Allianz Fahrweg überprüft aktuelle Neutralisationstemperatur für den Spannungsausgleich an Schienen in Schweizer Normalspur-Bahninfrastrukturen.

Im Rahmen des Projektes «Überprüfung der aktuellen Neutralisationstemperatur» der Allianz Fahrweg wurde untersucht, ob die heute in der Schweiz geltenden Vorgaben zur Neutralisationstemperatur für lückenlose Normalspurgleise unter den Bedingungen des fortschreitenden Klimawandels weiterhin geeignet sind. Hintergrund der Untersuchung war die zunehmende Anzahl von Gleisdeformationen während Hitzeperioden bei gleichzeitig rückläufigen Schienenbrüchen, was auf veränderte thermische Beanspruchungen der Gleise hinweist.

Die Ergebnisse zeigen, dass Schienentemperaturen an sonnigen Hitzetagen deutlich über 60 °C erreichen können und stark von der Gleis-Exponierung, dem Schienenprofil sowie dem Zustand der Schienenoberfläche abhängen. Insbesondere Südwest- bis West-Südwest-exponierte Gleise weisen die höchsten Schienentemperaturen auf. Die Analyse der Lufttemperaturdaten belegt zudem eine signifikante Zunahme der maximalen Lufttemperaturen gegenüber der Zeit, in der die heute noch gültigen Neutralisationstemperaturen festgelegt wurden. Für zahlreiche Streckenabschnitte werden bis 2060 maximale Lufttemperaturen von über 40 °C prognostiziert.
Im Bericht wird auf Basis der ermittelten minimalen und maximalen Schienentemperaturen sowie unter Berücksichtigung eines Sicherheitsbeiwerts ein Vorschlag für eine zukünftige, differenzierte Neutralisationstemperatur für die Netze der SBB, BLS, SOB und TPF abgeleitet.

UIC publiziert State-of-the-Art Report zum Thema der akustischen Schienenrauheit. 

Der aus dem UIC-Projekt Acoustics of Reprofiling and onboard monitoring of rail roughness entstandene Bericht zum Stand der Technik, bei welchem Fachexpert:innen der Allianz Fahrweg mitgearbeitet haben, ist publiziert.

Das Projekt hat sich mit Herausforderungen im Zusammenhang mit der Schienenrauheit als wichtigem Faktor für die Lärmentstehung im Schienenverkehr befasst und hat zum Ziel, das Verständnis und das Management der akustischen Qualität von Gleisen zu verbessern und damit einen nachhaltigen, lärmarmen Bahnbetrieb auf unseren Schienennetzen zu unterstützen.

Der jetzt publizierte Bericht beschreibt den aktuellen Stand der Technik zur Bestimmung der Schienenrauheit bei verschiedenen europäischen Infrastrukturbetreibern. Es handelt sich hierbei um einen ersten Teilbericht innerhalb des Projektes. Weitere Resultate werden im Verlauf von 2026 und 2027 veröffentlicht.

Die im Rahmen des ACORD-Projektes gesammelten Erkenntnisse und die damit einhergehenden Schlussfolgerungen stehen interessierten Kreisen zur Verfügung.

Einordnung von Massnahmen zum Schutz vor Erschütterungen und abgestrahltem Körperschall an Eisenbahnlinien auf natürlichem Baugrund. 

 

Für die Beurteilung der Verhältnismässigkeit von Massnahmen zum Schutz vor Erschütterung und Körperschall aus dem Schienenverkehr fehlen in der Schweiz verbindliche gesetzliche Vorgaben.

Das vorliegende Dokument dient als Leitfaden, damit im Rahmen des Bewilligungsverfahrens von Projekten klar unverhältnismässige Massnahmen nicht in Variantenentscheide einbezogen werden und nur solche mit sinnvollem Kosten-/Nutzenverhältnis durch die Bahnen vertieft geprüft werden müssen. Damit wird der Schweizer Bundesverfassung (insbesondere Art. 5.2) bzw. dem Umweltschutzgesetz (Art. 17.1) Rechnung getragen.

