Forschung + Praxis 50 - STUVA...STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“ III...

Forschung + Praxis 50

Sachstandsbericht 2017

Instandsetzungsstrategien und -verfahren für Verkehrstunnel

STUVA-Arbeitskreis„Instandsetzung von Verkehrstunneln“

U-Verkehr und unterirdisches Bauen

Forschung + Praxis 50

U-Verkehr und unterirdisches Bauen

Sachstandsbericht 2017„Instandsetzungsstrategien und -verfahren für Verkehrstunnel“

Erstellt vom STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Herausgeber:ASFINAG, WienDB Netz AG, Frankfurt am MainStudiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen e. V. – STUVA, Köln

Schriftleiter:Prof. Dr.-Ing. Alfred Haack

II 50 Forschung + Praxis: Sachstandsbericht 2017

Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

Erstellung STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Herausgeber ASFINAG – Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft, Wien (A) DB Netz AG, Frankfurt am Main (D) Studiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen – STUVA – e. V., Köln (D)

Schriftleiter Prof. Dr.-Ing. Alfred Haack, STUVA (D)

Copyright © 2018 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstraße 21, 10245 Berlin (D)

Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buchs darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlags in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverar-beitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden.

All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form – by photoprinting, microfilm, or any other means – nor transmitted or trans-lated into a machine language without written permission from the publisher.

Satz LVD GmbH, Berlin (D)Druck Meiling Druck, Haldensleben (D) Erscheinungsdatum Dezember 2017

ISBN 978-3-433-03253-4

Titelbild Instandsetzung Imsweiler Tunnel (DB), Rheinland-Pfalz, Deutschland (Quelle: gbm)

Besonderer Dank gilt dem Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur für die ideelle und finanzielle Unterstützung bei der Erarbeitung und Veröffentlichung dieses Sachstandsberichts.

IIISTUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Grußwort des Bundesministers zum Sachstandsbericht

Liebe Leserinnen und Leser,

die Wohlstandspyramide moderner Volkswirtschaften und zahl-reiche Studien zeigen: Das Fundament von Wachstum, Wohl-stand und Arbeit bilden Infrastruktur und Mobilität. Ohne Mo-bilität keine Prosperität – das ist ein ökonomisches Grundprinzip. Die Bundesregierung hat deshalb einen Investitionshochlauf für die Infrastruktur gestartet – mit mehr Haushaltsmitteln, mehr Nutzerfinanzierung und mehr privatem Kapital.

Damit erreichen wir bis 2018 einen Rekordmittelaufwuchs von rund 40 Prozent. Das ist die größte Modernisierungsoffen-sive für unsere Infrastruktur und Garant für den aktiven Mobili-tätsfortschritt in Deutschland, die in der Amtszeit von Bundes-minister Dobrindt auf den Weg gebracht werden konnte. Eine Schlüsselstellung besitzen dabei unsere rund 39.500 Brücken an Bundesfernstraßen und rund 1.500 Kilometer Verkehrstunnel. Sie sind die zentralen Bindeglieder unserer Verkehrswege. Sie machen Mobilitätsströme schneller, sicherer und effizienter – aber sie sind auch neuralgische Punkte unserer Infrastruktur.

Die Modernisierung von Brücken und Tunneln hat bei unse-ren Investitionen deshalb oberste Priorität. Viele Bauwerke leisten heute ein Mehrfaches dessen, was bei Planung und Bau vorstell-bar war. Sie müssen daher nicht nur substanziell erhalten, son-dern für das Verkehrswachstum der Zukunft ertüchtigt werden.

In wirtschaftlicher Hinsicht kommt es darauf an, das verfüg-bare Budget und sonstige Ressourcen zielgerichtet einzusetzen sowie verfrühte bzw. überdimensionierte Investitionsmaßnah-men zu vermeiden. Zu unterscheiden ist im Einzelnen zwischen Instandhaltung, Teilerneuerungen und vollständigem Ersatz bzw. Neubau. Zu beachten ist dabei eine möglichst große Anlagen-verfügbarkeit bei möglichst geringen Betriebsunterbrechungen oder sogar Sperrungen.

Ein Arbeitskreis der Studiengesellschaft für Tunnel und Ver-kehrsanlagen (STUVA) hat zur Thematik der Instandsetzung von Eisenbahn- und Straßentunneln in den Jahren 2011 und 2015 bereits zwei Sachstandsberichte herausgegeben. Der hier vorlie-gende 3. Sachstandsbericht „Instandsetzungsstrategien und -verfahren für Verkehrstunnel“ liefert eine wertvolle Arbeitshilfe bei der Durchführung von umfassenden Instandsetzungsmaß-nahmen.

Ich wünsche Ihnen eine spannende Lektüre.

Christian Schmidt, MdBBundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur

(Foto: Michael Gottschalk/photothek.net/BMEL)

IV 50 Forschung + Praxis: Sachstandsbericht 2017

Mitglieder des STUVA-Arbeitskreises„Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Moderation / Forschung

Prof. Dr.-Ing. Alfred Haack, STUVA, Köln (D)

Deutsche Bahn AG

Dipl.-Ing. Carsten Jüngst, DB Netz AG, Frankfurt am Main (D)Dipl.-Ing. (FH) Torsten West, DB Netz AG, Frankfurt am Main (D)Dipl.-Ing. (FH) Christian Wolf, DB Netz AG, Frankfurt am Main (D)

Bayerische Straßenbauverwaltung

Bauoberrat Dipl.-Ing. Christian Reichl, Bayerische Straßenbauverwaltung, Rosenheim (D)

ASFINAG – Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft

Dipl.-Ing. Thomas Gabl, ASFINAG Alpenstraßen GmbH, Innsbruck (A)Dipl.-Ing. Michael Pucher, ASFINAG Service GmbH, Graz (A)Dipl.-HTL-Ing. Robert Schnabl, ASFINAG Bau Management GmbH, St. Michael (A)

Maschinenhersteller

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Edelmann, Herrenknecht AG, Schwanau (D)Dipl.-Ing. Günther Saelhoff, GTA, Hamminkeln (D)

Planer / Gutachter

Dipl.-Ing. Manfred Eder, Ingenieurbüro Laabmayr & Partner ZT GmbH, Salzburg (A)Dipl.-Ing. Michael Schlebusch, gbm, Limburg (D)Dipl.-Ing. Ingo Weller, gbm, Kaiserslautern (D)

VSTUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Herausgeber:

Mitwirkende:

www.stuva.de

www.dbnetze.com

www.stmi.bayern.de

Oberste Baubehörde imBayerischen Staatsministerium des

Innern, für Bau und Verkehr

www.herrenknecht.de

www.gbm-baugrundinstitut.de

Gesellschaft für Baugeologieund -meßtechnik mbHBaugrundinstitut

Erkundung, Planung und Beratung

www.gta-maschinensysteme.de

www.asfi nag.at

www.laabmayr.at

VI 50 Forschung + Praxis: Sachstandsbericht 2017

Instandsetzung Effolderbacher Tunnel (DB), Hessen, Deutschland (Quelle: gbm)

Plabutschtunnel auf der A9 Pyhrn Autobahn, Österreich, Geräteeinsatz beim Grinding und behandelte Betondecke (Quelle: ASFINAG / Possehl Spezialbau GmbH)

Einsatz des „Road Zippers“ auf der A 23 Baustelle Tunnel Stadlau / Hirschstetten (Quelle: ASFINAG)

VIISTUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Inhalt

Grußwort des Bundesministers zum Sachstandsbericht .................................................................................................... III

1 Einführung und Zielsetzung .................................................................................................................................. 11.1 Vorgeschichte ............................................................................................................................................................ 11.2 STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“ ....................................................................................... 11.3 Hintergrund und Ziele des Arbeitskreises.................................................................................................................... 2

2 Ausgangslage ......................................................................................................................................................... 42.1 Bahn – Deutschland ................................................................................................................................................... 42.1.1 Anlagenbestand der DB Netz AG ............................................................................................................................... 42.1.1.1 Länge und Alter der Bahntunnel ................................................................................................................................ 42.1.1.2 Baulicher Zustand und Inspektion der Bahntunnel ...................................................................................................... 42.1.1.3 Bewertung und Klassifizierung der Bahntunnel .......................................................................................................... 52.1.2 Technischer Investitionsbedarf (ZK 4) am Beispiel der DB AG ...................................................................................... 72.1.3 Instandhaltungsbedarf am Beispiel der DB Netz AG ................................................................................................... 72.1.4 Einflussfaktoren / Ressourcen / Randbedingungen – Bahn ............................................................................................ 72.1.4.1 Genehmigungsverfahren ........................................................................................................................................... 72.1.4.2 Sicherheitsvorschriften / Arbeitssicherheit .................................................................................................................... 82.1.4.3 Bestandsschutz .......................................................................................................................................................... 102.1.4.4 Streckenverfügbarkeit / Einschränkungen des Eisenbahnbetriebs ................................................................................. 102.1.4.5 Finanzierung .............................................................................................................................................................. 142.1.4.6 Personalressourcen / Marktsituation ............................................................................................................................ 142.1.4.7 Öffentlichkeit / Politik ................................................................................................................................................. 142.1.5 Schlussfolgerung / Strategie am Beispiel der DB Netz AG ............................................................................................ 142.2 Straße – Deutschland, Österreich ............................................................................................................................... 142.2.1 Anlagenbestand – Straße ........................................................................................................................................... 142.2.1.1 Länge und Alter der Straßentunnel ............................................................................................................................ 142.2.1.2 Baulicher Zustand und Inspektion der Straßentunnel .................................................................................................. 152.2.1.3 Bewertung und Klassifizierung der Straßentunnel ...................................................................................................... 172.2.2 Investitionsbedarf – Straße ......................................................................................................................................... 192.2.2.1 Deutschland .............................................................................................................................................................. 192.2.2.2 Österreich .................................................................................................................................................................. 202.2.3 Einflussfaktoren / Ressourcen / Randbedingungen – Straße, Deutschland ..................................................................... 202.2.3.1 Budget ...................................................................................................................................................................... 202.2.3.2 Personal .................................................................................................................................................................... 202.2.3.3 Marktsituation ........................................................................................................................................................... 202.2.3.4 Ablauf Genehmigungsverfahren ................................................................................................................................ 212.2.3.5 Öffentlichkeit / Politik ................................................................................................................................................. 212.2.3.6 Sicherheitsvorschriften / Arbeitssicherheit .................................................................................................................... 212.2.3.7 Streckenverfügbarkeit ................................................................................................................................................ 212.2.3.8 Bestandsschutz / Regelwerk und daraus resultierende Sicherheitsanforderungen ......................................................... 212.2.4 Einflussfaktoren / Ressourcen / Randbedingungen – Straße, Österreich ......................................................................... 212.2.4.1 Budget ...................................................................................................................................................................... 212.2.4.2 Personal .................................................................................................................................................................... 222.2.4.3 Marktsituation im Bereich des hochrangigen Straßennetzes ....................................................................................... 222.2.4.4 Ablauf Genehmigungsverfahren ................................................................................................................................ 222.2.4.5 Öffentlichkeit / Politik ................................................................................................................................................. 232.2.4.6 Sicherheitsvorschriften / Arbeitssicherheit .................................................................................................................... 232.2.4.7 Streckenverfügbarkeit ................................................................................................................................................ 232.2.5 Schlussfolgerungen / Strategie – Straße ...................................................................................................................... 232.3 Schadensbereiche – Schäden / Baustoffe / Materialien / Bauteile.................................................................................... 242.4 Fazit – Bahn / Straße ................................................................................................................................................... 24

