SOLID 11/2018 : Neue Wege bei Schiene & Straße

Neue Wege können beschlossen, danach entworfen und am Ende gebaut werden. Neue Wege können aber auch beschritten werden, ehe noch etwas gebaut wird. So etwas geschieht gerade mit einer Initiative, die ohne großes Aufsehen gestartet worden ist, aber für die Erarbeitung von Verkehrsprojekten frischen Wind bringen könnte: die Anfang Oktober präsentierte Plattform namens Zukunftsoffensive Verkehr & Infrastruktur (ZOVI) ist eine europaweit einzigartige neue Form der Zusammenarbeit von Unternehmen aus den Bereichen Energie, Verkehr/Logistik, Telekommunikation. Politischer Initiator der ZOVI ist der ÖVP-Abgeordnete Andreas Ottenschläger, die Bundesregierung unterstützt die Idee.

Ziel ist die Erstellung eines Allianzprogrammes mit Umsetzungsprojekten und dem Anliegen, den Standort Österreich zu verbessern. Diese Umsetzungsprojekte sollen einen Schulterschluss zwischen Wirtschaft und weiteren Stakeholdern darstellen.

Spannend daran ist vor allem die Möglichkeit der Online-Partizipation für Unternehmen (natürlich auch solche der Bauwirtschaft) und die Bevölkerung. Auf der Website www.zovi.at ist es für jedermann möglich, Projektideen einzureichen. Zu Redaktionsschluss spannte sich der Bogen von Infrastruktur für den österreichischen Sport über das Thema Nachrüstung von Parkhäusern mit E-Lade-Möglichkeiten bis zum Ausbau der Westachse der Bahn Richtung Osteuropa einerseits und über die Koralm andererseits.

Die Online Partizipation wird nach Angaben des ZOVI-Büros bis 31.12. verfügbar sein: „Wir sammeln sämtliche Ideen und treten mit jedem Ideengeber in Kontakt. Nach Ende der Online Partizipation werden wir – je nach Anzahl, Umfang und Inhalt der eingebrachten Ideen – eine Vorgehensweise treffen, die die Einbindung der Zivilgesellschaft in ZOVI gewährleistet.“

Während die ZOVI erst in die Gänge kommen muss, sind die großen Verkehrswegeerrichter und -betreiber Österreichs Asfinag und ÖBB mit voller Kraft unterwegs. Unter den vielen Projekten der Asfinag seien hier zwei heraus gegriffen, die nicht so sehr im Fokus der Öffentlichkeit stehen wie die Linzer Donaubrücken samt umliegender Verkehrsstruktur oder die S 7 in der Steiermark: die Innbrücke bei Terfens (T) und der Neubau der Umfahrung Drasenhofen im nördlichen Weinviertel (NÖ).

Besonders spektakulär ist der Neubau der Innbrücke bei Terfens im Tiroler Unterland.

Dafür investiert die ASFINAG 40 Millionen Euro für mehr Sicherheit für täglich 60.000 Autofahrerinnen und Autofahrer im Tiroler Unterland. Die Terfener Innbrücke ist somit das größte Neubau-Vorhaben einer Brücke in Westösterreich.

Trotz der Arbeiten gibt es nur wenige Behinderungen für Verkehrsteilnehmende – Totalsperren sind überhaupt nicht vorgesehen. Möglich ist das nur durch den Einsatz einer sogenannten Behelfsbrücke, über die der Verkehr während der Bauarbeiten laufen wird. Das ist eine wesentliche Voraussetzung, um bis 2021 beide bestehenden Brücken abzubrechen und eine neues Bauwerk zu errichten.

Vor Ort auf der Baustelle ist es spektakulär: Auf einer Länge von 238 Meter errichtet die Asfinag eine eigene Behelfsbrücke, auf der in den weiteren Bauphasen ein Großteil des Verkehrs abgewickelt wird. Die 1.000 Tonnen schwere Konstruktion war auch notwendig, damit die alten Brücken abgebrochen und dann nach Stahl und Beton getrennt fachmännisch entsorgt werden können.

Für diese Arbeiten greifen die Experten auch vom Wasser aus ein. In der Niederwasserperiode (ab November) wird auch vom Inn aus gearbeitet, denn es müssen Brückenpfeiler vom Wasser aus errichtet werden. Dafür werden eigene Arbeitsinseln im Inn angelegt.

