Kapitel

• FrontmatterMarschnig, Stefan; 10.3217/978-3-99161-065-6-000
• ÖBB – Projekte und Visionen für die Zukunft der MobilitätZwittnig, Gerald; 10.3217/978-3-99161-065-6-001Die ÖBB investiert in eine Infrastruktur, die Österreich fit für die Zukunft macht: leistungsfähig, nachhaltig und innovativ. Mit Projekten wie der Koralmbahn und dem Semmering- Basistunnel, einem klaren Rahmenplan zur Finanzierung und Steuerung und mit der Vision des Zielnetzes 2040+ wird die Bahn zum Motor für Klimaschutz und Standort-entwicklung. Österreich positioniert sich damit als Vorreiter im europäischen Bahnverkehr.
• Koralmtunnel: Entwässerungssystem für 150 Jahre – Optimierung Bauwerk, Versinterungsentstehung und bedarfsorientiertes SpülenWagner, Hanns; Boch, Ronny; 10.3217/978-3-99161-065-6-002Das zweiröhrige jeweils eingleisige Tunnelsystem des Koralmtunnels (KAT) mit 33 km Länge wurde als druckwasserentlastetes Bauwerk ausgeführt. Der Hochpunkt des Tunnels liegt dabei ca. im Bereich der Landesgrenze Steiermark / Kärnten und bedingt, dass die Bergwässer in die jeweilige Vorflut (die Lassnitz in der Steiermark, die Lavant in Kärnten) abgeleitet werden. Die kontinuierliche Entwässerung über die Nutzungsdauer des Tunnelbauwerks von 150 Jahren stellt ein zentrales Element bei der Planung, bei der Bauausführung und in der Betriebsphase dar. Beim KAT wurde in der Einreichphase entschieden, auf herkömmliche Ulmendrainagen in Form von Teilsickerrohren zu verzichten. Stattdessen wird über ein System von Noppenfolien (siehe Abbildung 1) das zutretende Bergwasser der Sohldrainage zugeführt, welche abgestuft einen Durchmesser von 300 bis 500 mm aufweist. Die Länge der zu spülenden Drainagerohre wird somit von ~200 km auf 66 km (um 2/3!) reduziert. Das Entwässerungssystem des KAT mit seiner Kombination aus Noppenfolien (siehe Abbildung 2) und Sohldrainagen ist ein Prototyp. Mit der Entscheidung zum Einbau von Noppenfolien entfällt aber die bei konventionellen Drainagerohren gegebene Zugänglichkeit mittels z.B. Kamerabefahrungen und Drainagespülungen.
• Feste Fahrbahn und Masse-Feder-Systeme – Konzeption, Systemwahl und PlanungPichler, Dieter; 10.3217/978-3-99161-065-6-003Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Konzeption und den Planungsleistungen zur Ausrüstung des Koralmtunnels mit einer Festen Fahrbahn, bereichsweise kombiniert mit Sekundärschall- und Erschütterungsschutzmaßnahmen. Es wird auf die Entwicklung der einzelnen Elemente eingegangen und es werden Entscheidungskriterien für die Systemwahl dargelegt. Die Ausschreibung, die Einbaulogistik und die Ausführungsplanung zusammen mit der Qualitätssicherung werden vorgestellt.
• Betontechnologische Herausforderungen beim Bau der Festen FahrbahnPichler, Walter; Fischer, Roland; 10.3217/978-3-99161-065-6-004Die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Vergusses von Gleistragplatten ist sehr komplex aufgrund der vielen Einflussfaktoren. An Probefeldern und nach dem Einbau der Gleistragplatten (GTP) zeigte sich, dass die Problematik der Bildung von minderfesten Schichten (Hohlräume oder Porenbetonbildung) am Übergang vom Vergussbeton zur GTP besteht. Durch ein neu entwickeltes Prüfverfahren, der modifizierten L-Box, ist es nun möglich, mit deutlich geringerem Kostenaufwand gegenüber der Herstellung von Probefeldern die Eigenschaften des Vergussbetons zu optimieren und damit die Prozesssicherheit zu erhöhen. Probefelder für den Verguss von Schwellen zeigten, dass die Problematik der Bildung von minderfesten Schichten (Hohlräume oder Porenbetonbildung) auch beim Verguss von Schwellen besteht. Das Versuchsverfahren wurde zwischenzeitlich auch für die Prüfung der Eignung von Beton zum Verguss von Schwellen optimiert. Da der Beton beim Einbau im Gleis allerdings manuell verteilt und verdichtet werden muss, kann dabei nur die Eigenschaften des Vergussbetons beurteilt werden, nicht aber das gewählte Einbauverfahren.
