Göttingen, Kassel und Fulda) sowie von Mannheim nach Stuttgart eröffnet wurden, begann in Deutschland ein neues Zeitalter auf der Schiene – die Epoche des Hochgeschwindigkeitsverkehrs (HGV). Mit bis zu 280 km/h verbanden die neuen Intercity-Express-Triebzüge des Typs ICE 1 fortan westdeutsche Eisenbahnknoten. Daraus ist mittlerweile eine ganze Familie an weißen Triebzügen geworden, die längst in ganz Deutschland und darüber hinaus verkehren.

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Nicht alle technischen Lösungen, die man damals entwickelt hat, sind zum Standard geworden. Statt der damals angeschafften und gerade erst erneuerten Tunnelrettungszüge beispielsweise setzt die Deutsche Bahn heute auf doppelte Röhren mit Verbindungsstollen als Fluchtweg. Hingegen wird die damals noch vor allem in Tunneln eingesetzte Feste Fahrbahn mittlerweile bei Hochgeschwindigkeitsstrecken auch auf freier Strecke verwendet.

Die ersten Hochgeschwindigkeitsstrecken von 1991 ermöglichten „eine völlig neue Qualität des Bahnfahrens“, wie es im Rückblick bei der Deutschen Bahn heißt, die vor 25 Jahren die gemeinsame Nachfolge von Deutscher Bundesbahn (West) und Deutscher Reichsbahn (Ost) angetreten hat. Wie es sich davor auf diesen Verbindungen reiste, das können Passagiere von 2019 bis 2023 übergangsweise wieder erleben. Denn die Arbeiten an den Schnellfahrstrecken werden sich nicht nur über vier Jahre erstrecken und sollen rund 825 Millionen Euro kosten, sondern sie kommen auch nicht ohne Sperrungen aus.

Das beginnt beim Schleifen des Herzstücks.
Das beginnt beim Schleifen des Herzstücks. Bild: Peter Thomas

Und was genau muss an den beiden Hochgeschwindigkeitsstrecken erneuert werden? Die Bahn nennt unter anderem den Austausch von mehr als 700 Kilometer Gleis. Aber auch an der Leit- und Sicherungstechnik, der Oberleitung, dem Lärmschutz und anderem wird gearbeitet. Allein für den ersten Abschnitt der Sanierung der Strecke Hannover–Würzburg sind außer den Fachleuten der Bahn rund 15 externe Firmen eingebunden. Dazu gehören Ingenieurbüros für die Projektsteuerung (Schüßler-Plan) und die Fachplanungen sowie die in der Arbeitsgemeinschaft Arge SFS 1733 zusammengefassten Firmen wie Schweerbau, Wiebe und Hubert, alle im Gleisbau, sowie Siemens und Thales für technische Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik. Unter den Maßnahmen am Fahrweg dürfte die Erneuerung von exakt 278 Weichen besonders aufwendig sein. Denn zu diesen Anlagen gehören auch komplexe Hochgeschwindigkeitsweichen, die mit mehr als 200 km/h befahren werden. Gebaut werden sie unter anderem von Voestalpine.

Der österreichische Stahl- und Technologiekonzern liefert solche komplizierten Großanlagen in alle Welt. Auch in China, wo es das mit Abstand größte Hochgeschwindigkeits-Verkehrsnetz der Welt gibt, stammen rund 25 Prozent der Hochgeschwindigkeitsweichen von Voestalpine. „Wir haben uns über die letzten 15 Jahre erfolgreich vom Stahlunternehmen zum Anbieter kompletter Systemlösungen für anspruchsvollste Industrien, allen voran dem Mobilitätssektor, entwickelt“, sagt Franz Kainersdorfer, Vorstandsmitglied der Voestalpine AG und Leiter der Metal Engineering Division, in der Bahnaktivitäten des Konzerns angesiedelt sind.