VIII 50 Forschung + Praxis: Sachstandsbericht 2017

3 Strategien und Konzepte für die Instandhaltung ................................................................................................ 263.1 Vorbemerkungen ....................................................................................................................................................... 263.2 Strategien .................................................................................................................................................................. 263.2.1 Präventive Instandhaltungsstrategie ........................................................................................................................... 263.2.2 Reaktive Instandhaltungsstrategie .............................................................................................................................. 273.2.2.1 Langfristige Instandhaltungsstrategie ......................................................................................................................... 273.2.2.2 Hinhaltende Instandhaltungsstrategie ........................................................................................................................ 283.2.3 Zuordnungsempfehlung von Instandhaltungsstrategien zu Zustandskategorien am Beispiel der DB Netz AG .............. 283.3 Hinhaltendes Instandhaltungskonzept ....................................................................................................................... 293.3.1 Zustandserfassung ..................................................................................................................................................... 293.3.1.1 Schadenskataloge ...................................................................................................................................................... 293.3.1.2 Schadensanalyse ........................................................................................................................................................ 293.3.2 Bewertung und Prognose .......................................................................................................................................... 293.3.2.1 Bewertungsverfahren ................................................................................................................................................ 303.3.2.2 Zustandsentwicklung / Restnutzungsdauer .................................................................................................................. 303.3.3 Planung von hinhaltenden Maßnahmen .................................................................................................................... 303.3.3.1 Monitoring ................................................................................................................................................................ 303.3.3.2 Betriebliche Kompensationsmaßnahmen für Defizite am Bauwerk ............................................................................. 303.3.3.3 Betreiberspezifische Randbedingungen ...................................................................................................................... 303.3.3.4 Kostenwirksamkeit .................................................................................................................................................... 303.3.4 Priorisierung und Budgetierung ................................................................................................................................. 313.3.5 Programmentwicklung und Umsetzung ..................................................................................................................... 31

4 Handlungshilfe für Instandhaltungskonzepte ..................................................................................................... 324.1 Vorbemerkung .......................................................................................................................................................... 324.2 Handlungshilfe für Planung und Ausschreibung ......................................................................................................... 324.2.1 Inspektion (Überprüfung, Überwachung, Begutachtung) ........................................................................................... 324.2.1.1 Straße in Deutschland ................................................................................................................................................ 324.2.1.2 Straße in Österreich ................................................................................................................................................... 334.2.1.3 Bahn (am Beispiel der DB) .......................................................................................................................................... 334.2.2 Wartung, Prävention, Instandsetzung ........................................................................................................................ 334.2.2.1 Bahn am Beispiel der DB Netz AG .............................................................................................................................. 334.2.2.2 Straße in Österreich ................................................................................................................................................... 334.2.2.3 Straße in Deutschland ................................................................................................................................................ 354.2.3 Betriebliche Randbedingungen .................................................................................................................................. 354.2.3.1 Betriebliche Randbedingungen bei Bahntunneln der DB Netz AG ............................................................................... 354.2.3.2 Betriebliche Randbedingungen bei Straßentunneln in Deutschland und Österreich ..................................................... 374.2.3.3 Verfahren / Randbedingungen für eine bauzeitliche Verkehrsführung – Straße ............................................................ 384.2.4 Hinhaltende oder langfristige Instandsetzung ............................................................................................................ 384.2.4.1 Spritzbeton ................................................................................................................................................................ 394.2.4.2 Vernagelungen / Rückverhängungen .......................................................................................................................... 414.2.4.3 Verdübelungen .......................................................................................................................................................... 414.2.4.4 Vernetzungen ............................................................................................................................................................ 424.2.4.5 Abdichtung und Entwässerung .................................................................................................................................. 424.2.4.6 Injektionen zur Vergütung / Verbesserung von Mauerwerk .......................................................................................... 444.2.4.7 Neuverfugung von Mauerwerk .................................................................................................................................. 454.2.4.8 Instandsetzung bewehrte / unbewehrte Betonschale ................................................................................................... 454.2.4.9 Pflegeanstrich der Tunnelschale ................................................................................................................................. 454.2.4.10 Erhöhung der Griffigkeit des Fahrbahnbelags............................................................................................................. 464.2.5 Teilerneuerung ........................................................................................................................................................... 474.2.5.1 Dauerhafte Verstärkung und Teilersatz des Tunnelgewölbes ....................................................................................... 484.2.5.2 Nachträglicher Einbau einer Sohlaussteifung .............................................................................................................. 494.3 Bewertung der Konzepte bezüglich Nachhaltigkeit / Lebensdauer / Wirtschaftlichkeit .................................................. 50

5 Praxisbeispiele – Erfahrungen, Herausforderungen und Empfehlungen ........................................................... 535.1 Vorbemerkungen ....................................................................................................................................................... 535.2 Deutschland – Eisenbahntunnel ................................................................................................................................. 545.2.1 Alter Aachener Buschtunnel ...................................................................................................................................... 545.2.2 Effolderbacher Tunnel ................................................................................................................................................ 575.2.3 Brötzinger-, Weißensteiner- und Zelgenbergtunnel ..................................................................................................... 605.2.4 Rehberg Tunnel ......................................................................................................................................................... 64

IXSTUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

5.3 Österreich – Eisenbahntunnel..................................................................................................................................... 675.3.1 Rekawinklertunnel, Kleiner Dürrebergtunnel .............................................................................................................. 675.4 Österreich – Straßentunnel ........................................................................................................................................ 705.4.1 Bosrucktunnel ........................................................................................................................................................... 705.5 Systematische Zusammenfassung der Praxisbeispiele ................................................................................................. 74

6 Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Tunneln im Zuge wichtiger Verkehrsrouten ...... 766.1 Vorbemerkung .......................................................................................................................................................... 766.2 Deutschland (D) ......................................................................................................................................................... 766.2.1 Bahntunnel ................................................................................................................................................................ 766.2.2 Straßentunnel ............................................................................................................................................................ 786.3 Österreich (A) ............................................................................................................................................................ 796.3.1 Straßentunnel ............................................................................................................................................................ 79

7 Innovative Lösungsansätze und Weiterentwicklungen ...................................................................................... 827.1 Vorbemerkungen ....................................................................................................................................................... 827.2 Instandsetzung / Erneuerung und Ertüchtigung von Tunneln ....................................................................................... 827.2.1 Bahn ......................................................................................................................................................................... 827.2.1.1 Tunnel im Tunnel (TiT) bei elektrifizierten Strecken ..................................................................................................... 827.2.1.2 Multifunktionsplattform ............................................................................................................................................ 827.2.1.3 Hilfskonstruktionen zur Durchführung von vorbereitenden Arbeiten zur Tunnelerweiterung ....................................... 837.2.1.4 Multifunktionsarm ..................................................................................................................................................... 847.2.1.5 Abtrag und Ersatz der Auskleidung ............................................................................................................................ 857.2.1.6 Sanierung einer mittigen Tunnelentwässerung ohne Gleisrückbau ............................................................................. 857.2.1.7 Gleisabtrag und Einbau einer Gleistragplatte ............................................................................................................. 877.2.2 Straße ....................................................................................................................................................................... 887.2.2.1 Trennung der Fahrbahn und der Instandsetzungsbereiche .......................................................................................... 887.2.2.2 Nachrüstung von Querschlägen ................................................................................................................................. 887.3 Automatisierte Vernetzung zur Ausbau- und Felssicherung ........................................................................................ 887.4 Betonabtrag und Spachtelung im Ulmen- / Wandbereich ............................................................................................ 897.5 Konzepte zur Verbesserung zukünftiger Instandsetzungsarbeiten .............................................................................. 90

8 Anhang .................................................................................................................................................................... 928.1 Abkürzungen und Begriffe ........................................................................................................................................ 928.1.1 Abkürzungen ............................................................................................................................................................ 928.1.2 Begriffe und Definitionen .......................................................................................................................................... 998.2 Gesetze, Normen und Regelwerke ............................................................................................................................. 1008.2.1 Deutschland .............................................................................................................................................................. 1008.2.2 Österreich .................................................................................................................................................................. 1018.3 Literaturhinweise ....................................................................................................................................................... 1028.3.1 Zu Kapitel 1: Einführung und Zielsetzung ................................................................................................................... 1028.3.2 Zu Kapitel 2: Ausgangslage ....................................................................................................................................... 1028.3.3 Zu Kapitel 4: Handlungshilfe für Instandhaltungskonzepte ......................................................................................... 1028.3.4 Zu Kapitel 5: Praxisbeispiele, Erfahrungen, Herausforderungen und Empfehlungen .................................................... 1028.3.5 Zu Kapitel 6: Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Tunneln im Zuge wichtiger Verkehrsrouten .. 1028.4 Schadenskatalog ....................................................................................................................................................... 103

X 50 Forschung + Praxis: Sachstandsbericht 2017

Zweigleisiger Tunnelquerschnitt im Bestand (Quelle: Herrenknecht AG)

Arbeitsplattform im Tunnel Maroggia / Tessin (CH) bei Bahnbetrieb (Quelle: GTA)

Stollen in einem südafrikanischen Bergwerk, hergestellt mittels horizontalem Raise drilling (Quelle: Herrenknecht AG)

1STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

1 Einführung und Zielsetzung

1.1 Vorgeschichte

Leistungsfähige Eisenbahn- und Straßenverbindungen zählen zu den wesentlichen Voraussetzungen einer leistungsstarken mo-dernen Volkswirtschaft. Zur Überwindung topografischer Hin-dernisse wie Berge, tiefe Taleinschnitte, Flüsse und Seen benöti-gen sie unvermeidlich u. a. auch Tunnelbauwerke. So wurden bereits zu Beginn des Industriezeitalters im ersten Drittel des 19. Jahrhunderts in Verbindung mit dem zunehmenden Ausbau der Eisenbahnnetze und ab Mitte des 20. Jahrhunderts auch der Straßennetze immer mehr Tunnel gebaut [1.1]. Diese Entwick-lung ist bis heute nicht abgerissen. So verfügen Deutschland und Österreich inzwischen über eine beträchtliche Länge an Ver-kehrstunneln (Tabelle 1.1, Tabelle 1.2).

Insgesamt befinden sich in Deutschland derzeit (2016/2017) weitere etwa 175 km Verkehrstunnel im Bau und 210 km in der Planung [1.2], [1.3]. Sie werden unter der Voraussetzung einer gesicherten Finanzierung mittelfristig, d. h. innerhalb der kom-menden 10 bis 15 (20) Jahre erstellt.

Ähnlich liegen die Verhältnisse in Österreich. Auch dort be-finden sich zahlreiche weitere Verkehrstunnel im Bau oder in der

Planung, darunter der Brenner-Basistunnel mit etwa 55 km Stre-ckenlänge (ohne Umfahrung Innsbruck) und ca. 150 km gesam-ter Röhrenlänge.

Allgemein kann festgestellt werden, dass eine Vielzahl an Verkehrstunneln in Deutschland und Österreich inzwischen eine Nutzungsdauer im Eisenbahnbereich von etwa 100 Jahren und mehr aufweist und im Straßentunnelbereich von 50 Jahren und mehr. Dies lässt erwarten, dass sich künftig die Tunnelbauaktivi-täten zunehmend vom Neubau auf Instandsetzungsarbeiten verlagern. Dieses Phänomen ist in jüngster Zeit gerade auch von den Eisenbahn- und Straßenbrücken her bekannt. Besonders erwähnt sei in diesem Zusammenhang die Autobahnbrücke über den Rhein bei Leverkusen im Zuge der BAB 1 in Deutsch-land, wo der Bauwerkszustand zu massiven Einschränkungen im Verkehrsfluss führt (Geschwindigkeitsbeschränkung auf 60 km/h, Verbot der Nutzung für Fahrzeuge mit zulässigem Ge-samtgewicht größer gleich 3,5 t). Bei den Brücken steht aller-dings – anders als bei den Tunneln – die Ausreizung der Tragfä-higkeit aufgrund des stetig zunehmenden Schwerverkehrs im Vordergrund.