• Der Koralmtunnel – eine logistische HerausforderungKlinger, Günther; Zanner, Steffen; 10.3217/978-3-99161-065-6-005Für die Realisierung der Festen Fahrbahn und der bahntechnischen Ausstattung im 33 km langen Koralmtunnel bestand die logistische Herausforderung darin einerseits im Zuge der Errichtung der Festen Fahrbahn großen Materialmengen in kurzer Zeit in den Tunnel einzufahren und andererseits im Zuge der bahntechnischen Ausstattung viele unterschiedliche Komponenten zeitgleich an unterschiedlichen Einbaustellen im Tunnel zu verteilen. Unter Verwendung maßgeschneiderter Geräte- und Softwaresysteme konnten diese logistischen Herausforderungen beherrscht werden und somit ein wichtiger Teil zur Fertigstellung des Jahrhundertprojektes Koralmtunnel beigetragen werden.
• Die Brücken der Koralmbahn – technische, konstruktive HighlightsHeidrich, Julia; Oberlerchner, Gerhard; Vill, Markus; 10.3217/978-3-99161-065-6-006Neben dem Herzstück des Koralmtunnels, der wohlgemerkt sechstlängste Tunnel der Welt, sind Brücken das Gegenteil von Tunnelbauwerken und sowie jedes andere Infrastrukturbauwerk ein wesentlicher Landmark – nachhaltig, tragfähig, gebrauchstauglich, betriebssicher. Es sind nicht zuletzt nur Bauwerke, die den statischen Erfordernissen genügen müssen, sondern passend in das Landschaftsbild zu integrieren sind. Während man bei Überschreiten von tiefen Tälern oftmals die Brückenhöhe nicht bemerkt, so ist jedoch die Herstellung von hohen Brücken eine der größten Herausforderungen in der Bautechnik. Ohne Brücken waren diese Hindernisse oftmals nur mit stundenlangen Ausweichrouten zu überwinden, heute können wir beispielsweise eine Brückenlänge bei der Jauntalbrücke mit 430 m bei 250 km/h in nur 7 Sekunden überqueren. So übernehmen wir, als Bauherrnvertreter: innen, Planer:innen oder Ausführende eine entscheidende gesellschaftliche Rolle, die hohe technische Kompetenz, Verantwortungsbewusstsein, gestalterisches Geschick und Managementfähigkeiten voraussetzt, denn Eisenbahnbrückentragwerke sind entgegen von Linienbauwerken immer Unikate oder Prototypen, die nur in den seltensten Fällen 1:1 duplizierbar sind. Im Rahmen der Koralmbahn wurden von der Unterführung des Eggenberger Gürtels am HBF in Graz (GW1) [1] bis zum HBF in Klagenfurt mehr als 100 Brückentragwerke als Eisenbahn-, Straßen-, Begleitweg- oder Fußgängerbrücken errichtet worden. Betrachtet man die Streckenlänge abzüglich des Koralmtunnels mit rund 33 km und die weiteren Tunnelbauwerke im Granitztal, dem Hengsbergtunnel sowie diversen Unterführungsbauwerken unter der Autobahn in Weitendorf oder der Flughafentunnel in Graz, so befinden sich pro Bahnkilometer durchschnittlich ein bis zwei Brückentragwerke, die die Koralmbahn von Graz nach Klagenfurt verbinden.
