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Der bauliche Infrastrukturzustand als ein bedeutender Faktor für die Sicherheit und Qualität von Schienenverkehrsangeboten

Erstellt am: 12.08.2011 | Stand des Wissens: 02.09.2019
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TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike

Angaben zum quantitativen Bestand der vorhandenen Eisenbahninfrastruktur haben sich als nicht hinreichend erwiesen, um bedeutende Charakteristika des Verkehrssystems zu erfassen. Eigenschaften wie die effektive Leistungsfähigkeit eines Schienennetzes oder die hierauf erzielte Betriebsqualität werden maßgeblich durch den jeweiligen baulichen Fahrwegzustand beeinflusst, weshalb gezielt Anstrengungen für einen sachgerechten Erhalt weiterhin benötigter Infrastruktur zu unternehmen sind.

Angesichts des systemspezifischen Spurführungsprinzips, der dazu notwendigen Außensignalisierung sowie Leit- und Sicherungstechnik ergeben sich hinsichtlich der Betriebssicherheit hohe Anforderungen an die im Einsatz befindliche Schieneninfrastruktur. Um die üblicherweise lange Nutzungsdauer dieser Betriebsinfrastruktur zu gewährleisten, sind daher kontinuierliche und umfangreiche Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen notwendig. So sind mechanische Fahrwegelemente wie Weichen oder Gleissperren in regelmäßigem Abstand eingehenden Inspektionen zu unterziehen, um eine uneingeschränkte Funktionsfähigkeit auch bei hoher Belastung gewährleisten zu können. Mehr noch als im Falle übriger Verkehrsträger stellt die präzise Interaktion zwischen Fahrzeug und physischer Infrastruktur eine zwingende Voraussetzung für störungsfreie Transportprozessabwicklungen dar. Mängelbehaftete Fahrwege können Entgleisungen oder Kollisionen mit hohem Schadenspotenzial nach sich ziehen. Demzufolge ergibt sich bereits vor Erreichen der Gesamtlebensdauer der Infrastruktur die Notwendigkeit zeitgerechter Ersatzinvestitionen.

Neben dem Ziel größtmöglicher Betriebssicherheit erweist sich die Aufrechterhaltung eines einwandfreien Infrastrukturzustands auch im Hinblick auf weitere Gesichtspunkte als bedeutsam. Er bildet die Grundlage für einen leistungsfähigen Zugbetrieb, da mängelbedingte Geschwindigkeitseinbrüche oder Streckensperrungen die Anzahl maximal durchführbarer Trassen verringern und somit zu Netzkapazitätseinbußen führen. Darüber hinaus wirken sich entsprechende Gegebenheiten in nennenswertem Umfang auf die jeweils erzielbare Betriebsqualität aus. Transportprozesse können nicht in den ursprünglich geplanten Zeitfenstern abgeschlossen werden, sodass die betreffenden Zugfahrten ergänzende Wartezeiten erhalten. Letzten Endes resultieren daraus  unter Umständen Folgeverspätungen, welche eine Umsetzung des vorgesehenen Fahrplans trotz berücksichtigter Pufferzeiten verhindern können. Ferner wirkt der jeweils vorherrschende bauliche Fahrwegzustand als wesentliche Determinante des zwischen Radsatz und Schiene auftretenden Verschleißgrads. Während letztgenannter wiederum die maximale Nutzungsdauer entsprechender Systemelemente beeinflusst und damit ökonomische Aspekte berührt, zeichnen Infrastrukturmängel mitunter auch für die Intensität eisenbahninduzierter Lärmbelastungen verantwortlich. Diesem Umstand entsprechend können beispielsweise mittels geeigneter Schienenschleifverfahren, die geringste Materialoberflächenschäden beseitigen, eine Schallemissionspegelreduzierung von bis zu 3 dB(A) erzielt werden [Kali10, S. 621 f.].