Die Betrachtung bezieht sich auf Projekte für Vollbahnen auf natürlichem Baugrund. In Tunneln sind die Zusatzkosten für Erschütterungsschutz gegenüber den Baukosten meist deutlich geringer als auf offener Strecke. Es gelten daher andere Massstäbe.

Die verschiedenen technischen Massnahmen zum Erschütterungsschutz werden im vorliegenden Dokument aufgezeigt und hinsichtlich ihrer Verhältnismässigkeit für die Anwendung bewertet. Das Dokument ist mit den Fachbereichen der zuständigen Aufsichtsbehörden abgestimmt.

Allianz Fahrweg publiziert Bericht zu Unterschieden in den Erschütterungsemissionen von verschiedenen Rollmaterialtypen und vergleicht diese mit den VIBRA-1 Parametern.
 

Die Allianz Fahrweg hat von 2023 bis 2025 gezielt Emissionsmessungen von Schienenfahrzeugen an 13 Standorten im Netz durchgeführt, um Unterschiede in Rollmaterial, Oberbau und Unterbau zu quantifizieren. Rund 100’000 Zeitsignale von Zugsdurchfahrten in verschiedenen Abständen zum Gleis wurden erfasst. Diese umfangreiche Datengrundlage ermöglicht eine detaillierte Analyse und den Vergleich der Emissionen verschiedener Rollmaterialtypen untereinander und an unterschiedlichen Standorten.

Das empirische Modell VIBRA-1, das zur Prognose von Erschütterungs- und Körperschallimmissionen in Gebäuden in der Schweiz eingesetzt wird, unterscheidet vier Klassen für Rollmaterialemissionen – Leichtbauzüge, Reisezüge, Güterzüge sowie eine provisorische Kategorie für den Fahrzeugtypen FVDosto. Diese Einstufung basiert auf Messdaten von Flotten, die heute teilweise nicht mehr in Betrieb sind und durch neues Rollmaterial ersetzt wurde. Die vorliegende Auswertung zeigt, dass die 2016 definierten VIBRA-1-Emissionsparameter für die heute verkehrenden Flotten weitgehend anwendbar sind. Darüber hinaus bestätigt die Analyse den in VIBRA-1 angenommenen linearen Zusammenhang zwischen Schwinggeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit und ergibt ähnliche Abminderungsfaktoren in Abhängigkeit vom Gleisabstand.

Gleichzeitig ergibt sich eine erhebliche Streuung sowohl innerhalb der Rollmaterialtypen als auch zwischen den Standorten. Es wird wiederholt die Korrelation zwischen unabgefederten Radsatzmassen und Fahrzeugemissionen aufgezeigt, während die Achslast nur schwach mit den Emissionen korreliert. Standortabhängig führen sehr weiche Untergründe und auch Isolierstösse zu erhöhten Emissionen. Ein klarer Zusammenhang mit lokalen Schweissnähten ist hingegen nicht erkennbar. Frequenzanalysen, die im Rahmen dieser Arbeit nicht durchgeführt wurden, könnten zu einigen Fragestellungen zusätzliche Erklärungen liefern.

Allianz Fahrweg publiziert Bericht zur Bestimmung der Lichtbogenenergie im Fehlerfall.

 

Die Projektgruppe der Allianz Fahrweg hat mit der Veröffentlichung des Abschlussberichts ihre Arbeiten erfolgreich abgeschlossen.

Der Bericht stellt ein mögliches Verfahren zur Bestimmung der im Fehlerfall auftretenden Lichtbogenenergie vor. Mit diesen Erkenntnissen kann eine Aussage über die benötigte Schutzklasse (Box-Test nach SN EN 61482-1-2) der Persönlichen Schutzausrüstung gegen die Gefahren eines Störlichtbogens getroffen werden.

Ziel des Projekts war es, für Arbeiten an oder in der Nähe von Bahnstromanlagen eine Methode zur Abschätzung der erforderlichen Schutzklasse der Persönlichen Schutzausrüstung (PSAgS) gegen die thermischen Gefahren eines Störlichtbogens zu entwickeln.

