Bf Messel (HE), Barrierefreier Ausbau der Verkehrsstation ... · einer Länge von l = 33,0 m und...

16.1_Bf-Messel_Entwässerung_E-Bericht

DB Station&Service AG

Bahnhofsmanagement Darmstadt Am Fürstenbahnhof 2 64293 Darmstadt

DB Station&Service AG

Regionalbereich Mitte Bau- und Anlagenmanagement Weilburger Straße 22 60326 Frankfurt am Main

Bf Messel (HE), Barrierefreier Ausbau der Verkehrsstation

KBS 651; Strecke 3557; km 45.5+00 bis 45.9+00

Hydraulische Berechnung

- Erläuterungsbericht -

Unterlage 16.1

Aufgestellt durch: A. Korel Ingenieurbüro für Bauwesen Schmidt GmbH Im Auftrag Januar 2017, (Ch. Gröne)

Bf Messel (HE),Barrierefreier Ausbau der Verkehrsstation Hydraulische Berechnung KBS 651; Strecke 3557; km 45.5+00 bis 45.9+00 - I - Erläuterungsbericht


Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeines ....................................................................................................... 1

1.1 Bestellung bzw. vom Auftraggeber formulierte Aufgabenstellung ......................... 2

2 Vorh. Entwässerung der Verkehrsstation ........................................................ 2

3 Geplante Baumaßnahme ................................................................................... 2

4 Entwässerung der Bahnsteige und der Zuwegungen ..................................... 3

5 Einzugsgebietsdaten der Teilgebietsflächen ................................................... 4

6 Berechnung des Regenwasserabflusses für n = 0,1 / Jahr ............................ 8

6.1 Teilgebiet 1 - Hausbahnsteig ............................................................................. 10

6.1.1 Nachweis des geplanten Rohrquerschnittes ...................................................... 10

6.2 Teilgebiet 2 – Zuwegung Hausbahnsteig .......................................................... 11


6.3 Teilgebiet 3 – Außenbahnsteig ......................................................................... 12


6.4 Teilgebiet 4 – Zuwegung Außenbahnsteig ......................................................... 13

7 Überflutungsnachweis – Hausbahnsteig und Außenbahnsteig ................... 13

7.1 Überflutungsnachweis – Zuwegung Hausbahnsteig ........................................... 14

8 Fazit .................................................................................................................. 14

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Lage des Bahnhofs Messel im Netz ............................................................ 1

Abbildung 2: Lageplan des geplanten Vorhabens ........................................................... 3

Abbildung 3: Querschnitt Haus- und Außenbahnsteig am Schacht 2 ............................... 3

Abbildung 4: Querschnitt der Zuwegung zum Hausbahnsteig ......................................... 4

Abbildung 5: Querschnitt durch die Zuwegung zum Außenbahnsteig .............................. 4

Abbildung 6: Entwässerungsfläche Hausbahnsteig West (Auszug aus Lageplan) ........... 5

Abbildung 7: Einzugsgebiet - Hausbahnsteig Ost (Auszug aus Lageplan)....................... 5

Abbildung 8: Entwässerungsfläche Außenbahnsteig West (Auszug aus Lageplan) ................................................................................................... 5

Abbildung 9: Entwässerungsfläche Außenbahnsteig Ost (Auszug aus Lageplan) ........... 6

Abbildung 10: Entwässerungsfläche Zuwegung Hausbahnsteig (Auszug aus Hausbahnsteig) .......................................................................................... 7

Abbildung 11: Entwässerungsfläche Zuwegung Außenbahnsteig (Auszug aus Lageplan) ................................................................................................... 7

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Niederschlagsdaten für Messel gemäß KOSTRA-DWD 2010 ..................... 9

Bf Messel (HE),Barrierefreier Ausbau der Verkehrsstation Hydraulische Berechnung KBS 651; Strecke 3557; km 45.5+00 bis 45.9+00 - 1 - Erläuterungsbericht


1 Allgemeines

Die Verkehrsstation liegt im Bundesland Hessen, im Landkreis Darmstadt-Dieburg, in der Gemeinde Messel, Gemarkung Messel. Es handelt sich um eine zweigleisige, elektrifizierte Hauptbahn. Die Verkehrsstation mit der Bezeichnung „Bahnhof Messel“ befindet sich an der Kursbuchstrecke (KBS) 651 Darmstadt - Aschaffenburg, DB-Strecken-Nr. 3557. An den Bahnhof Messel schließen sich in Richtung Darmstadt die Station Darmstadt-Arheiligen und in Aschaffenburg die Station Dieburg an. Die Strecke 3557 wird als TSI-Strecke geführt. Bzgl. der TSI-Streckenklassen ist sie für den Personenverkehr in die Kategorie P5 und für den Güterverkehr in die Kategorie F3 eingestuft.