In Anbetracht der genannten Wirkungszusammenhänge wird die Relevanz einer qualitativ in gutem Zustand befindlichen Schieneninfrastruktur ersichtlich. Speziell der Bund als mittelbarer Alleininhaber und Hauptinvestitionsmittelgeber des größten deutschen Eisenbahninfrastrukturunternehmens (EIU) DB Netz AG erhebt dezidiert Interesse an einem langfristigen Erhalt sowie der hohen Verfügbarkeit existierender Schienenfahrwege, weshalb ein transparentes Kennzahlensystem (Qualitätskennzahlen, kurz QKZ) zur Erfassung der betreffenden Qualitätsmerkmale eingeführt wurde [EBA10b]. Seit 2009 ist die Deutsche Bahn AG dazu verpflichtet, aufgrund von Infrastrukturmängeln oder deren Beseitigung angefallene Fahrzeitverluste, die Anzahl vorhandener Schäden, das Durchschnittsalter bestehender Fahrwegelemente und Ingenieurbauwerke sowie weitere hiermit verbundene Kriterienausprägungen im Rahmen jährlicher Infrastrukturzustands- und -entwicklungsberichte (IZB) zu dokumentieren. Durch das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) auf ihre Stimmigkeit geprüft, dienen diese somit als EIU-seitiger Nachweis dafür, dass staatlich gewährte Infrastrukturinvestitionsbeiträge gemäß der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung (LuFV) sachgerecht sowie zielgerichtet eingesetzt wurden, um das Bestandsnetz in einem uneingeschränkt nutzbaren Zustand zu halten. Sollten die vorab zwischen Mittelgeber und -nehmer für jedes Qualitätskriterium definierten Zielwerte verfehlt werden, so ergeben sich hieraus pönale Forderungen, die je nach dem vorliegenden Nichterfüllungsgrad variieren. [BMVBS11m, §§ 13 und 17]

Nach Angaben der Deutschen Bahn AG wiesen entsprechende Beurteilungskennziffern in den Jahren 2017 und 2018 folgende Werte auf:
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Abbildung 1: Vergleich der Netzzustandsqualitäts- und -beurteilungskennzahlen aus den Jahren 2016 und 2017 (eigene Abbildung nach [DBAG18b, S. 13-21 und S. 121]; [DBAG19d, S. 15-19 und S. 117])