Sowohl für den Bereich Schiene als auch für den Bereich Straße gewinnen vor dem eingangs erläuterten Hintergrund aus-gefeilte Strategien für Wartung, Inspektion und Instandsetzung von Tunnelbauwerken immer mehr an Bedeutung [1.4], [1.5]. Dabei geht es zunehmend auch darum, eine integrierte Investi-tions- und Instandhaltungsstrategie zu entwickeln. In diese Rich-tung soll der hier vorgelegte dritte Sachstandsbericht der STUVA Anregungen und Anstöße geben.

1.2 STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“

Die zunehmend aktuelle Aufgabe von Instandsetzung der altern-den, zugleich längenbezogen wachsenden und zweifellos un-verzichtbaren Tunnelinfrastruktur erfordert vor dem Hintergrund einer wirtschaftlichen Mittelverwendung und knapper Personal-ressourcen intensivierte und intelligente Überlegungen zu einer optimalen Bewirtschaftung der Anlagen. Dies stellt ohne Frage hohe ingenieurtechnische Anforderungen. Um hierzu Ideenim-pulse und Leitgedanken zu geben, hat sich unter Leitung der STUVA der Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“ gebildet und im Frühjahr 2016 seine Arbeit aufgenommen.

Dem Arbeitskreis gehörten Vertreter aus dem Kreis der Bauherren und Betreiber von Schiene und Straße in Deutsch-land und Österreich, ebenso wie Experten aus dem Bereich der Forschung und Planung sowie der Tunnelmaschinentechnologie an:

Moderation / ForschungProf. Dr.-Ing. Alfred Haack, STUVA, Köln (D)

A. Haack

Art der Tunnelnutzung Gesamtlänge[Röhren-km]

Älteste Inbetriebnahme

U- und Stadtbahn 604 1902 in Berlin

DB Netz AG (Fernbahn, S-Bahn)

535 1841 Strecke Köln–Aachen

Straße 3051) 1630 Tunnel „Schloss Rauenstein“, Erzgebirge bei Lengefeld

Insgesamt 1.444 –

1) Davon 263 Röhrenkilometer im Zuge der Bundesfernstraßen (siehe Kapi-tel 2.2.1.1) und 42 Röhrenkilometer im Zuge von Stadt-, Kreis- und Land-straßen

Tabelle 1.1 In Betrieb befindliche Verkehrstunnel in Deutschland (Stand: 31.12.2016; Quelle: STUVA)

Art der Tunnelnutzung Gesamtlänge[Röhren-km]

Älteste Inbetriebnahme

U- und Stadtbahn 49 1888 Stadtbahn Wien / 1976 U-Bahnlinie 1 Wien

Fernbahn 255 1841 Südbahn (Gumpoldskirchner Tunnel)

Straße 570 1765 Sigmundstor (Salzburg)

Insgesamt 874

Tabelle 1.2 In Betrieb befindliche Verkehrstunnel in Österreich (Stand 31.12.2016; Quelle: ASFINAG)

Kap. 1: Einführung und Zielsetzung

2 50 Forschung + Praxis: STUVA-Tagung 2017

Deutsche Bahn AGDipl.-Ing. Carsten Jüngst, DB Netz AG, Frankfurt am Main (D)Dipl.-Ing. (FH) Torsten West, DB Netz AG, Frankfurt am Main (D)Dipl.-Ing. (FH) Christian Wolf, DB Netz AG, Frankfurt am Main (D)

Bayerische StraßenbauverwaltungBauoberrat Dipl.-Ing. Christian Reichl, Bayerische Straßenbauver-waltung, Rosenheim (D)

ASFINAG – Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs- Aktiengesellschaft Dipl.-Ing. Thomas Gabl, ASFINAG Alpenstraßen GmbH, Inns-bruck (A)Dipl.-Ing. Michael Pucher, ASFINAG Service GmbH, Graz (A)Dipl.-HTL-Ing. Robert Schnabl, ASFINAG Bau Management GmbH, St. Michael (A)

MaschinenherstellerDipl.-Ing. (FH) Thomas Edelmann, Herrenknecht AG, Schwanau (D)Dipl.-Ing. Günther Saelhoff, GTA, Hamminkeln (D)

Planer / GutachterDipl.-Ing. Manfred Eder, Ingenieurbüro Laabmayr & Partner ZT GmbH, Salzburg (A)Dipl.-Ing. Michael Schlebusch, gbm, Limburg (D)Dipl.-Ing. Ingo Weller, gbm, Kaiserslautern (D)

Mit dieser interdisziplinären Zusammensetzung hatte sich der Arbeitskreis zum Ziel gesetzt, unter Einbindung von Bauherren, Planern, Forschern und Maschinenherstellern zur Weiterent-wicklung und Initiierung von Strategien, technischen Lösungen, Arbeitsprozessen und Verfahrensweisen beizutragen.

1.3 Hintergrund und Ziele des Arbeits-kreises

Ausgehend von den Erfahrungen und Erkenntnissen aus den beiden vorangegangenen Sachstandsberichten zur „Sanierung von Eisenbahntunneln“ (2011) [1.4] und zur „Instandsetzung von Straßentunneln“ (2015) [1.5] führten letztlich folgende Überlegungen zur Bildung dieses dritten STUVA-Arbeitskreises „Instandsetzung von Verkehrstunneln“.

Nach einer Nutzungsdauer von mehr als 100 Jahren bei zahlreichen Eisenbahntunneln und mehr als 50 Jahren bei vielen Straßentunneln wird das Ausmaß an Erneuerungs- und Instand-setzungsbedarf in beiden Bereichen zunehmen. Dabei steht zu befürchten, dass sich zeitlich und regional differenziert unter-schiedliche Bedarfsvolumina ergeben. Dies erfordert sowohl in temporärer Hinsicht als auch budgetmäßig eine Entzerrung. Er-reicht werden kann dies durch eine innovative Instandsetzung und Teilerneuerung einerseits sowie vorbeugende Instandhal-tungsmaßnahmen (Wartung und Prävention) wie Leitungsspü-lungen andererseits.

Dabei kommt es sehr darauf an, die verfügbaren Finanzmit-tel und Ressourcen zielgerichtet und wirtschaftlich einzusetzen, um eine möglichst große Anlagenverfügbarkeit zu sichern und betriebliche Störungen während der Instandsetzungsmaßnahme gering zu halten. Verfrühte Investitionsmaßnahmen sollten ver-mieden werden.

Bei derartigen Überlegungen sind auch die Ausgangsbedin-gungen des betrachteten Verkehrsnetzes zu beachten. So ist der Tunnelbestand bei der Deutschen Bahn historisch und topogra-fisch bedingt – anders als in Österreich – gekennzeichnet durch viele kürzere Tunnel mit Einzellängen unter 500 m. Diese sind im Hinblick auf Instandsetzungsmaßnahmen baubetrieblich mög-lichst zu bündeln. Auch die regional variierende Situation des Baumarkts (viele Mittelständler) ist bei der Planung von Instand-setzungsmaßnahmen im Auge zu behalten. Dementsprechend geht es nicht nur um die Verfügbarkeit ausreichender Finanzmit-tel, sondern auch um die Verfügbarkeit von ausreichendem und geeignetem Personal.

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt bei der Planung und Organisation von Instandsetzungsmaßnahmen ist mit der Ab-schätzung der zu erwartenden Zustandsentwicklung eines Tun-nels im Hinblick auf die Frage gegeben, wann sein Zustand in baulicher wie betrieblicher Hinsicht kritisch wird. In diesem Zu-sammenhang erscheint zur Verbesserung des Instandhaltungs-managements die Entwicklung von LifeCycleCost (LCC)-Model-len sinnvoll. In diese Richtung zielt auch die Definition von vier verschiedenen Zustandskategorien (ZK) bei der DB AG: Bei ZK1 handelt es sich beispielsweise um Tunnel mit lediglich geringem Instandsetzungsbedarf, wogegen ZK4 solche Tunnelbauwerke kennzeichnet, die eine wirtschaftliche Instandsetzung nicht mehr gestatten, sondern eine Erneuerung erfordern. Allerdings besteht auch in solchen Fällen noch keine Gefahr für Stand-, Verkehrs- oder Betriebssicherheit. Andernfalls hätte nämlich der Verkehr bereits eingestellt werden müssen.

Die Entscheidung für eine zeitgerechte Instandsetzung oder Erneuerung bei Totalabgang eines Bauwerks aus betriebli-cher oder bestandsmäßiger Sicht wird letztlich nach wirtschaft-lichen Gesichtspunkten gefällt.

Generell ist die Nutzbarkeit eines Bahn- oder Straßentun-nels präventiv zu erhalten. Dies erfordert ein systematisches Bau-werksmonitoring. Die Bewertung der notwendigen Maßnahmen muss dann im Hinblick auf die ursprünglich angestrebte Nut-zungsdauer und die mit der Instandsetzung erreichbare Restnut-zungsdauer erfolgen. Zu entwickeln sind Wartungskonzepte, z. B. für Entwässerungsleitungen und Schlitzrinnen. Dabei geht es um zustandsorientierte und hinhaltende Instandsetzungskon-zepte.

Grundsätzlich stellt sich auch die Frage, ob Instandset-zungsmaßnahmen dieselbe Nutzungsdauer aufweisen müssen wie das Ausgangsbauwerk und ob die Nutzungsdauer nach den verschiedenen Bauteilen differenziert werden kann oder soll. Vom Zeitmanagement her sollten die baulichen Instandsetzungs-maßnahmen mit jenen für die Betriebs- und Sicherheitstechni-sche Tunnelausrüstung (BuS) abgestimmt werden. Außerdem sollte die Dauerhaftigkeit verschiedener Instandsetzungsmetho-den gegenübergestellt und vergleichend bewertet werden. Da-bei können auch die Erfahrungen bereits ausgeführter Instand-setzungsmaßnahmen herangezogen werden wie beispielsweise vom Arlberg-Straßentunnel in Österreich, wo die Generalinstand-setzung in zwei zeitlich getrennte Teilinstandsetzungsmaßnah-men aufgegliedert wurde.

Allgemein ist zu unterscheiden zwischen einer reaktiven Instandsetzung, nämlich nachdem ein Schaden bereits eingetre-ten ist, und einer grundsätzlich zu bevorzugenden präventiven (proaktiven) Instandsetzung, bevor sich ein Schaden einstellt. Die hinhaltende und zustandsorientierte Instandsetzung (siehe Kapi-

Kap. 1: Einführung und Zielsetzung


tel 2.4, 3.1 und Anhang 8.1.2) basiert letzten Endes auf beiden zuvor genannten Strategien. Dabei geht es um die temporäre Wiederherstellung des Sollzustands zur Gewährleistung des er-forderlichen Sicherheitsniveaus über eine weitere/zusätzliche Nutzungsdauer von beispielsweise zehn Jahren als Restnutzungs-dauer.