Abbildung 1: Lage des Bahnhofs Messel im Netz

Das Ingenieurbüro für Bauwesen Schmidt GmbH wurde mit der Planung zum Barrierefreien Ausbaus der Verkehrsstation „Bahnhof Messel“ beauftragt, die im Wesentlichen die Errich-tung eines neuen Bahnsteigs mit barrierefreien Zugängen umfasst, einschließlich der erfor-derlichen Entwässerungsanlagen zur Ableitung der anfallenden Niederschlagsabflüsse. Veranlasser der beschriebenen Maßnahme ist die DB Station&Service AG, Fürstenbahnhof 2 in Darmstadt.

Bf Messel Strecke 3557

km 45.5+00 bis 45.9+00



1.1 Bestellung bzw. vom Auftraggeber formulierte Aufgabenstellung

Die vorhandenen Bahnsteige mit Bahnsteighöhen von ca. 20 bis 38 cm über SO sollen im Rahmen „Projektumsetzung der Rahmenvereinbarung Hessen“ auf eine Nennhöhe von 55 cm über Schienenoberkante (SO) gebracht werden. Im Rahmen der Auftragserteilung des AG an den Verfasser wurde die Bahnsteignennhöhe von 76 cm über SO bestellt.

Die Modernisierung der Verkehrsstation umfasst im Wesentlichen die nachfolgenden Maß-nahmen:

Aufhöhung des Hausbahnsteiges auf 76 cm Bahnsteignennhöhe bei einer Baulänge von 170 m

Neubau eines Außenbahnsteiges im Bereich des ehemaligen Gleis 3 auf 76 cm Bahnsteignennhöhe

Neubau der Beleuchtung und Bahnsteigausstattung

Rückbau der zwei Mittelbahnsteig

Rückbau des „höhengleichen“ Überweges zum vorh. Mittelbahnsteig zwischen den Gleisen 1 und 2

barrierefreie Erschließung

DSA „Dynamische Schriftanzeiger“

Wetterschutz (Raster 22)

2 Vorh. Entwässerung der Verkehrsstation

Die derzeitige Entwässerung des Bahnsteiges erfolgt durch eine Querneigung der Bahn-steigoberflächen in Richtung der Gleisanlagen.

3 Geplante Baumaßnahme

Die vorhandenen Bahnsteige werden weitgehend zurückgebaut und durch zwei neue barrie-refreie Außenbahnsteige mit einer Länge von jeweils 170°m und einer Höhe von 76 cm über Schienenoberkante (SO) ersetzt. Die neuen Außenbahnsteige beginnen bei Station 45.5+71 und enden in Station 45.7+41. Sie erhalten eine Breite von ≥ 2,75 m. Als Wetterschutz wird ein Wetterschutzhaus aufgestellt.

Eine barrierefreie Erreichbarkeit des Hausbahnsteiges wird durch zwei Zugänge (Gehwege) von der Straße „Am Bahnhof“ ermöglicht. Der neue Außenbahnsteig erhält einen Zugang (Gehweg), der über die Straße „Roßdorfer Straße“ erreicht werden kann.



Abbildung 2: Lageplan des geplanten Vorhabens

4 Entwässerung der Bahnsteige und der Zuwegungen

Die Entwässerung der Bahnsteige und der Zuwegung ldB erfolgt über eine neu zu errichten-de Sammelleitungen DN 250 und DN 100. Die Ableitung des Niederschlags erfolgt am Hausbahnsteig über den Schacht 2, der an den vorhandenen Regenwasserkanal in der Straße „Am Bahnhof“ angeschlossen wird, siehe Abbildung 2.

Abbildung 3: Querschnitt Haus- und Außenbahnsteig am Schacht 2

Das anfallende Niederschlagwasser soll an beiden Bahnsteigen in den seitlich angeordneten Entwässerungsrinnen gesammelt werden und in die darunter liegenden, neu zu errichtenden Sammelleitung DN 250 abgeleitet. Hierfür wird die mit Betonverbundsteinpflaster befestigte Bahnsteigoberfläche mit einem Quergefälle von 2,0 % in Richtung der Entwässerungsrinne ausgeführt, siehe Abbildung 2. Das Längsgefälle der Sammelleitung DN 250 beträgt 5,0 ‰ mit Ableitung des Niederschlagswassers am Hausbahnsteig zum Schacht 2 und am Außen-bahnsteig in Richtung Osten, siehe nachfolgende Abbildungen.