Das Verfahren berücksichtigt neben der Anlagentopologie auch den Arbeitsabstand sowie die räumliche Geometrie der Anlage. Dadurch ermöglicht das Verfahren eine realitätsnahe Bewertung der Gefährdungssituation und soll bei der Planung und Bewertung von Schutzmassnahmen unterstützen.

Das Ergebnis zeigt unteranderem eine Übersichtstabelle. Daraus können in Abhängigkeit vom Abstand zu spannungsführenden Teilen, die empfohlenen Schutzklassen der PSAgS abgeleitet werden.

 

Der vollständige Abschlussbericht steht ab sofort interessierten Fachkreisen zur Verfügung: LINK

Publikation der Allianz Fahrweg zur Untersuchung der Variabilität von Messungen der Gleisabklingraten liegt vor.

Die experimentelle Bestimmung der Gleisabklingrate (TDR – Track Decay Rate) nach SN EN 15461 ist eine etablierte Praxis zur Beurteilung der akustischen Eigenschaften von Eisenbahngleisen und ist vorgeschrieben für Stecken, auf welchen der Vorbeifahrts-Schalldruckpegel nach SN EN ISO 3095 ermittelt wird.

Auch im Normalbetrieb von Eisenbahnstrecken werden regelmässig TDR-Messungen durchgeführt, häufig in Kombination mit Vorbeifahrtmessungen, um die Lärmaspekte von Erneuerungs- oder Ausbauprojekten zu beurteilen oder die Wirksamkeit von Lärmminderungsmassnahmen am Oberbau zu testen.

Während es gängige Praxis ist, mehrere Vorbeifahrten zu messen, um die Variabilität der Lärmpegel einzelner Züge zu berücksichtigen, werden TDR-Messungen in der Regel nur einmal pro Standort durchgeführt. Diese einzelne Messung gilt dann als repräsentativ für diesen Standort oder sogar allgemeingültig für all jene Standorte mit demselben Schwellentyp und Schienenprofil.

Über die Variabilität verschiedener einzelner TDR-Messungen am gleichen Standort liegen nur wenige Daten vor. Für diesen Bericht werden zwei Datensätze wiederholter TDR-Messungen zweier verschiedener Messdienstleister an insgesamt acht verschiedenen Standorten im Schweizer Schienennetz mit sehr ähnlichen Bedingungen hinsichtlich Gleisgeometrie und Oberbau verwendet. In den analysierten Daten sind mehr als 200 Terzspektren für die vertikalen und horizontalen TDR enthalten.

Die Variabilität der Ergebnisse dieser TDR-Messungen auf nominell identischen Oberbausystemen ist deutlich grösser als bisher bei der Diskussion entsprechender Messdaten üblicherweise angenommen.

Der Bericht kann unter folgendem Link bezogen werden: LINK

Vorstellung unserer Forschungsarbeit an der European Conference on Physical Modelling in Geotechnics in Delft

 

Das Ziel des seitens BAV (Bahninfrastrukturfonds BIF) und VöV (Forschungs- und Entwicklungsfonds FEF) mitfinanzierten Projektes ist es, die Berechnungsgrundlagen für im Boden eingespannte Blockfundamente mit Fokus auf den Einsatz in schwierigen Baugrundverhältnissen zu verbessern und hinsichtlich Ressourceneinsatz zu optimieren.

In einem ersten Schritt wurden verschiedene Beispiele von Spezial-Blockfundamenten inkl. deren Beanspruchungsgrössen und den vorherrschenden Baugrundverhältnissen zusammengetragen. Durch diese Recherche verschiedener, bereits gebauter Fundationen wurde die Untersuchungsgrundlage geschaffen.

Die nun anschliessende Analyse erfolgt hauptsächlich durch Modellversuche in der Zentrifuge. Mit dieser Versuchstechnik wird sichergestellt, dass realitätsnahe Modelle untersucht (spannungstreue Verhältnisse im Baugrund) und der Fragestellung nach dem Tragverhalten solcher Spezial-Blockfundamente auf effiziente Art und Weise mit genügender Versuchsanzahl nachgegangen werden kann.