• Koralmtunnel – Montage und technisch funktionale AbnahmeprüfungWank, Rudolf; Sturzeis, Wolfgang; 10.3217/978-3-99161-065-6-007Die Koralmbahn und hierbei im Folgenden vor allem der Koralmtunnel stellt ein Jahrhundertprojekt dar, welches unter Beachtung der unterschiedlichsten Einflussfaktoren als technisch anspruchsvoll galt. Hierzu sei nur auszugsweise angeführt, dass es sich bei dem Koralmtunnel an sich um den längsten Eisenbahntunnel in Europa handelt, welcher mit einem durchgängigen Deckenstromschienensystem ausgerüstet ist. Dies ist unter anderem mit dem kleinen Querschnitt des Tunnels begründet, wodurch sich jedoch auch entsprechende aerodynamische Effekte ergeben, welche sich auf das Zusammenwirken Oberleitung- Stromabnehmer auswirken. Im vorliegenden Fachbeitrag soll ein kurzer Einblick hierbei bezogen auf die Themenstellung der Montage und technisch funktionale Abnahmeprüfung, sowie Inbetriebnahme des Deckenstromschienensystems, gegeben werden.
• Bahntunnel – Aerodynamische Belastungen und Bemessungsansätze für TunneleinbautenReiterer, Michael; 10.3217/978-3-99161-065-6-008In Bahntunneln kommt es bei der Einfahrt, Durchfahrt und Ausfahrt von Zügen zu hochgradig dynamischen druckwellen- und strömungsinduzierten aerodynamischen Belastungen, die auf alle Tunneleinbauten einwirken und bei der Bemessung der Bauteile entsprechend zu berücksichtigen sind. Aufgrund der hohen Anzahl von täglichen Zugfahrten und den damit über die gesamte Lebensdauer der Bauteile verbundenen hohen Lastspielzahlen sind neben den Nachweisen der Tragsicherheit insbesondere auch Ermüdungsnachweise zu führen. Für die Einbauten in Tunnelbauwerken der Koralmbahn wurden im Zuge der Planungsphase aerodynamische Belastungsansätze definiert, die der Bemessung zugrunde gelegt wurden. Die Festlegung der Belastungsansätze erfolgte damals auf Grundlage von bestehenden Normen und Regelwerken sowie Simulationsberechnungen und/oder Messungen der zuginduzierten aerodynamischen Einwirkungen in vergleichbaren Bahntunneln in Österreich. Im Rahmen der im Jahr 2025 durchgeführten Inbetriebnahmefahrten der Koralmbahn wurden im Granitztaltunnel die bei Zugfahrten sich tatsächlich einstellenden aerodynamischen Belastungen messtechnisch ermittelt und mit den für die Bemessung definierten Belastungsansätzen verglichen. Im Artikel werden die im Granitztaltunnel durchgeführten Messungen und die erzielten Ergebnisse beschrieben und diskutiert. Es wird gezeigt, dass die im Zuge der Planungsphase definierten aerodynamischen Belastungsansätze für die unterschiedlichen Tunneleinbauten auf der sicheren Seite liegen, und somit sowohl die Trag- als auch Ermüdungssicherheit der Bauteile über die gesamte technische Lebensdauer gegeben ist.
• Schalltechnische Charakterisierung des KoralmtunnelsFloss, Sebastian; Fischer, Roland; 10.3217/978-3-99161-065-6-009Vorliegender Beitrag beschäftigt sich mit den schalltechnischen Untersuchungen des Koralmtunnels. Durch eine Messinstallation an einer Railjet-Garnitur konnten die Schallemissionspegel, die während der Tunneldurchfahrt bei verschiedenen Geschwindigkeiten im Bereich des Rad-Schiene-Kontaktes entstehen, aufgezeichnet werden. Weiters wurden auch die Schallimmissionen im Zuginneren gemessen. Mit diesen konnte auch das Schalldämmmaß des Railjets im Tunnel bestimmt werden. Die Emissionsmessergebnisse dienten zum Nachweis der akustischen Wirksamkeit von Gleisabsorbern im Bereich der Tunnelportale. Die Messdaten aus dem Koralmtunnel werden dann mit den Ergebnissen aus zwei weiteren Tunneln – Wienerwald Tunnel und Gotthard-Basis Tunnel – verglichen.