Im Bereich der Zuwegung zum Hausbahnsteig wird das anfallende Niederschlagswasser in einer neu zu errichtenden Sammelleitung DN 100 abgeleitet. Die Zuwegung wird mit einem Gefälle ≥ 2,0% ausgebildet, um das Oberflächenwasser in der Entwässerungsrinne zu sam-meln und in der neue Sammelleitung abzuleiten. Das Längsgefälle der Sammelleitung be-trägt 5,0 ‰, siehe Abbildung 3.



Abbildung 4: Querschnitt der Zuwegung zum Hausbahnsteig

Das anfallende Niederschlagswasser im Bereich der Zuwegung zum Außenbahnsteig soll seitlich über die „Schulter“, auf der Grünfläche entwässert werden. Die Zuwegung erhält ein Quergefälle von 2,5 % und ein Längsgefälle von 2,75 %, siehe nachfolgende Abbildung 4.

Abbildung 5: Querschnitt durch die Zuwegung zum Außenbahnsteig

5 Einzugsgebietsdaten der Teilgebietsflächen

Die an die Sammelleitung DN 250 angeschlossenen Flächen setzen sich aus den nicht überdachten Flächen des Hausbahnsteiges, den Flächen des Außenbahnsteiges und der Zuwegungen zusammen. Die Entwässerungsfläche des Hausbahnsteigs ist in den nachfol-genden Abbildung 5 und Abbildung 6 skizziert.



Abbildung 6: Entwässerungsfläche Hausbahnsteig West (Auszug aus Lageplan)

Abbildung 7: Einzugsgebiet - Hausbahnsteig Ost (Auszug aus Lageplan)

Dabei berechnet sich die Entwässerungsfläche mit der Länge des Bahnsteiges von l = 170,0 m und einer Breite von ca. 2,75 m sowie der Verbreiterung im Bereich der Zuwegung mit einer Länge von l = 33,0 m und einer Breite von 1,69 m zu:

Hausbahnsteig, Pflasterflächen ABahn, Pflaster = l * b

= 170,0 m * 2,75 m + 33,0 m * 1,69 m

= rd. 525 m²

Im überdachten Bahnabschnitt berechnet sich die Entwässerungsfläche des Wetterschutz-

hauses bei einer Länge von l = 5,00 m und einer Breite von b = 2,78 m zu:

Hausbahnsteig, Wetterschutzhaus ABahn, Dach = l * b

= 5,0 m * 2,78 m

= rd. 15 m²

Der Außenbahnsteig ist nur im Bereich des Wetterschutzhauses überdacht. Die Fläche ist in

den nachfolgenden Abbildung 7 und Abbildung 8 skizziert.

Abbildung 8: Entwässerungsfläche Außenbahnsteig West (Auszug aus Lageplan)



Abbildung 9: Entwässerungsfläche Außenbahnsteig Ost (Auszug aus Lageplan)

Die Entwässerungsfläche des Außenbahnsteiges berechnet sich aus der nicht überdachten Bahnsteigfläche mit einer Länge von l = 170,0 m und einer Breite von b = 2,75 m sowie dem Übergang von der Zuwegung zum Bahnsteig.

Außenbahnsteig, Pflasterflächen ABahn, Pflaster = l * b

= 170,0 m * 2,75 m + 4,82 m * 2,62

= rd. 480 m²

Im überdachten Bahnabschnitt berechnet sich die Entwässerungsfläche des Wetterschutz-

hauses bei einer Länge von l = 5,10 m und einer Breite von b = 2,80 m zu:

Außenbahnsteig, Wetterschutzhaus ABahn, Dach = l * b

= 5,10 m * 2,80 m

= rd. 15 m²

Die Entwässerungsfläche der Zuwegung des Hausbahnsteiges ist in der nachfolgenden

Abbildung 9 dargestellt.



Abbildung 10: Entwässerungsfläche Zuwegung Hausbahnsteig (Auszug aus Hausbahnsteig)

Die geplanten Zuwegungen sind nicht überdacht. Die zu entwässernde Fläche im Bereich der Zuwegungen zum Hausbahnsteig und zum Außenbahnsteig sind per CAD ermittelt und sind folgender Maßen zusammengefasst worden.