Anschliessend wird anhand der Versuchsresultate das Modell nach Sulzberger und Steckner präzisiert und je nach vorhandener Datengrundlage angepasst. Dazu stehen analytische und numerische Modellierungstechniken zur Verfügung.

Der Beitrag an der European Conference on Physical Modelling in Geotechnis, welche vom 2. – 4. Oktober 2024 in Delft stattfand, erklärt den Versuchsaufbau in der geotechnischen Zentrifuge und zeigt erste Resultate der im September 2024 durchgeführten Versuche in gesättigtem Sand.

 

Das Paper kann unter folgendem Link bezogen werden:

Block foundations for railway infrastructure – First centrifuge model tests | ISSMGE

Allianz Fahrweg entwickelt in Zusammenarbeit mit der BFH ein standardisiertes Prüfprotokoll zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Schotterklebstoffen.

 

Ziel des Projektes war es, einen Grossversuch im Labor mit Verklebung von nomineller Schotterkörnung in einem Prüfkörper von Grundfläche 30 x 30 cm sowie Höhe 50 cm herzustellen, diesen auszuschalen und seitlich gekippt als Block unter einer Presse abzudrücken.

Die Abläufe und Merkmale des Versuches sollten als standardisiertes Prüfprotokoll festgeschrieben werden, sodass ein Versuch zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit von Schotterklebstoffen definiert und im Anschluss an das Projekt verschiedene Klebstoffe im gleichen Versuch miteinander verglichen werden können. Damit wird die Lücke geschlossen, um die technische Leistungsfähigkeit zu verifizieren – bisher waren v. a. die umwelttechnischen Anforderungen im Vordergrund.

Die Prüfkörper im Grossmassstab konnten stabil hergestellt und abgedrückt werden. Die Ergebnisse sind reproduzierbar und der Versuchsablauf konnte inhaltlich festgeschrieben werden. Ebenfalls wurden Vorschläge für Anforderungswerte, u. a. für den Verlust an Klebstoff beim Applizieren (primär aufgrund der Schalung), Durchlässigkeit Schotterkörper nach Verkleben, min. Presskraft, erstes Ausbrechen von Schotter aus dem Körper, etc., definiert.

 

Der Bericht kann unter folgendem Link bezogen werden: LINK

Literatur-Recherche zum Thema Spannungszustand Unterbau liegt vor

 

Ein kleiner, aber wichtiger Teil des Schweizer Eisenbahnnetzes, ist auf weichen Böden gegründet. Dabei handelt es sich um alte Bahnlinien. Die Nutzung dieser Strecken mit modernem Eisenbahnverkehr muss überprüft werden. Grosse Verformungen sowie Festigkeits- und Steifigkeitsverluste sind grosse geotechnische Risiken für diese Bahnlinien. Diese potenziellen Probleme können erhebliche Kosten für die Instandhaltung und den Betrieb der Strecken verursachen und stellen auch ein Sicherheitsproblem dar. Um kritische Stellen besser identifizieren zu können, muss der eisenbahninduzierte Spannungszustand besser verstanden werden. Die Allianz Fahrweg Normalspur hat sich an Deltares gewandt, um Unterstützung bei der Bestimmung des Spannungszustandes zu erhalten.

Das Hauptziel dieser Studie war es, den Einfluss des Gleisbetts auf den Spannungszustand in-situ zu verstehen.

Dies beinhaltet:

• Verständnis des Einflusses des Gleisbetts auf den Spannungszustand in-situ, sowohl für statische als auch für zyklische Belastungen.
• Bestimmung des Spannungszustandes unter dem Gleisbett.
• Überblick über die modernsten Methoden und Theorien zur Bestimmung des Spannungszustandes, sowohl für statische als auch für zyklische Belastungen.
• CPT-Interpretation zur Bestimmung des Spannungszustandes.
• Bewertung von vier Beispielstandorten auf der Grundlage der CPT-Interpretation. Die vier Standorte weisen unterschiedliche Bodenbedingungen auf: weiche tonige Schichten, verflüssigbare Schichten, empfindliche Seekreideschichten und weiche torfige Schichten.

 

Der Bericht kann unter folgendem Link bezogen werden: LINK