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Jährlich werden bis zu 500 Anlagen gebaut

2018 wurden alle die Bahn betreffenden Kompetenzen – also Premiumschienen, Hightech-Weichen, digitale Signaltechnik und Befestigungen – unter dem Dach „Railway Systems“ gebündelt. Weltweit gehören 70 Standorte mit rund 7000 Mitarbeitern dazu. Einer davon ist der Produktionsstandort für Weichentechnik in der hessischen Stadt Butzbach, wo jährlich bis zu 500 solcher Anlagen gebaut werden. Das Portfolio reicht von HGV-Weichen für flinke Fernschnellzüge bis zu extrastarken Kalibern, die Achslasten bis zu 60 Tonnen im Güterverkehr tragen.

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Einerseits müssen die Weichenbauer beim Fräsen und Sägen, beim Biegen, Schmieden und anderen Arbeitsschritten enge Toleranzen von 0,1 Millimeter einhalten. Auf der anderen Seite haben sie es mit tonnenschweren und Dutzende Meter langen Stahlsegmenten zu tun. Da reicht manchmal sogar die Größe der Werkshallen nicht: Wenn zum Beispiel eine 60 Meter lange Weichenzunge gefräst wird, dann ragt beim Bearbeiten des einen Endes das andere durch eine Luke in der Hallenwand ins Freie.

Das macht die Planung knifflig

Einzelne Bauteile von HGV-Weichen erreichen solche Dimensionen durchaus. Denn der Radius des Weichenbogens steigt mit der Maximalgeschwindigkeit. Solche Anlagen werden bis zu 180 Meter lang. Das macht die Planung knifflig: Bei dieser Länge spielt auch die Topographie eine wichtige Rolle, deshalb wird jede Hochgeschwindigkeitsweiche als Einzelstück geplant und an die Eigenheiten des Geländes angepasst. Dazu kommen Besonderheiten wie Herzstücke mit beweglicher Spitze und die zunehmende Ausrüstung mit elektronischen Überwachungssystemen. An einer einzelnen Weiche können bis zu 40 Sensoren verbaut sein, die etwa permanent die Funktionsfähigkeit der Weiche oder bei voller Geschwindigkeit die Temperatur der Waggonachsen erfassen und an den Betreiber melden.

Die Komplexität schlägt sich im Preis nieder: Je nach Bauweise, Position an der Strecke und dem Umfang der Baumaßnahmen können Konstruktion, Lieferung und Installation einer kompletten HGV-Weiche einen siebenstelligen Euro-Betrag kosten. Dazu gehören dann aber auch der Abbau der alten Anlage und die notwendigen Arbeiten am Oberbau. Das ist nicht anders als beim Austausch der Streckengleise: Hier werden ebenfalls die alten Anlagen ausgebaut, der Oberbau überarbeitet und neue Gleise eingebaut.

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Das schafft die Bahn zurzeit auch ohne Baustellen!

Diese Summe aller Arbeiten ist der Grund für die angekündigten Streckensperrungen. Besonders hart wird das den Verkehr zwischen Mannheim und Stuttgart treffen. Denn diese 99 Kilometer langen Strecke wird im nächsten Jahr vom 10. April bis zum 31. Oktober gesperrt. Das bedeutet 205 Tage Umleitung auf historisch gewachsenen Bahnstrecken im Jahr 2020. Die schnellen weißen Fernzüge teilen sich die Strecken dann mit Regional- und Güterbahnen. Und manch ein ICE wird dann auch Abschnitte befahren, die bis auf die Zeit der Großherzoglich Badischen Staatseisenbahnen und der Königlich Württembergischen Staats-Eisenbahnen zurückgehen.