Allgemein ist bei der Instandsetzung zwischen der hinhal-tenden und im Gegensatz dazu der langfristigen Instandsetzung zu unterscheiden. Beide Kategorien sind bauteilabhängig zu be-trachten. So beträgt die angestrebte Nutzungsdauer für das Tun-nelbauwerk bis zu 100 Jahre, für die Fahrbahn im Schienenbe-reich dagegen nur bis zu 30 Jahre. Bei Vorliegen der Zustands-kategorie 4 im Sinne der DB AG ist eine wirtschaftlich vertretbare Instandsetzung nicht mehr möglich. Die technische Nutzungs-dauer ist in einem solchen Fall in wirtschaftlicher Hinsicht nicht mehr verlängerbar. Es ist stattdessen ein Ersatz im Sinne einer Erneuerung erforderlich.

Wenn allerdings im Gegensatz dazu der sicherheitstech-nisch und betrieblich erforderliche Sollzustand wiederhergestellt werden kann, muss zwischen langfristig wirksamen und ledig-lich temporär wirksamen, das heißt hinhaltenden Maßnahmen unterschieden werden.

Im Zusammenhang mit der Wirtschaftlichkeit bestimmter Instandsetzungsmaßnahmen ist auch der Aspekt des Bestands-schutzes und gegebenenfalls erforderlicher Planrechtsverfahren zu beachten (siehe Kapitel 2).

Der hiermit vorgelegte dritte Sachstandsbericht der STUVA konzentriert sich auf hinhaltende, lediglich temporär wirksame Instandhaltungsmaßnahmen. Langfristig wirksame Instandset-zungsmaßnahmen wurden demgegenüber für den Bereich der Eisenbahntunnel bereits im Sachstandsbericht 2011 [1.4] und

für den Bereich der Straßentunnel im Sachstandsbericht 2015 [1.5] abgehandelt. In diesen beiden Berichten sind jeweils ver-schiedene Beispiele ausführlich beschrieben. Ergänzend wird im dritten Sachstandsbericht ein Ausblick auf innovative Lösungs-ansätze und Weiterentwicklungen gegeben (siehe Kapitel 7).

Einhellig war sich der Arbeitskreis einig darin, dass im drit-ten Sachstandsbericht vorrangig bauliche Aspekte angesprochen werden sollten. Nebenbauwerke und BuS werden demgegen-über nicht abgehandelt. Die Bahntunnel betreffen den Regional- und Fernverkehr der DB AG, nicht aber den Nahverkehr. Im Zu-sammenhang mit den Straßentunneln geht es für Deutschland um die Bundesfernstraßen und für Österreich um die Autobah-nen und Schnellstraßen.

Zusammen mit den beiden Vorläuferberichten [1.4], [1.5] rundet der dritte Sachstandsbericht somit die Gesamtthematik der hinhaltenden und langfristigen Instandsetzung, der Teiler-neuerung, der präventiven Instandhaltungsmaßnahmen sowie der vollständigen Erneuerung von Verkehrstunneln im Bereich Schiene und Straße mit all den zugehörigen Seitenaspekten um-fassend ab.

In den nachfolgenden Kapiteln werden die vorstehend an-gesprochenen unterschiedlichen Ziele im Einzelnen ausführlich erläutert und abgearbeitet. Leser und Nutzer der zusammen-gestellten Erfahrungen, Anregungen und Empfehlungen sind ausdrücklich eingeladen, aufgrund eigener Erfahrungen abwei-chende Erkenntnisse und Auffassungen mit den Autoren zu teilen, auf eventuell festgestellte Fehler hinzuweisen und gene-rell ihre Meinung zu der hiermit vorgelegten Ausarbeitung zu äußern. Dies ermöglicht eine Optimierung des Papiers bei einer künftigen Überarbeitung sowie bei der sinngemäßen Übertra-gung auf benachbarte Länder.


2 Ausgangslage

2.1 Bahn – Deutschland

2.1.1 Anlagenbestand der DB Netz AG2.1.1.1 Länge und Alter der BahntunnelDie DB Netz AG als Eisenbahninfrastrukturunternehmen im DB Konzern betreibt in ihrem Schienennetz momentan 708 Tunnel mit einer Gesamtlänge von ca. 535 km (Bild 2.1). Davon wurden 147 Tunnel in offener Bauweise und 561 Tunnel in bergmänni-scher Bauweise errichtet.

Die ältesten noch in Betrieb befindlichen Tunnelbauwerke stammen aus der Gründerzeit der Bahn von 1840 bis 1870. Bei den neueren Tunnelbauwerken handelt es sich insbesondere um die Hochgeschwindigkeitsstrecken und bei den älteren überwie-gend um kürzere Bauwerke mit Längen bis zu 1.000 m im Be-reich der Regional- und Fernverkehrsstrecken (Bild 2.2). Die längeren Tunnelbauwerke (weit über 1.000 m) wurden überwie-

gend auf den Hochgeschwindigkeitsschrecken ab den 1980er-Jahren realisiert.

Nach den Ausbauarten teilen sich die Tunnel der DB AG entsprechend dem Diagramm in Bild 2.3 auf. Dabei fallen ca. 1/3 der Tunnellängen auf Ausbauten aus Naturstein- und Zie-gelmauerwerk sowie ca. 60 % auf Ausbauten aus Beton (Schal-beton – bewehrt und unbewehrt – Spritzbeton, Betonfertig-teile).

2.1.1.2 Baulicher Zustand und Inspektion der Bahntunnel

Die DB Netz AG als Eisenbahn des Bundes ist gemäß Allgemeinem Eisenbahngesetz (AEG) § 4.1 „verpflichtet, ihren Betrieb sicher zu führen und die Eisenbahninfrastruktur … sicher zu bauen und in betriebssicherem Zustand zu halten“. Um dies zu gewährleisten, wird im Rahmen regelmäßiger Inspektionen der bauliche Zustand

C. Jüngst, Th. Gabl, M. Pucher, Ch. Reichl, R. Schnabl, T. West

93

196

190

148

71

41

15

5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

<100

100 - 250

250 - 500

500 - 1.000

1.000 - 2.000

2.000 - 4.000

4.000 - 8.000

> 8.000

Anzahl [Stück]

Läng

e [m

]

Bild 2.1 Bauwerkslängen (Quelle: DB Netz AG)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180(1840)

160(1860)

140(1880)

120(1900)

100(1920)

80(1940)

60(1960)

40(1980)

20(2000)

0(2020)

Anza

hl [S

tück

]

Alter [Jahre] (Jahreszahl)

Tunnel offene Bauweise

Tunnel bergmännische Bauweise

Bild 2.2 Bauwerksalter (Quelle: DB Netz AG)

Kap. 2: Ausgangslage


der Tunnel erfasst. Die Inspektion als eine von vier Grundmaßnah-men der Instandhaltung ist durch die DIN 31051 (2012-09) gere-gelt. Bei der regelmäßigen Inspektion wird wie folgt unterschieden:• Tunnel, die in Untertagebauweise (bergmännisch) erstellt wur-

den, werden hinsichtlich ihres Zustands nach der Ril 853.8001 bewertet.

• Tunnel, die in offener Bauweise erstellt wurden, werden nach der Ril 804.8001 bewertet.

Der Anlagenzustand wird durch die Zustandskategorien 1 bis 4 definiert. Tunnel werden grundsätzlich alle drei Jahre durch den Fachbeauftragten (unabhängiger DB-interner Gutachter) mit Unterstützung eines Prüftrupps begutachtet. Der Turnus kann auf sechs Jahre verlängert werden, insbesondere bei neuen und schadensfreien Tunneln, wenn unter Einbeziehung der örtlichen Gegebenheiten keine Gefährdung zu erwarten ist. Bei schadhaf-ten Bauwerken kann der Turnus durch zusätzliche Inspektionen (Sonderinspektionen) durch den Fachbeauftragten verkürzt wer-den. Die einzelnen Inspektionsarten bei der DB Netz AG sind gemäß Ril 853.8001 und Ril 804.8001 in Tabelle 2.1 und Ta-belle 2.2 dargestellt. Für die Tunnel in offener Bauweise gelten die rot umrandeten Bereiche in der Tabelle 2.2.

Der Fachbeauftragte ist ein ausgebildeter und zugelassener qualifizierter Mitarbeiter der DB Netz AG, der die spezielle DB-interne Fachausbildung erfolgreich abgeschlossen haben muss.

Alle zugelassenen Fachbeauftragten werden in einer Liste erfasst und sind dem Eisenbahn-Bundesamt (EBA) zu benennen. Für seine Tätigkeit im Tunnel ist dem Fachbeauftragten dabei ein speziell dafür vorgehaltenes Tunnelinspektionsfahrzeug zur Ver-fügung zu stellen. Für die Begutachtung sind ausreichend lange betriebliche Sperrzeiten zur Verfügung einzurichten.

Der Ist-Zustand des Tunnels soll auch durch Laserscanver-fahren aufgenommen werden. Durch den Fachbeauftragten sind die digital dokumentierten Schäden dann in „Nachschau-fahrten“ zu begutachten.

2.1.1.3 Bewertung und Klassifizierung der BahntunnelBei der Begutachtung der einzelnen Bauteile des Tunnels werden die festgestellten Mängel und Schäden durch den Fachbeauf-tragten aufgenommen und bewertet. Die Richtlinien der DB AG unterscheiden dabei zwischen Schäden mit Sicherheitsrisiko und Schäden ohne Sicherheitsrisiko. Dabei werden drei Sicherheits-risiken unterschieden:• Standsicherheitsrisiko: Gefahr für den Bestand bzw. die

Tragfähigkeit des Bauwerks oder eines wesentlichen, tragen-den Bauteils

• Betriebssicherheitsrisiko: Gefahr für die Abwicklung des Betriebs

• Verkehrssicherheitsrisiko: Gefahr für den Verkehr Dritter und/oder der Mitarbeiter der DB AG

Inspektionsart Zeitabstände Betroffene Tunnel

Durchführender Umfang Nachweis und Nachweis-unterlage

Überwachung (Abs. 19)

Analog zur Ril 821.2003,

Abschn. 3, Tab. 1

Alle Mitarbeiter gemäß Ril 821.2003,

Abschn. 3, Tab. 1

Alle vom Gleisbereich aus einseh baren Bauteile einschließlich

Notausgänge

gemäß Ril 821.2003

Untersuchung (U) (Abs. 18)

Auf Anordnung des Fachbeauf-tragten (Fb) für

Tunnel

Alle Ingenieur der Fach-richtung Bauinge-

nieurwesen

Nach Angabe des Fb für Tunnel die Bauteile, die wegen ihres baulichen

Zustands zu einer Gefährdung führen können

Inspektionsnachweis, Schadensliste / Gutachten

in Fällen, in denen eine an-schließende Sonderinspek-tion (U/B) erforderlich ist

Sonderinspektion (Abs. 17)

Nach Erfordernis Einzelne Tunnel aus besonde-rem Anlass

Fb für Tunnel Nach Festlegungen des Anlagenver-antwortlichen (Alv) bzw. des Fb für Tunnel für das gesamte Bauwerk oder ausgewählte Bauwerksteile

Schadensliste / Gutachten

Begutachtung (B) (Abs. 3)

3 Jahre, Verlängerung auf 6 Jahre möglich

Alle Fb für Tunnel Das gesamte Bauwerk Schadensliste / Gutachten

Tabelle 2.1 Inspektionsarten und -fristen bei Tunneln in bergmännischer Bauweise gemäß Ril 853.8001 der DB Netz AG

2 km

185 km

65 km228 km

47 km46 km

Ohne Ausbau / Gebirge Naturstein- / Ziegelmauerwerk Spritzbeton Schalbeton Betonfertigteile Sonstige

Bild 2.3 Tunnelausbau (Quelle: DB Netz AG)



Bei Schäden mit Sicherheitsrisiko besteht immer ein akuter Handlungsbedarf.