In den nächsten Schritten erfolgt der Bau der eigentlichen Brücke im „freien Vorbau“. Hierbei wird der Brückenüberbau aus Spannbeton Stück für Stück an den schon fertiggestellten Abschnitt jeweils symmetrisch von den Brückenpfeilern aus angebaut, ohne dass dabei eine Abstützung nach unten erfolgt. Bis 2021 soll die neuen Brücken fertig sein und unter Verkehr gehen.

Die Asfinag ist in Tirol für insgesamt 374 Brücken zuständig. Ein dichtes Kontrollnetz sorgt dafür, dass es objektive Daten über den Zustand der Brücken gibt und somit ständig entschieden werden kann, ob saniert oder neu gebaut werden muss.

Asfinag-Tirol-Geschäftsführer Stefan Siegele: „Seit dem Einsturz der Morandi-Brücke bei Genua ist die Brückensicherheit in aller Munde. Wir haben in Österreich ein dichtes Kontrollnetz, um die Sicherheit unserer Brücken zu gewährleisten. Aus diesen Berichten ergeben sich auch notwendige Maßnahmen wie etwa Sanierungen und eben Neubauten. Wir investieren allein 2018 in Tirol 120 Millionen Euro in mehr Sicherheit und zeitgemäße Infrastruktur. Die Rahmenbedingungen sind dabei nicht einfach – immerhin steigen die Verkehrszahlen ständig.“

Seit 3. April baut die Asfinag mit Hochdruck an der rund fünf Kilometer langen Umfahrung der Gemeinde Drasenhofen im nördlichen Weinviertel. Auch bei den insgesamt acht Brücken sind die Fortschritte im Bau deutlich zu erkennen.

Für sechs der insgesamt acht Brücken wurden die Bohrpfähle fertiggestellt. Diese dienen dazu, die zukünftigen Lasten der Tragwerke in tiefere, tragfähige Bodenschichten abzuleiten.

Die Brücken der Umfahrung Drasenhofen werden „integral“ gebaut. Bei diesem innovativen Verfahren bilden die feste Fahrbahn und die Brücken eine Einheit. Die witterungsbedingten Bewegungen – im Sommer dehnt sich das Material aus, im Winter zieht es sich zusammen – werden damit nicht nur am Anfang und am Ende der Brücke aufgenommen, sondern auf einen größeren Bereich verteilt. Diese Bauweise ist robuster und spart damit Wartungsaufwände und Kosten.

Bis Herbst 2019 wird die Umfahrung Drasenhofen als Verlängerung der A 5 Nord/Weinviertel Autobahn ampel- und kreuzungsfrei errichtet. Sie entlastet zukünftig den Ortskern von täglich rund 1.800 Lkw. 50 Millionen Euro investiert die Asfinag in die neue Strecke. 4,5 Millionen Euro netto finanziert das Land Niederösterreich und rund 1,3 Millionen Euro kommen als Zuschuss von der Europäischen Union.

Auch bei den ÖBB gilt: es gibt ein Leben abseits von Koralm-, Semmering- und Brenner-Basis-Tunnel. So wurde im Dezember 2014 mit den Arbeiten für den Ausbau des ÖBB-Güterterminals Wolfurt begonnen. Die stetig steigende Nachfrage und veränderte Marktbedürfnisse hatten die Erweiterung nötig gemacht, allein im Jahr 2015 wurden in Wolfurt Monat für Monat mehr Waren umgeschlagen als in der Frühzeit der Anlage im Laufe eines ganzen Jahres. Die Arbeiten an dem Großprojekt wurden bei laufendem Betrieb in drei Großbauphasen umgesetzt.

In das Projekt wurden über den Rahmenplan aus Mitteln des BMVIT knapp über 60 Millionen Euro investiert. Zudem wurde die Planung zu 50 Prozent aus Mitteln der Europäischen Union gefördert.

Als Containertor in die Welt und zentraler Umschlagplatz ist der neue Terminal wichtigster Güterverkehrsknoten in Westösterreich und damit Dreh- und Angelpunkt für die Verlagerung des Güterverkehrs von der Straße auf die Schiene.