Zuwegung Hausbahnsteig AZuwegung, H-steig = 75 m²

Zuwegung Außenbahnsteig AZuwegung, A-steig = 65 m²

Die Entwässerungsfläche der Zuwegung im Bereich des Außenbahnsteigs ist in Abbildung 10 skizziert.

Abbildung 11: Entwässerungsfläche Zuwegung Außenbahnsteig (Auszug aus Lageplan)

Das Oberflächenwasser im Bereich der Zuwegung zum Außenbahnsteig soll an der Hinter-kante auf den Grünflächen entwässern. Die Entwässerung des Haus- und Außenbahnstei-



ges sowie der Zuwegung zum Hausbahnsteigs sollen durch die Linienentwässerung aufge-fangen werden und der Sammelleitung zugeführt.

Die an die neu zu errichtende Sammelleitung DN 250 angeschlossene Entwässerungsfläche berechnet sich zusammenfassend zu:

Pflasterflächen: Hausbahnsteig ABahn, Pflaster = 525 m² Außenbahnsteig ABahn, Pflaster = 480 m² Zuwegung Hausbahnsteig AZuwegung, H-steig = 75 m² Zuwegung Außenbahnsteig AZuwegung, A-steig = 65 m²

Zwischensumme APflaster = 1.145 m²

Dachflächen (Wetterschutzhaus): Hausbahnsteig ABahn,Dach = 15 m² Außenbahnsteig ABahn,Dach = 15 m²

Zwischensumme ADach = 30 m²

Gesamtfläche AE = 1.175 m²

6 Berechnung des Regenwasserabflusses für n = 0,1 / Jahr

Die angeschlossene undurchlässige Fläche Au berechnet sich mit den Pflasterflächen und Dachflächen des Mittelbahnsteigs sowie den beiden Zuwegungen und einem rechnerischen Abflussbeiwert der Pflasterflächen von ΨPflaster = 0,85 bzw. einem rechnerischen Abflussbei-wert der Dachflächen von ΨPflaster = 0,95 zu:

undurchlässige Fläche Au = APflaster * ΨPflaster + ADach * ΨDach

= 1.080 m² * 0,85 + 30 * 0,95

= 918 m² + 28,5 m²

= 946,5 m²

Die Bemessung der RW-Sammelleitungen erfolgte mit einem 10-minütigen Bemessungsre-gen der Häufigkeit n = 0,1 1/Jahr mit der zugehörigen Niederschlagsspende nach KOSTRA-DWD 2010 für Messel (Rasterfeld: Spalte 24, Zeile 69), siehe nachfolgende Tabelle 1.



Tabelle 1: Niederschlagsdaten für Messel gemäß KOSTRA-DWD 2010



6.1 Teilgebiet 1 - Hausbahnsteig

Mit einer 10-minütigen Regenspende der Jährlichkeit n = 0,1 1/Jahr nach KOSTRA-DWD 2010 für Messel von:

10-minütige Regenspende r10,n=0,1 = 276,3 l/(sha)

berechnet sich Bemessungsregenabfluss in der neu zu errichtenden Sammelleitung DN 250 mit der angeschlossenen undurchlässigen Fläche des Hausbahnsteiges zu:

QR10,n=0,1 = r10,n=0,1 * Au

= 276,3 l/(sha) * 459,0 m² / 10.000 m²/ha

= rd. 12,7 l/s

6.1.1 Nachweis des geplanten Rohrquerschnittes

Das Gefälle der geplanten Sammelleitung DN 250 PP im Bereich des Hausbahnsteigs mit I = 5,0 ‰ vor, so dass die geplante Sammelleitung DN 250 bei Vollfüllung nach Prandtl-Colebrook mindestens über eine hydraulische Leistungsfähigkeit verfügt von:

Kanal DN 250 PP

Innendurchmesser di = 231 mm Rauigkeit k = 0,75 mm geplantes Kanalgefälle I = 5,0 ‰

Abfluss bei Vollfüllung Qv = 46,88 l/s

Mit einem Abflussvermögen der Sammelleitungen DN 250 PP bei Vollfüllung von mindestens Qv = 46,88 l/s sind die Sammelleitungen hydraulisch ausreichend leistungsfähig.