• Staub in der Bau-, Test- und Betriebsphase in einem Bahntunnel – Messungen und ErgebnisseFruhwirt, Daniel; Steiner, Helmut; 10.3217/978-3-99161-065-6-010Eisenbahnen emittieren infolge von abrasiven Prozessen und Verschleiß sogenannte Nicht- Abgas-Partikel (non-exhaust particles). Diese Partikel stellen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Mensch und Umwelt sowie auf Grund ihrer leitenden Eigenschaften für den Betrieb von Eisenbahntunnel eine besondere Herausforderung dar. Um mehr Informationen über die Emissionsmengen und die Feinstaubbelastung (PM-Lasten) in Eisenbahntunneln zu erhalten, wurden umfangreiche Messkampagnen in österreichischen Eisenbahntunneln durchgeführt. Hierbei zeigten sich zufolge unterschiedlicher Tunnelcharakteristika große Unterschiede bezogen auf die auftretenden Feinstaub-Lasten. Der auftretende Feinstaub setzt sich vorwiegend aus Eisen, Kupfer und Mangan zusammen. Darüber hinaus wurde die Lebensdauer von PM-Filtern in einer In-situ-Installation bewertet. Das nominale Ende der Filterlebensdauer wurde innerhalb eines Zeitraums von zwei bis drei Monaten erreicht.
• Realitätsnahe Ansätze für Brandlasten in EisenbahntunnelSturm, Peter; Bacher, Michael; 10.3217/978-3-99161-065-6-011Die Brandsicherheit von Tunnelanlagen ist ein zentraler Punkt in der Dimensionierung der Anlage. Während für Tunnelinnenschalen in der Regel Vorgaben auf nationaler Ebene vorliegen (z.B. RVE 08.01.01), ist dies für die Dimensionierung anderer sicherheitsrelevanter Komponenten, wie z.B. die Lüftungsanlage, nicht der Fall. Hier wird oft projektspezifisch entschieden, wobei immer eine technische Realisierbarkeit unter ökonomischen Gesichtspunkten zu beachten ist. Bei anderen sicherheitstechnischen Bauteilen, wie z.B. Querschlagstüren oder Klappen gibt es oft Anforderungen über die Brandschutzklasse, jedoch ist nicht klar, ob standardisierte Prüfbedingungen auch für Brandereignisse in Tunnelanlagen geeignet sind. Dieser Beitrag beschreibt Dimensionierungsvorgaben für Eisenbahnprojekte am Beispiel des Koralm-Eisenbahntunnels und führt einen Vergleich zu internationalen Forschungen und Vorgaben für Straßentunnel an.
• Die Zukunft der Bahn mitgestalten – F&E bei der ÖBB-Infrastruktur AGMicić Batka, Vesna; Petraschek, Thomas; 10.3217/978-3-99161-065-6-012Die ÖBB-Infrastruktur AG (ÖBB-Infra) spielt eine entscheidende Rolle bei der Mobilitätswende. Das Unternehmen strebt eine Erhöhung der Kapazitäten für den Umstieg auf die Schiene, eine Stärkung des ökologischen Wettbewerbsvorteils sowie eine Steigerung der Produktivität und Effizienz der Bahn an. Dabei unterstützt Forschung und Entwicklung (F&E) die Suche nach innovativen Lösungen, um das volle Potenzial der Eisenbahn auszuschöpfen. In Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Akteuren aus Wissenschaft und Industrie erforscht und demonstriert die ÖBB-Infra Wege zur Erhöhung der Kapazitäten, u. a. durch Simulationen im Digitalen Zwilling, KI-unterstützte und automatisierte Steuerung auf freier Strecke und im Verschubknoten. Mithilfe von Smart-Sensorik und Robotik erforscht die ÖBB-Infra, wie sich die Instandhaltungsmaßnahmen der Infrastruktur in eine präventive bzw. vorausschauende Instandhaltung umwandeln lässt, um die Produktivität zu steigern. Dazu erforscht die ÖBB-Infra Lösungen (inklusive Materialien, Verfahren, Design und Planung), die die Schlüsselkomponenten der Bahninfrastruktur verbessern und die Treibhausgasemissionen beim Infrastrukturbau reduzieren können. Im Mittelpunkt der F&E-Aktivitäten stehen auch die Erhöhung der Klimaresilienz der Infrastruktur durch die Entwicklung von Maßnahmen zur Reduzierung von Versagens- und Schadensrisiken sowie von Verkehrsunterbrechungen durch vom Klimawandel verursachte Extremwetterereignisse. Entsprechend der in ihrer Strategie verankerten Ziele ebnet die F&E der ÖBB-Infra den Weg für die Zukunft der Bahn.