Der ÖBB-Güterterminal Wolfurt bietet 1.700 Vollcontainerlager-Stellplätze im unmittelbaren Kranbereich sowie 3.500 Leercontainerlager-Stellplätze im nördlichen Bereich des Terminals. Vor dem Ausbau gab es lediglich Platz für 1.300 Container, also ein Viertel der heutigen Stellplatzzahl. Die Terminalfläche wurde von bisher 72.000 m² um rund 50 Prozent auf 106.000 m² erweitert und bietet damit auch Kapazitäten für die künftigen Herausforderungen im Bahngütertransport.

Ein wesentliches Merkmal der Ausbaumaßnahmen im Güterzentrum Wolfurt ist die komplette Neugestaltung der Gleiskonfiguration. Ziel war es, alle Containerzüge ohne Verschub der Waggons an den kranbaren Bereich heranzuführen. Das Herzstück der Anlage bilden die vier, bis zu 750 Meter langen Containergleise, die auf je 600 Metern von den beiden riesigen Containerkränen neuester Bauart erreicht werden. Die mehr als 20 Meter hohen und rund 350 Tonnen schweren Kräne schweben praktisch über den Gleisanlagen. Nimmt einer der beiden Kräne einen Container auf, unterstützt die Technik den gesamten Hubvorgang. Mit Laser erkennt das System, wenn der Container wieder abgesetzt wird. Rechtzeitig vor dem Bodenkontakt verlangsamt sich automatisch die Geschwindigkeit der Absenkung und der Container wird punktgenau am gewünschten Zielort abgesetzt. Um Platz für die Spezialtragwagen – das sind Waggons, auf denen die Container aufgesetzt werden – zu schaffen, wurden vier neue Stutzgleise mit einer Länge von rund 1.200 Meter errichtet. So können die Wagen in unmittelbarer Nähe zur Verladung zwischengeparkt werden und können ohne aufwendige Zuführung aus anderen Bahnhöfen zum Einsatz kommen. In Summe wurde die mögliche Kapazität im Bereich des Containerumschlages am Terminal auf rund 190.000 Transporteinheiten pro Jahr gesteigert. Aktuell verlassen täglich bis zu 800 Container das Güterzentrum, genauso viele kommen auch herein.

Trotz eingeschränktem Baubetrieb wurden im Jahr 2017 eisenbahnseitig fast 64.000 Container bewegt (31.500 Stück Container wurden nach Wolfurt geliefert, 32.200 Stück Container haben den Terminal verlassen). Würde man all diese Container aneinander reihen, ergäbe das eine Strecke von rund 550 Kilometer an Waren, die im vergangenen Jahr am Terminal bewegt wurden. Würde man dieses Volumen auf LKW umlegen, wären das rund 42.000 LKW pro Jahr.

Ein anderes Großunternehmen aus Österreich hat sich gleichzeitig durch Bündelung früher getrennter Aktivitäten zum weltweiten Komplettanbieter für volldigitalisierte Bahnstrecken entwickelt. Die Kompetenzen Premiumschienen, High-Tech-Weichen und digitale Überwachungssysteme wurden Mitte September von der voestalpine unter das gemeinsame Dach „Railway Systems“ gestellt. Der neue Bereich umfasst rund 7.000 Mitarbeiter an 70 Produktions- und Vertriebsstandorten auf allen fünf Kontinenten, die im abgelaufenen Geschäftsjahr einen Umsatz von 1,4 Milliarden Euro erwirtschafteten. Laut Konzernangaben erwartet man ein durchschnittliches jährliches Wachstum von annähernd drei Prozent pro Jahr.

Zu den Produkthighlights der voestalpine zählen dabei die in Leoben-Donawitz produzierten ultralangen, wärmebehandelten und hochverschleißfesten 120-Meter-Schienen. Dazu kommen Spezialweichen für Fahrtgeschwindigkeiten von bis zu 380 Stundenkilometern oder Achslasten über 40 Tonnen aus dem Haus der voestalpine VAE Gruppe mit Hauptsitz in Zeltweg. An einer einzelnen High-Tech-Weiche können bis zu 40 Sensoren verbaut sein, die permanent die Funktionsfähigkeit der Weiche oder bei voller Geschwindigkeit die Temperatur der Waggonachsen erfassen und zeitgleich an den Betreiber melden.