Schäden und Mängel, die kein unmittelbares Sicherheits-risiko zur Folge haben, werden in der Schadensliste in Schadstu-fen je nach Schwere des Schadens eingeteilt. Dabei wird nach den folgenden Schadstufen unterschieden:• Schadstufe 0: Merkschäden („Schäden im Entstehen“) sind

Schäden, die künftig eine besondere Entwicklung vermuten lassen und daher einer besonderen Beobachtung bei der nächsten Inspektion bedürfen.

• Schadstufe 1: Geringfügige Schäden und Mängel• Schadstufe 2: Schäden und Mängel mittleren Umfangs• Schadstufe 3: Schäden und Mängel großen Umfangs• Schadstufe 4: Völlige Verrottung, Zerstörung (nur für stillge-

legte Tunnel)

Die Begutachtung der Tunnel hat als Ergebnis ein Gutachten, das den jeweiligen Tunnel in eine Zustandskategorie (ZK) einord-net. Die einzelnen Zustandskategorien haben die folgenden Be-deutungen:• Zustandskategorie 1: Punktuelle Schäden am Bauwerk /

Bauwerksteil, welche die Sicherheit nicht beeinflussen. Maß-nahmen des vorbeugenden Unterhalts sind bei langfristig (länger als 30 Jahre) zu erhaltenden Bauwerken auf ihre Wirt-schaftlichkeit zu prüfen.

• Zustandskategorie 2: Größere Schäden am Bauwerk / Bauwerksteil, welche die Sicherheit nicht beeinflussen. Maß-

nahmen des vorbeugenden Unterhalts sind bei lang- und mittelfristig (länger als 18 Jahre) zu erhaltenden Bauwer-ken / Bauwerksteilen auf ihre Wirtschaftlichkeit hin zu über-prüfen.

• Zustandskategorie 3: Umfangreiche Schäden am Bau-werk / Bauwerksteil, welche die Sicherheit nicht beeinflussen. Eine wirtschaftliche Instandsetzung ist noch möglich und zu prüfen.

• Zustandskategorie 4: Gravierende Schäden am Bauwerk / Bauwerksteil, welche die Sicherheit noch nicht beeinflussen. Eine wirtschaftliche Instandsetzung ist nicht mehr möglich.

Dabei wird durch den Fachbeauftragten der aktuelle Zustand des Tunnels bewertet sowie eine Prognose für in sechs Jahren und in 18 Jahren erstellt. Mit der Bewertung des Tunnels wird durch den Fachbeauftragten auch die weitere Inspektionsfrist festgelegt.

Die Ergebnisse der Begutachtung werden durch den Fach-beauftragten im EDV-System dokumentiert. Hier sind auch die Vorschläge des Fachbeauftragten zur Beseitigung der vorgefun-denen Mängel / Schäden aufzunehmen.

Aus den Gutachten der Fachbeauftragten ergibt sich somit der direkte Bedarf für Investition und Instandhaltung. Insbeson-dere die Prognosewerte der Zustandsbewertung machen eine langfristige Planung von Investition und Instandhaltung möglich.

Im Netz der DB AG zeigt die Prognose der Zustandsbewer-tung für die nächsten 18 Jahre eine deutliche Zunahme in den

Lfd. Nr.

Art des Bauwerks Art der Inspek-

tion

Inspektion bis vor Ablauf der Verjährungsfrist für Gewähr-

leistungsansprüche

Inspektionen in den folgenden Jahren

Inspektion ist auszuführen vom

1 Alle Ingenieurbau-werke nach An-hang 1

Ü Im Rahmen der Gleisbegehung von der Verkehrsebene (Gleis) oder Randweg nach Ril 821.2003 für alle anderen Bauwerke laufend, in der Regel jährlich

Leiter der anlageverantwortlichen Stelle oder ein hierfür fachlich qualifi-zierter Mitarbeiter Abschn. 7 (2)

2 Ingenieurbauwerke nach Anhang 1, die als Heftbauwerke geführt werden

U erste Untersuchung vor Bau-werksabnahme; jedoch vor Inbe-triebnahme, zweite Untersuchung vor Ablauf der Gewährleistungs-frist, spätestens nach 6 Jahren

alle 3 Jahre, bzw. alle 6 Jahre (vgl. Abschn. 8 (2))

Leiter der anlageverantwortlichen Stelle oder ein hierfür beauftragter fachlich befähigter Vertreter s. Abschn. 7 (3)

3 S Von Fall zu Fall nach Ermessen der anlagenverantwortlichen Stelle als Untersuchung: s. Zeile 2 als Begutachtung: s. Zeile 5

4 Ingenieurbauwerke nach Anhang 1, die als Buchbauwerke geführt werden

U alle 6 Jahre (um jeweils 3 Jahre gegenüber der Regelbegutach-tung versetzt)

Leiter der anlageverantwortlichen Stelle oder ein hierfür beauftragter fachlich befähigter Vertreter s. Abschn. 7 (3)

5 B alle 6 Jahre Für DB Netz: Fachbeauftragter für Ingenieur-bauwerke Für andere Konzernbereiche: Fachbeauftragter oder andere Be-fähigte nach Abschn. 7 (4)

6 S von Fall zu Fall nach Ermessen der anlagenverantwortlichen Stelle als Untersuchung: s. Zeile 4 als Begutachtung: s. Zeile 5

7 Hilfsbrücken und sonstige Hilfskon-struktionen

B alle 6 Jahre Fachbeauftragter bzw. Mitarbeiter Bahnbau mit Qualifikation nach Abschn. 7 (4)

Art der Inspektion: Ü = Überwachung, U = Untersuchung, B = Begutachtung, S = Sonderinspektion

Tabelle 2.2 Inspektionsarten und -fristen bei Tunneln in offener Bauweise (rot umrandet) gemäß Ril 804.8001A02 der DB Netz AG



Zustandskategorien 3 und 4. Dieser Entwicklung kann nur durch ein paralleles Vorgehen von Investition (Erneuerung der Tunnel-bauwerke) und Instandhaltung („hinhaltende Instandsetzung“ zur Verlängerung der technischen Nutzungsdauer) entgegenge-wirkt werden.

Hieraus ergibt sich, dass nur durch eine möglichst genaue und objektive Zustandsbewertung und -beschreibung eine qua-litativ hochwertige Planung von Investition und Instandhaltung erfolgen kann. Unter der Annahme, dass keine Maßnahmen durchgeführt werden, stellt sich die Zustandsentwicklung wie in Bild 2.4 dar. Erkennbar ist bei der Prognose der Zustandsent-wicklung, dass die Bauwerksanzahl der Zustandskategorien 3 und 4 deutlich zunehmen wird und sich die Bauwerksanzahl der Zustandskategorie 1 stark reduziert. Dieser Tendenz soll durch eine Verzahnung von Investitions- sowie Instandhaltungsmaß-nahmen entgegengewirkt werden.

2.1.2 Technischer Investitionsbedarf (ZK 4) am Beispiel der DB AG

Nach den Richtlinien der DB Netz AG beschreibt die Zustands-kategorie 4 Bauwerke, die gravierende Schäden aufweisen, je-doch noch keine Sicherheitsrisiken. Eine wirtschaftliche Instand-setzung ist nicht mehr möglich. Bei diesen Bauwerken steht so-mit eine Erneuerung (Ersatzneubau) an.

Die zeitliche und budgetmäßige gesamthafte Planung der einzelnen Tunnelerneuerungen erfolgt bei der DB Netz AG zen-tralseitig durch das Tunnelprogramm. Durch diese zentralseitige Planung der Maßnahmen sollen Kapazitätsengpässe sowohl in-tern als auch extern bei Planung, Budget und Bauausführung vermieden werden. Gleichzeitig soll dadurch eine hohe Trassen-verfügbarkeit sichergestellt werden. Dies insbesondere vor dem Hintergrund der langen Planungsphasen gegenüber anderen Maßnahmen im konstruktiven Ingenieurbau (die DB kalkuliert die Planung von Tunnelerneuerungen – Grundlagenermittlung bis Baubeginn – mit ca. sechs Jahren) und der eher begrenzten Kapazitäten für Planung und Bauausführung am freien Markt.

Die Planung der einzelnen Maßnahmen im Detail erfolgt in den Regionen.

Bei den Erneuerungsmaßnahmen sind, im Gegensatz zu Instandhaltungsmaßnahmen, bei denen der Bestandsschutz er-halten bleibt, zusätzlich u.a. die aktuellen Querschnittsanforde-rungen sowie die Bestimmungen des Notfallmanagements der einschlägigen Richtlinien (DB Ril, EBO, EBA Ril, TSI) einzuhalten.

Aktuell in 6 Jahren in 18 Jahren

Verte

ilung

ZK 4

ZK 3

ZK 2

ZK 1

Bild 2.4 Entwicklung Zustandskategorie (ZK) der Bestandstunnel (Quelle: DB Netz AG)

Insbesondere im Hinblick auf die Tunnelsicherheitseinrichtungen führt dies oft zu nicht unerheblichen Mehraufwendungen (Ret-tungswege, Zwei-Röhren-Konzepte mit Querstollen, Rettungs-einrichtungen, Rettungsplätze).

2.1.3 Instandhaltungsbedarf am Beispiel der DB Netz AG

Entsprechend der Richtlinie der DB Netz AG beschreibt die Zu-standskategorie 2 bzw. 3 Bauwerke, die größere bzw. umfang-reichere Schäden aufweisen, welche die Sicherheit nicht beein-flussen. Hierbei ist eine Instandhaltung auf ihre Wirtschaftlich-keit hin zu prüfen, bei der Zustandskategorie 2 insbesondere auf die Dauer der restlichen Nutzung, bei der Zustandskategorie 3, inwieweit diese noch wirtschaftlich möglich ist. Bei den Bauwer-ken dieser Zustandskategorien ist somit eine Erneuerung (Inves-titionsmaßnahme) noch nicht notwendig, und durch eine ent-sprechende Instandhaltungsmaßnahme kann die technische Nutzungsdauer des Bauwerks erreicht bzw. verlängert werden.

Auf Grundlage der Gutachten der Fachbeauftragten, sowie ggf. weiterer externer Gutachten, kann unabhängig von der Zu-standskategorie so eine zustandsorientierte Instandhaltung ge-plant werden. Hierbei werden explizit die Schäden und ihre Ur-sachen behandelt und nicht einfach der komplette Tunnel er-neuert. Instandhaltungsmaßnahmen vor allem bei Tunneln der Zustandskategorie 4, wo der Sollzustand in wirtschaftlicher Hin-sicht nicht mehr erreicht werden kann, werden auch als „hinhal-tende Instandsetzung“ bezeichnet, da sie den Zeitpunkt einer anstehenden Investitionsmaßnahme (Erneuerung) nach hinten schieben können. Vor dem Hintergrund drohender Kapazitäts-engpässe sind diese Maßnahmen ein optimales Steuerungs-mittel.

Bei den Instandsetzungsmaßnahmen kann zudem oftmals der Bestandsschutz des Bauwerks erhalten bleiben, da die Grund-struktur des Bauwerks nicht zerstört, sondern nur instandgesetzt wird.

2.1.4 Einflussfaktoren / Ressourcen / Randbedingungen – Bahn

2.1.4.1 GenehmigungsverfahrenPlanrechtsverfahren nach § 18 AEG sind nur beim Neubau oder Änderung von Bestandsanlagen erforderlich.