6.2 Teilgebiet 2 – Zuwegung Hausbahnsteig



berechnet sich Bemessungsregenabfluss in der neu zu errichtenden Sammelleitung DN 250 mit der angeschlossenen undurchlässigen Fläche der Zuwegung zum Hausbahnsteiges zu:

QR10,n=0,1 = r10,n=0,1 * Au

= 276,3 l/(sha) * 71,0 m² / 10.000 m²/ha

= rd. 2,0 l/s



Kanal DN 100 PP

Innendurchmesser di = 103,5 mm Rauigkeit k = 0,75 mm geplantes Kanalgefälle I = 5,0 ‰





6.3 Teilgebiet 3 – Außenbahnsteig



berechnet sich Bemessungsregenabfluss in der neu zu errichtenden Sammelleitung DN 250 mit der angeschlossenen undurchlässigen Fläche des Außenbahnsteiges zu:

QR10,n=0,1 = r10,n=0,1 * Au

= 276,3 l/(sha) * 421,0 m² / 10.000 m²/ha

= rd. 12,0 l/s



Kanal DN 250 PP

Innendurchmesser di = 231 mm Rauigkeit k = 0,75 mm geplantes Kanalgefälle I = 5,0 ‰





6.4 Teilgebiet 4 – Zuwegung Außenbahnsteig



berechnet sich der Bemessungsregenabfluss mit der angeschlossenen undurchlässigen Fläche der Zuwegung zum Außenbahnsteiges zu:

QR10,n=0,1 = r10,n=0,1 * Au

= 276,3 l/(sha) * 62,0 m² / 10.000 m²/ha

= rd. 1,7 l/s

Das anfallende Niederschlagswasser wird über die “Schulter” auf der Grünfläche im Bereich der “Roßdörfer Straße” entwässert.

7 Überflutungsnachweis – Hausbahnsteig und Außenbahnsteig

Mit einer 5-minütigen Regenspende der Jährlichkeit n = 0,02 1/Jahr (alle 50 Jahre) nach KOSTRA-DWD 2010 für Messel von


berechnet sich der Niederschlagsabfluss in der neu zu errichtenden Sammelleitung DN 250 im Haus- und Außenbahnsteig zu:

Hausbahnsteig:

QR5,n=0,02 = r5,n=0,02 * Au

= 519,6 l/(sha) * 459 m² / 10.000 m²/ha

= 23,9 l/s

Außenbahnsteig:

QR5,n=0,02 = r5,n=0,02 * Au

= 519,6 l/(sha) * 421 m² / 10.000 m²/ha

= 21,9 l/s

Mit einem Abflussvermögen der Sammelleitungen DN 250 PP bei Vollfüllung von mindestens Qv = 46,88 l/s sind die Sammelleitungen hydraulisch ausreichend leistungsfähig, auch einen 50-jährlichen, 5-minütigen Spitzenabfluss von QR5,n=0,02 = 23,9 l/s (Hausbahnsteig) und



QR5,n=0,02 = 21,9 l/s (Außenbahnsteig) sicher zum vorhandenen Regenwassersiel abzuleiten. Eine Überflutung der Bahnsteigflächen findet nicht statt.

7.1 Überflutungsnachweis – Zuwegung Hausbahnsteig

Mit einer 5-minütigen Regenspende der Jährlichkeit n = 0,02 1/Jahr (alle 50 Jahre) nach KOSTRA-DWD 2010 für Messel von


berechnet sich der Niederschlagsabfluss in der neu zu errichtenden Sammelleitung DN 100 im Bereich der Zuwegung zum Hausbahnsteig zu:

Zuwegung Hausbahnsteig:

QR5,n=0,02 = r5,n=0,02 * Au

= 519,6 l/(sha) * 71 m² / 10.000 m²/ha

= 3,7 l/s

Mit einem Abflussvermögen der Sammelleitungen DN 250 PP bei Vollfüllung von mindestens Qv = 4,09 l/s sind die Sammelleitungen hydraulisch ausreichend leistungsfähig, auch einen 50-jährlichen, 5-minütigen Spitzenabfluss von QR5,n=0,02 = 3,7 l/s sicher annähernd unter Vollfüllung zum vorhandenen Regenwassersiel abzuleiten. Eine Überflutung der Bahnsteig-flächen findet nicht statt.

8 Fazit

Das anfallende Niederschlagswasser kann jederzeit schadlos abgeführt werden. Die Nieder-schläge im Bereich der Zuwegung zum Hausbahnsteig werden in den Mischwasserkanal eingeleitet. Die Abflüsse des Hausbahnsteiges werden in den Regenwasserkanal und die des Außenbahnsteiges in den heute verrohrten “Bach von der Grube Messel” eingeleitet. Des Weiteren sollen die Niederschläge im Bereich der Zuwegung zum Außenbahnsteig, aufgrund der geringen Menge und unwirtschaftlicher Trassenführung, über die “Schulter” auf Bahngelände versickern.

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