„Durch intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit sowie gezielte Akquisitionen haben wir in den letzten Jahren ein umfassendes Know-how in der Monitoring- und Signaltechnologie aufgebaut“, sagt Franz Kainersdorfer, Vorstandsmitglied der voestalpine AG und Leiter der Metal Engineering Division. „Kombiniert mit unserer langjährigen Erfahrung in der Schienen- und Weichenherstellung schaffen wir hinsichtlich Verfügbarkeit, Performance und Lebenszykluskosten damit ein einzigartiges Angebot für unsere Kunden.“

Auch der 2016 eröffnete 70 Kilometer lange Sankt-Gotthard-Tunnel in der Schweiz besteht aus einem einzigen voestalpine-Komplettsystem aus 18.000 Tonnen Schienen und 39 Weichen einschließlich Monitoringtechnologie. Aktuell abgearbeitet werden zwei Aufträge für Schwerlastbahnen in Australien: Für Kohle- und Erztransporte liefert der Konzern volldigitale Bahngesamtsysteme, die auf die Überwachung extremer Belastungen ausgelegt sind. „Darüber hinaus ist voestalpine Railway Systems wesentlicher Partner für den Ausbau des weltweit größten Hochgeschwindigkeitsnetzes in China“, so Franz Kainersdorfer.

Bahninfrastruktur ist aber nicht nur über Land von großer Bedeutung. U-, Straßen- und andere regionale Bahnverbindungen werden in Zeiten der zunehmenden Urbanisierung immer wichtiger. Auch im innerstädtischen Verkehr zeichnete die voestalpine zum Beispiel zuletzt mit der Lieferung von Schienen, Weichen und Signaltechnik etwa für die höchstgelegene U-Bahn der Welt in Quito, Ecuador, das weltweit größte Metro-Netz in Riad, Saudi-Arabien, sowie für Straßenbahnbauten und -modernisierungen in Newcastle und Canberra/Australien, Dublin/Irland, Nottingham/England, Bergen/Norwegen oder auch in Wien verantwortlich.

In den kommenden fünf Jahren wird weltweit in über 80 Städten mit dem Neu- bzw. Ausbau von U-Bahnprojekten gerechnet.

Für Österreich am naheliegendsten ist dabei die nächste Ausbaustufe der Wiener U-Bahn, wo kürzlich der Startschuss für den Bau der U5 sowie Verlegung und Ausbau der U2 erfolgt ist. Konkret wird die U5 auf dem jetzigen U2-Abschnitt von Karlsplatz bis Rathaus und dann auf einer neu gebauten Strecke in der ersten Ausbaustufe bis zum Frankhplatz (Altes AKH) fahren. Die U2 wiederum wird ab der Station Rathaus auf einer neuen Trasse Richtung Süden fahren - und zwar über Neubaugasse (U3) und Pilgramgasse (U4) bis zur vorläufigen Endstelle Matzleinsdorfer Platz (S-Bahn). Ab Juli 2019 wird die U2 zwischen Karlsplatz und Schottentor zwecks Umrüstung für den vollautomatischen U5-Betrieb zwei Jahre lang gesperrt. Ebenfalls im Juli startet die nur zweimonatige Teilsperre der U4 zwischen Längenfeldgasse und Karlsplatz, wobei in der Station Pilgramgasse schon ab Februar und dann ein Jahr lang keine Züge stehen bleiben werden. Bei dieser Station ist das Ingenieurbüro FCP freiwillig in Vorlage gegangen und hat die komplexe neue Station in BIM-Technologie geplant (siehe Interview mit FCP-Geschäftsführer Wolf-Dietrich Denk). Den Zuschlag für die Ausführung hat Leyrer + Graf erhalten.

FCP-Geschäftsführer Wolf-Dietrich Denk im Gespräch über den Umbau der U-Bahn-Station Pilgramgasse.

SOLID: Sie haben den Auftrag für die Umgestaltung der U-Bahn-Station Pilgramgasse in Wien bekommen, dort wird in Zukunft die neue Trasse der U2 die U4 kreuzen. Was passiert genau und welche Rolle spielt BIM dabei?

Wolf-Dietrich Denk: Wir beschäftigen uns seit 2012 mit BIM und wollen 2020 BIM komplett in unserem Unternehmen integriert haben. Das Projekt Pilgramgasse hat im Jahr 2016 begonnen und wir wollten das nutzen, um auch im Ingenieurtiefbau den nächsten Schritt zu gehen und weitere Erfahrungen mit BIM zu sammeln.