Die Abbildung 1 verdeutlicht, dass im Jahr 2018 die Anzahl der aufgetretenen Schieneninfrastrukturmängel (Streckenabschnitte, auf denen ein mangelhafter Infrastrukturzustand zu einer Geschwindigkeitsreduktion führt) gegenüber dem Vorjahr um knapp 20 Prozent reduziert werden konnte. Dies lässt auf Erneuerung, Modernisierung und Ertüchtigung des Streckennetzes durch Investitionen schließen. Die Anzahl der Störungen konnte deswegen leicht verringert werden. Ein gegenläufiger Trend besteht allerdings bei der bei der Störbestehenszeit (Meldung der Störung bis zur Freigabe der Anlage). Dies ist unter anderem auf eine dichtere Zugfolge und einer Zunahme von Extremwetterereignissen zurückzuführen [DBAG19d].
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Das Schienennetz der Bundesrepublik Deutschland (Stand des Wissens: 25.07.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?359042
Literatur
[BMVBS11m] o. A. Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung ("LuFV"), 2010/01
[DBAG10g] o. A. Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung - Infrastrukturzustands- und -entwicklungsbericht 2009, 2010/04
[DBAG11c] o. A. Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung - Infrastrukturzustands- und -entwicklungsbericht 2010, 2011/04
[DBAG17d] Deutsche Bahn AG Konzern (Hrsg.) Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung - Infrastrukturzustands- und -entwicklungsbericht 2016, 2017/09
[DBAG18b] Deutsche Bahn AG Konzern (Hrsg.) Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung - Infrastrukturzustands- und Entwicklungsbericht 2017, 2018/04
[DBAG19d] Deutsche Bahn AG Konzern, Deutsche Bahn AG (Hrsg.) Infrastrukturzustands- und Entwicklungsbericht 2018, 2019/04
[DBNe12a] o. A. Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung: Infrastrukturzustands- und Entwicklungsbericht 2011, 2012/04
[EBA10b] o. A. LuFV - Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung, 2010/07/19
[Hein11] Heinrici, Timon Mehr Störungen im Netz, veröffentlicht in Deutsche Verkehrszeitung, Deutscher Verkehrs-Verlag GmbH / Hamburg , 2011/07/26, ISBN/ISSN 0342-166X
[Kali10] Kalivoda, Manfred Über den Beitrag des Gleises zur Höhe des Rollgeräusches und des Vorbeifahrtpegels, veröffentlicht in Eisenbahntechnische Rundschau, Ausgabe/Auflage 09/2010, DVV Media Group GmbH / Hamburg , 2010/09, ISBN/ISSN 0013-2845
Glossar
Eisenbahninfrastrukturunternehmen Eisenbahninfrastrukturunternehmen (EIU) ist ein Rechtsbegriff des Allgemeinen Eisenbahngesetzes (AEG). Gemäß § 2 Abs. 1 AEG sind Eisenbahninfrastrukturunternehmen öffentliche Einrichtungen oder privatrechtlich organisierte Unternehmen die eine Eisenbahninfrastruktur betreiben.
Erneuerung Im Kontext der Straßenerhaltung bezeichnet der Begriff "Erneuerung" die vollständige Wiederherstellung einer Verkehrsflächenbefestigung oder von Teilen davon, sofern mehr als die Deckschicht betroffen ist. Bei der Bauwerkserhaltung beschreibt der Begriff den Ersatz von Bauteilen oder Bauteilgruppen.
Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung Bei der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung handelt es sich um ein Vertragswerk zwischen der Bundesrepublik Deutschland und der DB Netz AG. Innerhalb dieses Vertrages wird die Qualität (Leistung) der bereit zu stellenden Schienenifrastruktur und die dafür anfallenden Zahlungen durch den Bund geregelt.
Eisenbahn-Bundesamt Das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) ist Aufsichts- und Genehmigungsbehörde für die Eisenbahnen des Bundes und Eisenbahnunternehmen mit Sitz im Ausland für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland. Es nimmt darüber hinaus die Landeseisenbahnaufsicht über die nichtbundeseigenen Eisenbahnen auf Weisung und Rechnung von 13 Bundesländern für diese wahr.
Leit- und Sicherungstechnik
Unter dem Begriff der Leit- und Sicherungstechnik (LST) werden technische Maßnahmen zusammengefasst, die getroffen werden, um einen sicheren, meist signalgeführten Eisenbahnbetrieb durchzuführen. Sie regelt die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den Anlagen, den Signalen und den Fahrzeugen, die zur sicheren Durchführung von Zug- und anderen Fahrten notwendig sind. Wichtigster Bestandteil der LST ist die Stellwerkstechnik, mit Hilfe derer das Stellen von Weichen und Signalen sowie die Sicherung von Fahrstraßen erfolgt. Zur LST gehört auch die Zugbeeinflussung (z. B. PZB, LZB, ETCS).
Störbestehenszeit Unter Störbestehenszeit wird jene Dauer verstanden, welche vom Zeitpunkt des Auftretens einer Störung bis zur Freigabe der Anlage nach erfolgter Entstörung vergeht. Die Summe der Störbestehenszeiten betrieblich relevanter Störungen ist eine der Qualitätskennzahlen, die zur objektiven Messung des qualitativen Zustandes des deutschen Schienennetzes verwendet werden.
dB(A) Messgröße des A-bewerteten Schalldruckpegels zur Bestimmung von Geräuschpegeln. Die dB-Skala ist logarithmisch aufgebaut, d. h. eine Verdoppelung der Lärmintensität führt zu einer Erhöhung um 3 dB. Das menschliche Ohr empfindet eine Erhöhung um 10 dB als Verdoppelung der Lautstärke. Hierzu ist eine Schallintensitätsverzehnfachung erforderlich. Der Zusatz "(A)" gibt an, dass dem betreffenden Messergebnis die standardisierte A-Berwertungskurve zugrunde liegt. Sie berücksichtigt einen nichtlinearen frequenz- und pegelabhängigen Zusammenhang zwischen subjektiv wahrgenommenem Läutstärkepegel und vorliegendem Schalldruckpegel. So empfindet das menschliche Gehör bspw. mittlere Frequenzen im Vergleich zu niedrigen Frequenzgängen als wesentlich lauter, weshalb die Einheit dB(A) entsprechende Tonhöhen stärker gewichtet. Ein gesundes Ohr kann bereits einen Schalldruck von 0 dB (A) wahrnehmen (Hörschwelle), bei Werten über 120 dB (A) wird die Geräuschbelastung unerträglich laut (Schmerzgrenze). Eine Langzeiteinwirkung von über 85 dB(A) zieht u. U. dauerhafte Gehörschäden nach sich.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?358587

Gedruckt am Mittwoch, 5. August 2020 15:09:25