Die Arbeiten an der 327 Kilometer langen Strecke von Hannover nach Würzburg werden in vier Abschnitte geteilt. Auf diesen kommt es vom Juni 2019 an bis ins Jahr 2023 jeweils zu mehrmonatigen Teilsperrungen und Umleitungen. Nach Angaben der Bahn sollen sich die Verlängerungen der Fahrzeiten durch die Baustellen jedoch in Grenzen halten: Rund 30 bis 45 Minuten mehr müssen Reisende demnach von Frankfurt nach Hamburg oder nach Berlin sowie von Hamburg nach München einplanen. Lakonische Einschätzung so mancher Vielfahrer: Das schafft die Bahn zurzeit auch ohne Baustellen!

Mit Liefern und Installieren ist es nicht getan

Beschleunigen lassen sich solche Sanierungsarbeiten, indem Gleissegmente und auch Weichen – je nach Größe als Ganzes oder in Modulen – vormontiert an die Baustelle geliefert werden. Das geschieht unter anderem mit speziellen Eisenbahnwagen, auf denen die Anlagen platzsparend in Schrägstellung transportiert werden.

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Aber mit dem Liefern und Installieren ist es nicht getan, wenn eine neue Weiche möglichst lange und möglichst zuverlässig arbeiten soll. „Lebenslanger Service und die Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus des Produkts werden immer wichtiger“, stellt Kainersdorfer fest. Viele Kunden wünschten sich heute eine Komplettleistung, die von der Planung und Beratung über Produktion, Lieferung und Einbau bis hin zur Wartung im laufenden Betrieb reiche und auch die Schulung von Mitarbeitern des Betreibers umfasse.

Der Aufwand lohnt sich. Denn Weichen sind sensible Punkte im Schienennetz. Das zeigt sich bei Eis und Schnee, wenn eine einzige eingefrorene Weiche den Verkehr auf einer ganzen Strecke empfindlich stören kann. Die Deutsche Bahn geht dagegen unter anderem mit elektrischen Heizungen und Abdeckungen vor. Temperaturfühler an der Anlage helfen dem Fahrdienstleiter, den Einschaltzeitpunkt für die Weichenheizung zu bestimmen. Zudem beobachtet DB Netz den Zustand von Weichen durch das System „Diana“, welches induktiv die Stellströme der Weichenantriebe misst. Bis zum kommenden Jahr sollen rund 30 000 Weichen im deutschen Netz an „Diana“ angeschlossen sein.

Auch Lage und Maße einer Weiche sollten regelmäßig geprüft werden. Für diesen Service setzt Voestalpine auch einen Messroboter ein. Der gelbe, rund 200 Kilogramm schwere Roboter vermisst die Weiche in allen Dimensionen und erfasst unter anderem Spurweite, gegenseitige Höhenlage, den freien Durchgang an Radlenker und Flügelschiene sowie die Berührungsgeometrie der Weichenzunge und der Spitzen der Herzstücke. Bisher sind 37 der Roboter in Italien im Einsatz, erste Projekte in Deutschland laufen an.

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Für die reibungslose Funktion einer Weiche ist schließlich förderlich, wenn sie regelmäßig geschliffen wird. Auch dies wird durch die Voestalpine BWG angeboten. Derzeit sind vier Weichenschleifzüge im Einsatz, unter anderem für die Deutsche Bahn.

Der Besuch im Weichenwerk neigt sich dem Ende zu. Von der Stahlbearbeitung geht es durch eine schwere Tür in die letzte Halle. Plötzlich riecht es nach Rohbau mit Zementaroma. Hier fertigt Voestalpine die Stahlbetonschwellen für die Weichen. Diese Schwellen haben ganz unterschiedliche Maße und Bohrungen, deshalb werden alle einzeln konstruiert. Für Streckengleise hingegen sind Stahlbetonschwellen Massenartikel. Das zeigt auch die Generalsanierung der Schnellfahrstrecken: Mehr als eine Million neue Schwellen sollen von 2019 bis 2023 zwischen Hannover und Würzburg sowie zwischen Mannheim und Stuttgart verbaut werden.

Quelle: F.A.Z.
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