Unter Änderung ist jede bauliche Maßnahme an einer be-stehenden Eisenbahnbetriebsanlage zu verstehen, die zu Verän-



derungen im Grund- und / oder Aufriss dieser Anlage führt und mit dem Ziel erfolgt, die bestehende Anlage zu verlegen, neu zu dimensionieren, deren Funktion oder Gestalt zu ändern oder die Anlage zurückzubauen. Auch der alleinige Rückbau einer Be-triebsanlage stellt eine Änderung dar [2.1].

Liegt eine Änderung im Sinne des § 18 AEG vor, trifft das EBA die Entscheidung über die Verfahrensart (Planfeststellungs-verfahren, Plangenehmigungsverfahren oder Verfahren über das Entfallen von Planfeststellung und Plangenehmigung). Nähere Details zum Planrechtsverfahren nach § 18 AEG können dem Kapitel 4.2 des Sachstandsberichts 2011 [1.4] entnommen wer-den.

Für Unterhaltungsmaßnahmen, wie sie in diesem dritten Sachstandsbericht beschrieben werden, besteht im Sinne der Planfeststellungsrichtlinie des EBA keine Notwendigkeit ein Plan-rechtsverfahren nach § 18 AEG durchzuführen.

Unterhaltungsmaßnahmen umfassen dabei die Instandhal-tung einer Anlage gemäß DIN 31051. Die Maßnahmen dienen der Bewahrung oder der Wiederherstellung des Sollzustands einer Anlage, um deren Funktionsfähigkeit zu erhalten, wieder-herzustellen und / oder sie an neue technische Standards anzu-passen.

2.1.4.2 Sicherheitsvorschriften / ArbeitssicherheitSicherheitsvorschriften für das Eisenbahnsystem in DeutschlandDie Betreiberverantwortung gemäß § 4 Absatz 3 des AEG der Eisenbahnunternehmen und Halter von Eisenbahnfahrzeugen ist für die Sicherheit des Eisenbahnbetriebs von zentraler Bedeu-tung: „Die Eisenbahnen und Halter von Eisenbahnfahrzeugen sind verpflichtet, ihren Betrieb sicher zu führen ... Eisenbahnen sind zudem verpflichtet, die Eisenbahninfrastruktur sicher zu bauen und in betriebssicherem Zustand zu halten.“

Damit die Eisenbahnen in Deutschland ihrer gesetzlichen Verpflichtung entsprechen können, müssen sie ein funktionie-rendes Sicherheitsmanagement nachweisen bzw. besonders qualifiziertes Personal vorhalten, den sogenannten Eisenbahnbe-triebsleiter. Dieser ist für das Sicherheitsmanagement verant-wortlich. Seine Bestellung erfolgt nach bestandener Prüfung durch das EBA.

Das EBA ist auch zuständig für die Genehmigung bestimm-ter Ausnahmen zur Eisenbahn- Bau- und Betriebsordnung (EBO) oder zur Eisenbahn-Signalordnung (ESO).

Gemäß der europäischen Sicherheitsrichtlinie (Richtlinie 2004/49/EG) sind die Mitgliedstaaten dazu verpflichtet, verbind-liche nationale Sicherheitsvorschriften festzulegen. Hierbei han-delt es sich um Vorschriften, die in Deutschland für regelspurige, öffentliche Eisenbahnen gelten und Anforderungen an die Eisen-bahnsicherheit definieren.

In der Unterrichtung der Europäischen Kommission aus dem Jahr 2008 veröffentlichte die Bundesrepublik Deutschland eine Auflistung mit nationalen Sicherheitsvorschriften für das Eisenbahnsystem in Deutschland. Hierunter finden sich auch di-verse Vorschriften, die Einfluss auf die Abwicklung von Tunnel-baustellen haben:• Gesetze

– Allgemeines Eisenbahngesetz (AEG) – Gesetz über die Beförderung gefährlicher Güter (Gefahrgut-beförderungsgesetz – GGBefG)

• Verordnungen – Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO)

– Transeuropäische-Eisenbahn-Interoperabilitätsverordnung (TEIV)

– Eisenbahn-Unfalluntersuchungsverordnung (EUV)• Vorschriften des Eisenbahn-Bundesamtes (EBA)

– Richtlinie: Anforderungen des Brand- und Katastrophen-schutzes an den Bau und Betrieb von Eisenbahntunneln

– Richtlinie: Anforderungen des Brand- und Katastrophen-schutzes an Planung, Bau und Betrieb von Schienenwegen nach AEG

• Unternehmensinterne Vorschriften der Deutschen Bahn AG (DB AG) – Richtlinie 123: Notfallmanagement, Brandschutz – Richtlinie 406: Baubetriebsplanung, Betra und La – Richtlinie 408: Züge fahren und Rangieren

Darüber hinaus ist die Verordnung der Europäischen Kommis-sion über die technische Spezifikation für die Interoperabilität bezüglich der Sicherheit in Eisenbahntunneln (TSI SRT) zu be-rücksichtigen.

Arbeitssicherheit – allgemeinNeben den auf jeder Baustelle auftretenden Gefahren gibt es bei Tunnelbauarbeiten besondere Gefährdungspotentiale. Zur Risi-kominimierung für die Arbeitnehmer bedarf es bereits in der Planungsphase einer detaillierten Betrachtung von Arbeitssicher-heits- und Gesundheitsschutzkonzepten.

Die wichtigsten Gesetze, Verordnungen und Vorschriften sind nachfolgend genannt:• Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)• Arbeitszeitgesetz (ArbZG)• Baustellenverordnung (BaustellV)• Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten (DGUV Vorschrift 38)

Als Veranlasser eines Bauvorhabens trägt die DB AG als öffentli-cher Bauherr die oberste Verantwortung für das gesamte Bau-vorhaben. Der Bauherr hat je nach Art und Umfang des Bauvor-habens gemäß Baustellenverordnung einen oder mehrere Si-cherheits- und Gesundheitsschutzkoordinatoren (SiGeKo) zu bestellen, sollte er diese Funktion nicht selber ausüben können. Dabei trägt der Bauherr auch die Verantwortung für die recht-zeitige Bestellung der Leistungen, so dass eine Einbindung des SiGeKo bereits in der Planungsphase sichergestellt werden kann.

Die Anforderungen an die Qualifikation des SiGeKo und die Beschreibung seiner Aufgaben während der Planungs- und Aus-führungsphase werden in den Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen (RAB 30) näher definiert. Die RAB 30 dient der Kon-kretisierung des § 3 der Baustellenverordnung.

Neben der Bestellung eines SiGeKo gibt es weitere Präven-tionsinstrumente innerhalb der Baustellenverordnung. Im Einzel-nen sind dies:• Berücksichtigung allgemeiner Grundsätze nach § 4 ArbSchG

bei der Planung• Vorankündigung bei der zuständigen Behörde• SiGePlan• Unterlage nach § 3, Abs. 2, Nr. 3 (Angaben zu Sicherheit und

Gesundheitsschutz für spätere Arbeiten an der baulichen An-lage)

Tabelle 2.3 gibt einen Überblick über die Notwendigkeit der zuvor genannten Präventionsinstrumente der Baustellenverord-nung in Abhängigkeit von Umfang und Art der Arbeiten. Bei



besonders gefährlichen Arbeiten im Sinne des § 2 Abs. 3 der Baustellenverordnung sind sämtliche Präventionsinstrumente anzuwenden.

Der SiGePlan wird oftmals um eine Baustellenordnung mit Alarmplan ergänzt. Sie soll der Verbesserung der Arbeitsabläufe und der Sicherheit der Baustelle dienen. Erstellt wird diese durch bzw. auf Veranlassung des Bauherrn.

„Wichtige baustellenspezifische Regelungen und Informa-tionen aus den Planungen, Leistungsbeschreibungen und Ver-trägen können in diesem Medium zusammengefasst und ei-nem breiten Adressatenkreis auf der Baustelle zugänglich ge-

macht werden. Durch den Aushang der Baustellenordnung auf der Baustelle und ihre Nutzung bei Baustelleneinweisungen können wichtige Informationen und Regelungen den Beteilig-ten auf der Baustelle bekannt und damit besser umsetzbar ge-macht werden. Die Baustellenordnung unterstützt die Kommu-nikation, Koordination und Zusammenarbeit auf der Baustelle“ [2.3].

Bild 2.5 zeigt die Zusammenhänge zwischen den einzelnen für die Arbeitssicherheit auf der Baustelle relevanten Unterlagen. Hieraus wird ersichtlich, dass es sich um einen integrierten An-satz handelt, der alle am Bau Beteiligten berücksichtigt.

Umfang und Art der Arbeiten Berücksichtigung allg. Grundsätze nach § 4 ArbSchG bei Planung

Vorankündigung SiGe-Koordinator SiGePlan Unterlage (§ 3 Abs. 2 Nr. 3)

kleiner 31 Arbeitstage und 21 Beschäftigte oder 501 Personentage

ja nein ja nein ja

kleiner 31 Arbeitstage und 21 Beschäftigte oder 501 Personentage jedoch gefährliche Arbeiten

ja nein ja ja ja

größer 30 Arbeitstage und 20 Beschäftigte oder 500 Personentage

ja ja ja ja ja

größer 30 Arbeitstage und 20 Beschäftigte oder 500 Personentage und gefährliche Arbeiten

ja ja ja ja ja

Tabelle 2.3 Checkliste für die Anwendung der Präventionsinstrumente nach Baustellenverordnung [2.2]

Bild 2.5 Gefährdungsbeurteilung des Unternehmers [2.3]



Arbeitssicherheit – GleisanlagenArbeiten an oder in der Nähe von Gleisanlagen werden durch Schienenfahrzeuge, Oberleitung und Bahnkabel tangiert. Diese Arbeiten im gleisnahen Bereich müssen der für den Bahnbetrieb zuständigen Stelle (BzS) angezeigt werden, um Sicherungsmaß-nahmen zum Schutz vor den Gefahren aus dem Bahnbetrieb planen zu können. Die Sicherung kann durch technische oder organisatorische Maßnahmen sowie durch Sicherungspersonal erfolgen. Die Arbeiten sind nach Möglichkeit so zu planen, dass es zu keiner Beeinflussung des Bahnbetriebs kommt.

Jedoch ist dies insbesondere bei umfangreicheren Instand-setzungsarbeiten in Bestandstunneln kaum möglich, da die zur Verfügung stehenden Sicherheitsräume keinen Einsatz von Ma-schinen oder Geräten unter Aufrechterhaltung des Regelbetriebs zulassen. In eingleisigen Tunneln sind die Arbeiten im Zuge von Totalsperrungen oder in der nächtlichen Betriebsruhe durchzu-führen. Bei zweigleisigen Tunneln besteht ggf. die Möglichkeit, nur das Arbeitsgleis zu sperren, so dass Fahrten im Nachbargleis weiterhin möglich sind.

Untergeordnete Arbeiten in einem nicht gesperrten Ar-beitsgleis sind nur unter Vorhandensein von Tunnelnischen mög-lich, die von den Arbeitnehmern nach Warnung aufzusuchen sind. Nähere Hinweise zur Anmeldung von Gleis- oder Strecken-sperrungen können Kapitel 2.1.4.4 entnommen werden.

Auswahl und Rangfolge der SicherungsverfahrenDie Entscheidung über das Sicherungsverfahren erfolgt durch Anwendung des „formalisierten Verfahrens zur risikominimalen Sicherung von Arbeitsstellen“ (RIMINI). Hierbei erfolgt eine Ge-fährdungsbeurteilung auf der Grundlage der Angaben der aus-führenden Firma zu den geplanten Arbeiten.