Und wie läuft es?

Denk: Die Herausforderung bei der Modellierung bestand vor allem darin, die Bauteile der U-Bahnlinie U4 mit einer doppelt gekrümmten Bahnsteigvorderkante als Referenz mit den Bauteilen für die Erweiterung der U-Bahnlinie U2, welche wiederum mehrheitlich einen Ebenen-Bezug haben, zu verschmelzen.

Eine U-Bahn-Station ist technisch gesehen ein komplizierter Hochbau, der aber zum größten Teil unter der Erde ist. Dadurch gibt es gegenüber dem herkömmlichen Hochbau andere Themen wie eine Vielzahl an Bauzuständen, Baugrubensicherungen, Kanäle und anderen Bestand, etc.

Für uns ging es darum, die komplexen Bauwerksstrukturen dreidimensional zu erfassen und dann die verschiedenen Bauphasen in ein BIM-Modell einzupflegen und dies für Bauablaufüberlegungen, Bauzustandsprüfungen und Kollisionskontrollen zu nutzen. Ziel war weiters, eine Schnittstelle an die Tragwerksplanung aus dem BIM-Modell heraus zu generieren und dann auch zu probieren, wie die Generierung eines Rechenmodells funktioniert. Schließlich haben wir uns auch in Richtung Ausschreibung und Leistungsverzeichnis bewegt und versucht, unsere Massen aus dem BIM Modell in die Positionen in dieses LBU zu übersetzen.

In Summe hat sich das zum Glück alles als managbar erwiesen. Es war ein guter erster Schritt, aber wir sehen anhand der gewonnenen Erfahrung noch weitere Entwicklungsmöglichkeiten für uns.

Was wollte der Auftraggeber von Ihnen genau?

Denk: Gefordert war und ist für die weitere Ausführungsplanung lediglich eine herkömmliche Planung und die Erstellung einer nachvollziehbaren Massenermittlung, Kostenschätzung und ein Leistungsverzeichnis.

An sich war eine 3D- oder BIM-Planung nicht gefordert und wir haben BIM freiwillig eingesetzt. Für uns soll dieses Projekt dazu dienen, neben der Erbringung der vertraglich vereinbarten Leistungen auch die wesentlichen Vorteile der BIM-Planung gegenüber einer konventionellen 2D-Planung auszuschöpfen. Für uns bestand daher die Aufgabe, aus dem 3-D-Modell die 2-D-Pläne abzuleiten. Für die Ausschreibung war vom Auftraggeber, den Wiener Linien, für die Ausschreibung auch eine nachvollziehbare Massenermittlung gefordert, wofür wir dann das Programm iTwo eingesetzt haben.

Auch nicht vorgesehen war die Nutzung einer 3D-Vermessung, aber wir haben diese Daten vom Vermesser bekommen und konnten diese auch sehr gut einsetzen, um z.B. Kollisionen mit bestehenden Objekten, Bäumen oder bestehenden Straßen zu erkennen und diese dann auch letztlich zu vermeiden.

Wie hat die Kombination Hochbau-Tiefbau in der Praxis funktioniert?

Denk: Der Umfang der Modellbildung wurde von uns sinnvoll eingegrenzt und somit konnten wir für beides Revit sinnvoll verwenden.

Für Linienbauwerke, wie sie in anderen Bereichen der Infrastruktur vorkommen, ist dieses Programm dann allerdings weniger gut geeignet. Da sind wir noch auf der Suche und erforschen gerade den Markt. Auch im Brückenbau ist es nicht so einfach einsetzbar. Eine gerade Brücke kann man noch recht gut modellieren, aber wenn eine Brücke zum Beispiel in der Kurve liegt und eine wechselnde Querneigung aufweist, dann ist es vorbei.

Bestandsobjekte und das Umgebungsgelände wurden neben Bestandsunterlagen auch mit einem 3D-Laserscan erfasst und konnten so in die Planung mit einbezogen werden. Für die Zukunft wäre neben einer Punktwolke auch das Vorhandensein eines kompletten BIM-Modells des Bestandes wünschenswert, da es dadurch zu einer deutlich gesteigerten Planungssicherheit kommt.