Die zur Verfügung stehenden Sicherungsmaßnahmen sind hierarchisch nach deren Wirksamkeit erfasst. Verhaltensunab-hängige Maßnahmen haben grundsätzlich Vorrang vor hinwei-senden und verhaltenssteuernden Maßnahmen. Es darf nur dann eine niedrigere Stufe der Rangfolge vorgesehen werden, wenn alle höherwertigen Verfahren ungeeignet sind und dies mittels vorgesehener Ausschlusskriterien begründet und dokumentiert wird. Der Ablauf sowie die hierarchische Ordnung der Siche-rungsmaßnahmen kann Bild 2.6 entnommen werden.

Für den Einsatz von Maschinen sind zusätzliche Sicherheits-maßnahmen festzulegen. Sollte z. B. die Gefahr bestehen, dass eine Maschine in ein Betriebsgleis hineinschwenkt, so reicht die Warnung der Arbeitsstelle oder eine feste Absperrung alleine nicht aus. Eine geeignete Maßnahme wäre, die Maschine vor Freigabe des Betriebsgleises in Grundstellung zu bringen und zu sichern.

2.1.4.3 BestandsschutzEs gibt für Bestandsbauwerke in Deutschland keine gesetzliche Vorgabe, die dazu verpflichtet, den aktuellen Stand der Technik einzuhalten. Durch die Aufsichtsbehörde genehmigte Anlagen – dazu zählen auch die Tunnelanlagen der DB Netz AG – haben daher grundsätzlich Bestandsschutz. Durch das Bundesverwal-tungsgericht wurde entschieden, dass auf Basis der Eigentums-garantie des Art. 14 Grundgesetz bauliche Anlagen, die zum Zeitpunkt ihrer Errichtung im Einklang mit dem damals geltenden Recht standen, unter Bestandsschutz stehen, solange diese bau-lich nicht oder jedenfalls nur unwesentlich geändert werden. So-mit können Bestandsanlagen in ihrer Zielfunktion weiter genutzt werden, obwohl nach derzeit gültigem Recht eine Genehmi-gungsfähigkeit nicht mehr oder nur mit Auflagen gegeben wäre.

Eine uneingeschränkte Geltung des Bestandsschutzes ist jedoch nicht gegeben. Neben der zuvor erwähnten baulichen Änderung kann die zuständige Aufsichtsbehörde den Bestands-schutz jederzeit aufheben, wenn es die Abwehr erheblicher Ge-fahren für Leib und Leben sowie die Herstellung eines sicheren Zustands erforderlich machen.

Der EBA-Richtlinie „Anforderungen des Brand- und Katas-trophenschutzes an den Bau und den Betrieb von Eisenbahn-tunneln“ kann zum Thema Bestandsschutz der folgende Passus entnommen werden: „Eine pauschale Forderung nach Anglei-chung vorhandener Tunnelbauwerke an den Stand dieser Richt-linie würde dem Grundsatz der Verhältnismäßigkeit widerspre-chen. Diese Richtlinie gilt deshalb nur insoweit, als im Rahmen einer umfassenden Erneuerung wesentliche Elemente der Tun-nelkonstruktion verändert werden. Beispielsweise ist bei Aufwei-tung/Erneuerung eines Tunnelgewölbes stets zu prüfen, inwie-weit eine Annäherung an die Anforderungen dieser Richtlinie möglich ist. Dies gilt insbesondere auch für betriebsorganisato-rische Maßnahmen, die sich in der Regel kostengünstig einfüh-ren lassen“.

Die überwiegende Anzahl der Tunnel der DB Netz AG sind sogenannte Altnetztunnel. Diese Tunnel sind zum Teil vor über 100 Jahren erbaut worden. Die Rettungskonzepte entsprechen dem damaligen Stand der Technik, d. h. die Maßnahmen der Selbst- und der Fremdrettung werden in der Regel nicht durch bauliche Einrichtungen unterstützt.

Unabhängig vom geltenden Bestandsschutz betreibt die DB Netz AG jedoch ein bundesweites Programm, um bestimmte lange Bestandstunnel an den Stand der EBA-Richtlinie anzupas-sen (Tabelle 2.4). Für die Umsetzung dieses Programms besteht keine rechtliche Verpflichtung. Es erfolgt aufgrund der unter-nehmerischen Verantwortung der DB AG als Eisenbahnunter-nehmen. Insgesamt werden im Rahmen des Nachrüstprogramms 71 Tunnel betrachtet. Von diesen befinden sich 49 Tunnel auf den vorhandenen Schnellfahrstrecken. Das Programm hat zum Ziel, durch den nachträglichen Einbau bestimmter baulicher Ein-richtungen das jeweilige Rettungskonzept nachhaltig zu verbes-sern und letztendlich ein bundesweit einheitliches Rettungskon-zept zu erreichen (Bild 2.7) [2.5].

Instandsetzungsmaßnahmen von Tunnelbauwerken stellen, wie im vorliegenden dritten Sachstandsbericht beschrieben, für gewöhnlich keine bauliche Änderung dar und führen nicht zum Verlust des Bestandsschutzes. Sind umfangreiche bauliche Ände-rungen wie Teilerneuerungen geplant, so ist im jeweiligen Einzel-fall eine Abstimmung mit dem Eisenbahnbundesamt zu führen.

Der Verlust des Bestandsschutzes kann bewirken, dass Gleisabstände und Lichtraumprofile anzupassen sowie Maßnah-men des vierstufigen Sicherheitskonzepts für Eisenbahntunnel umzusetzen sind.

2.1.4.4 Streckenverfügbarkeit / Einschränkungen des Eisenbahnbetriebs

Zur Reduzierung von betrieblichen Einschränkungen, die aus der Durchführung von Infrastrukturmaßnahmen resultieren, wird bei der DB Netz AG eine baubetriebliche Maßnahmenkoordination durchgeführt.

Die baubetriebliche Maßnahmenkoordination erfolgt so-wohl innerhalb einer Infrastrukturmaßnahme als auch in Kombi-nation mehrerer Infrastruktur- bzw. Baubetriebsmaßnahmen in örtlichen und zeitlichen Zusammenhängen. Mit einer frühzeiti-gen Fixierung der Bautermine insbesondere in den Phasen der



Bild 2.6 Übersicht zur Festlegung der Sicherungsmaßnahmen [2.4]

„Integrierten Bündelung“ und des Baukapazitätsmanagements soll die technische Planungssicherheit der Bauvorhaben gewähr-leistet und eine optimierte Koordination und Disposition der am Markt vorhandenen Maschinen- und Logistikkapazitäten ermög-licht werden.

Die baubetriebliche Maßnahmenkoordination erfolgt in den unten genannten Planungsphasen, die anschließend näher beschrieben werden (Bild 2.8). • Strategische Baubetriebsplanung (für Maßnahmen dieses

Sachstandsberichts von untergeordneter Bedeutung, da ins-besondere für Großprojekte und mehrjährige Baustellen von Relevanz)

• Integrierte Bündelung (IB)Prozess im Rahmen der Koordination Fahrplan – Baubetrieb. Die von den Anmeldern angezeigten Baumaßnahmen werden zu zweckmäßigen Bündeln zusammengefasst und durch netz-weite Koordination mit ihren Bauterminen und Betriebswei-sen festgelegt. Die Anzeige zur integrierten Bündelung erfolgt mindestens 26 Monate vor Baubeginn.

• Baukapazitätsmanagement (Baukapa)Prozess im Rahmen der Koordination Fahrplan – Baubetrieb im Anschluss an den Prozess IB zur Abstimmung und Fest-legung weiterer Baumaßnahmen auf Basis von Priorisierungs-regeln und in Abstimmung mit den Eisenbahnverkehrsunter-



Bild 2.7 Darstellung Sicherheitskonzept [2.5]

Tunnel Länge [m] Strecke

von nach

Tunnel Calberlah 965 Hannover Berlin

Rehbergtunnel 1.632 Hannover Soest

Goldbergtunnel 2.200 Hagen Hbf Hagen-Oberhagen

Rudersdorfer Tunnel 2.652 Hagen Haiger

Ellringhauser Tunnel 1.339 Aachen Kassel

Krähbergtunnel 3.100 Eberbach Hanau

Sommerautunnel 1.697 Offenburg Singen

Brandleitetunnel 3.039 Erfurt Suhl

Königstuhltunnel 2.487 Heidelberg Hbf Heidelberg Kaisertor

Hönebachtunnel 983 Halle (Saale) Guntershausen

Hochdorfer Tunnel 1.557 Pforzheim Hochdorf

Staufenplatztunnel 2.031 Düsseldorf-Rath Düsseldorf-Gerresheim

Wilsecker Tunnel 1.266 Kalscheuren Ehrang

Lütgendortmunder Tunnel 1.236 Dortmund-Bövinghausen Dortmund-Dorstfeld

Frau-Nauses Tunnel 1.205 Eberbach Hanau

Mettlacher Tunnel 1.195 Saarbrücken Kartaus

Strebfritztunnel 1.092 Flieden Gemünden

Hoffnungsthaler Tunnel 1.087 Vingst Overath

Bausenberg Tunnel 1.073 Finnentrop Freudenberg

Marienthaler Tunnel 1.050 Engers Au (Sieg)

Erbscheidtunnel 1.034 Finnentrop Freudenberg

S-Bahn Stuttgart 8.000 Stuttgart Hbf Filderstadt

Tabelle 2.4 Tunnel des Tunnelnachrüstprogramms ohne Schnellfahrstrecken der DB AG [2.5]

nehmen (EVU). Die Anmeldung zum Baukapazitätsmanage-ment erfolgt mindestens 16 Monate vor Baubeginn.

• Baubetriebsmanagement (BBM)Der Prozess BBM schließt an den Prozess Baukapa an. Alle aus den Vorprozessen bekannten Maßnahmen werden von den

Anmeldern bestätigt. Bereits bewertete und eingeordnete Maßnahmen werden auf Übereinstimmung mit den Koordi-nationsergebnissen überprüft. Noch nicht berücksichtigte Maßnahmen werden im unterjährigen Prozess bewertet und konfliktfrei zu den abgestimmten Konzepten eingeordnet so-wie mit Fahrplankonzepten hinterlegt. Die Anmeldung zum Baubetriebsmanagement erfolgt mindestens 31 Wochen vor Baubeginn.

Infrastrukturmaßnahmen werden in die Maßnahmenarten A, B, C und F unterschieden.

A-Maßnahmen erfüllen mindestens eines der folgenden Kriterien:• Veröffentlichte Züge im Schienenpersonenverkehr entfallen

(auch auf Teilstrecken) – ersatzlos (mindestens ein Zug) oder – mit Ersatz (mindestens elf Züge)

• Verkehrshalte im Schienenpersonenverkehr entfallen – ersatzlos (mindestens ein Verkehrshalt) oder – mit Ersatz (mindestens elf Züge)

• Reisezüge verkehren vor der veröffentlichten Abfahrtszeit.• Fahrzeitverlängerungen von mehr als 15 min pro Zug werden

im Schienenpersonenfernverkehr erwartet.• Verspätungsübertragungen im Schienenpersonenfernverkehr

auf andere Regionalbereiche werden nach Abzug der vorhan-denen Bauzuschläge voraussichtlich mehr als fünf Minuten pro Zug betragen.

• Wenn die Aufgabe von Anschlüssen im Schienenpersonen-fernverkehr zu erwarten ist.

• Mehr als zehn Züge pro Tag müssen über Strecken anderer Regionalbereiche umgeleitet werden.



• Verspätungen im Schienengüterverkehr ab 60 min pro Zug.• Erhebliche Kapazitätseinschränkungen im Schienengüterver-

kehr sind zu erwarten.• Wenn geschwindigkeitserhaltende und geschwindigkeitser-

höhende Baumaßnahmen zur Durchsetzung der Geschwin-digkeitskonzeption erforderlich sind.

A-Maßnahmen müssen spätestens 31 Wochen vor Baubeginn zum BBM angemeldet werden. Die Anmeldung kann in zwei Schritten erfolgen. Erstens im Rahmen der fortlaufenden Pla-nung von IB und Baukapa oder zweitens als Schattenmaßnahme unter Deckung einer fristgerecht angemeldeten Maßnahme. Eine erstmalige zusammenhanglose Anmeldung von A-Maßnah-men zum BBM ist im Allgemeinen nicht zulässig.

B-Maßnahmen sind planbare Infrastrukturmaßnahmen, die nicht den Kriterien von A-Maßnahmen entsprechen und nicht als C- oder F-Maßnahme eingeordnet werden dürfen. B-Maß-nahmen aus den Vorprozessen des BBM sind analog zu A-Maß-nahmen mit einem Vorlauf von mindestens 31 Wochen vor Bau-

beginn anzumelden. Für erstmalig anzumeldende B-Maßnahmen reduziert sich die Vorlauffrist auf 14 Wochen.

C-Maßnahmen erfüllen mindestens eines der folgenden Kriterien:• Einträge in das Langsamfahrstellenverzeichnis sind nicht not-

wendig.• Es ist keine bildliche Übersicht / Zusammenstellung vertriebli-

cher Folgen bzw. Fahrplananordnungen (Fahrplananpassun-gen) zu erstellen.

• Kein zusätzlicher Personaleinsatz erforderlich.• Keine Abstimmung mit dem Kunden notwendig.

C-Maßnahmen sind mit einem Vorlauf von 42 Tagen anzumelden.F-Maßnahmen sind Infrastrukturmaßnahmen zur dringen-

den Beseitigung von Einzelfehlern, die ausschließlich der Anla-genverantwortliche anmelden darf. Für diese Maßnahmenart gelten aufgrund des erforderlichen Reaktionszeitraums verkürzte Anmelde- und Bearbeitungsfristen gegenüber A- und B-Maß-nahmen.

Bild 2.8 Baubetriebsplanung (Quelle: DB Netz AG)



2.1.4.5 FinanzierungDie Umsetzung hinhaltender Instandsetzungsmaßnahmen an Tunnelbauwerken bedarf eines mehrjährigen Vorlaufs, um einer-seits eine ausreichende Planungstiefe (technisch und baubetrieb-lich) zu erreichen und andererseits die notwendige Finanzierung sicherstellen zu können. Die verfügbaren Instandhaltungsbud-gets berücksichtigen in der Regel keine umfangreichen Sonder-maßnahmen wie die hinhaltende Instandsetzung von Tunnel-bauwerken. Der Anlagenverantwortliche muss daher in Abstim-mung mit dem zuständigen Fachbeauftragten frühzeitig über mögliche Maßnahmen entscheiden, so dass diese planerisch untersucht und die Kosten im Instandhaltungsbudget berück-sichtigt werden können. Nur die planerische Betrachtung und Verifizierung der prognostizierten Maßnahmeneffekte hinsicht-lich zu erwartender Kosten und Nutzungsdauerverlängerung erlauben eine verbindliche Berücksichtigung in der Instandhal-tungsplanung.

2.1.4.6 Personalressourcen / MarktsituationDie steigenden Investitionen in die Infrastruktur führen vermehrt zu einer Ressourcenknappheit bei den Projektbeteiligten. Diese Effekte sind sowohl bahnintern als auch bei den genehmigen-den Stellen, bei den planenden Ingenieurbüros, Gutachtern, Bauüberwachern und bauausführenden Firmen zu beobachten. Man versucht dem durch Paketierung und Bündelung von Maß-nahmen entgegenzuwirken, um den Aufwand zu reduzieren und Ressourcen freizusetzen. Eine Paketierung und Bündelung ist nur mit einer vorausschauenden Programmplanung möglich. Die kurzfristige Umsetzung von Maßnahmen bzw. Projekten wirkt diesen Effekten nachteilig entgegen.

Weiterhin empfiehlt sich die Berücksichtigung von ausrei-chenden Puffern in der Planungs- und Genehmigungsphase, um etwaige Ressourcenengpässe zu kompensieren.

2.1.4.7 Öffentlichkeit / PolitikInstandsetzungsmaßnahmen an Tunnelbauwerken erfordern oftmals eine Teilsperrung der Bahnstrecke oder werden in den nächtlichen Zugpausen durchgeführt. Neben den Fahrgästen und Eisenbahnverkehrsunternehmen, die von Teil- oder Total-sperrungen betroffen sind, kann in Abhängigkeit von Art und Umfang der Arbeiten sowie Lage der Baustelle (innerorts / Orts-randlage) eine hohe Anzahl von Haushalten betroffen sein. Ins-besondere lärmintensive Arbeiten in den Portalbereichen sowie Maschinen (Kompressoren, Stromaggregate, Baustellenfahr-zeuge) im Bereich der oftmals außerhalb der eigentlichen Bau-aktivität liegenden Baustelleneinrichtungsflächen können zu Lärm- und Staubemissionen mit einhergehender Beeinträchti-gung der Anwohner führen.

Die frühzeitige Einbindung und Information der Betroffe-nen ist unerlässlich, um die notwendige Akzeptanz für bauzeit-liche Beeinträchtigungen zu erlangen, mögliche Restriktionen für die Bauabwicklung frühzeitig zu erkennen und notwendige Gegenmaßnahmen abzuleiten.

Mögliche Formen der Öffentlichkeitsbeteiligung sind:• Persönliche Gespräche• Informationsveranstaltungen• Verteilung von Anwohnerinformationsblättern an die betrof-

fenen Haushalte• Presseartikel• Onlineplattformen• Bürgerbüro

2.1.5 Schlussfolgerung / Strategie am Beispiel der DB Netz AG

Um die großen anstehenden Aufgaben bei der Erneuerung und Instandhaltung der bestehenden Tunnelbauwerke im Bereich der Bahn bewältigen zu können, ist zwingend eine Kombination aus Investitions- und Instandhaltungsmaßnahmen notwendig. Nur durch Investition oder Instandhaltung alleine kann dies nicht be-herrscht werden. Jedes einzelne Bauwerk muss objektiv betrach-tet, bewertet und dann eine zustandsorientierte Maßnahme geplant werden, welche die weitere Nutzung sicherstellt. Des-halb ist eine gesamthafte Strategie angezeigt, um die vorhande-nen Ressourcen sinnvoll einzusetzen. Das Tunnelprogramm der DB Netz AG stellt hierfür einen qualitativ hochwertigen Anfang dar, befasst sich allerdings bisher nur mit der Investition. Hier muss die Verbindung zu den Instandhaltungsmaßnahmen ge-schaffen werden, da hierdurch die gleichen Ressourcen in Bezug auf Planung und Bauausführung genutzt werden. Es muss eine Abwägung zwischen Investition und Instandhaltung unter Ein-beziehung aller wesentlichen Faktoren stattfinden.

Im Bereich der Instandhaltung müssen neue Verfahren ent-wickelt werden, mit denen eine ressourcenschonende und zu-standsorientierte Verlängerung der Nutzung erreicht werden kann. Das Projekt „Weiterentwicklung Zustandsbewertung“ der DB Netz AG bildet dabei eine wesentliche Grundlage. Dadurch werden die Gutachten der Fachbeauftragten für eine weitere Nutzung der Daten objektiver und besser auswertbar.

2.2 Straße – Deutschland, Österreich

2.2.1 Anlagenbestand – Straße2.2.1.1 Länge und Alter der StraßentunnelDeutschlandDie Gesamtlänge der Tunnel in Deutschland im Bundesfern-straßennetz beträgt per 31.12.2016 rund 269 Röhrenkilometer (Tabelle 2.5). Aufgrund der Entwicklung der Verkehrsinfrastruk-tur und zunehmender Tendenz zu Tunnellösungen steigt die Zahl der Röhrenkilometer von Jahr zu Jahr kontinuierlich an.

Als ältester Tunnel im Bundesfernstraßennetz wurde der Tunnel Altenahr (B 267, Länge 68 m) im Jahr 1834 dem „dama-ligen Verkehr“ übergeben. Seither hat sich einiges verändert und gerade in den letzten drei Jahrzehnten hat sich die Zunahme an Tunneln und entsprechend die Längenstatistik bei Straßentun-neln enorm entwickelt. Dies spiegelt auch die dargestellte Alters-struktur (Bild 2.9) der Tunnel der Bundesfernstraßen in Deutsch-land wieder.

ÖsterreichDie Gesamtlänge der Tunnel in Österreich im hochrangigen Stra-ßennetz beträgt per 31.12.2016 insgesamt 385 Röhrenkilome-ter (Tabelle 2.5). Davon sind 59 km (15 %) einröhrig und 326 km (85 %) zweiröhrig ausgebildet. In den Jahren nach den drei Tun-nelgroßbränden (Mont-Blanc-, Tauern- und Gotthardtunnel) wurden, bis auf die verbleibenden 15 %, alle Tunnel um zweite Röhren erweitert.

Die Durchschnittslänge aller Tunnel in Österreich beträgt 1,26 km. Derzeit werden vier weitere Tunnel um eine Röhre er-weitert, der Gleinalmtunnel auf der A9 Pyhrn Autobahn, die Tunnelkette Klaus auf der A9 Pyhrn Autobahn, der Karawanken-tunnel auf der A11 Karawanken Autobahn und der Perjentunnel auf der S16 Arlberg Schnellstraße.



Fast 50 % der Tunnelröhren sind kürzer als 500 m. Das be-deutet, dass das Tunnelnetz in Österreich zu einem großen Teil aus Tunneln besteht, die nicht in den Geltungsbereich des Stra-ßentunnelsicherheitsgesetzes (nationale Umsetzung der EU-Richt linie) fallen, da dieses erst ab einer Länge von 500 m zum Tragen kommt. Ca. 7 % der Tunnel sind größer als 4.000 m.

Als ältester Tunnel im österreichischen Autobahnen- und Schnellstraßen – Netz wurde 1965 der Massenbergtunnel auf der S6 Semmering Schnellstraße (426 m, zweiröhrig) für den Verkehr freigeben. Seit den Großbränden im Mont-Blanc-Tunnel (F, 24.03.1999), im Tauerntunnel (A, 29.05.1999) und im Gott-hard-Straßentunnel (CH, 24.10.2001) erfolgte ein Umdenken bezüglich Tunnelsicherheit und die Umstellung auf Richtungsver-kehr durch Errichtung zweiter Röhren. Die Altersstruktur der

Bezeichnung Deutschland Bundesfernstraßen

Österreich hochrangiges Straßennetz

Tunnelanzahl gesamt (1-röhrig / 2-röhrig)

269 179

Röhrenlänge [km]

ca. 269 385

Offene Bauweise [Anzahl / km]

148 / ca. 108 km inkl. Galeriebauwerke (2014) 48 / ca. 40 km

Spritzbetonbauweise / NÖT[Anzahl / km]

108 / ca. 128 km (2014) 138 / ca. 338 km

Tübbingbauweise[Anzahl / km]

3 / ca. 14 km (Elbtunnel, Wesertunnel) 1 / ca. 7 km (A14 – Rheintal / Walgau Autobahn: Pfändertunnel Röhre rechts)

Ältestes Bauwerk Tunnel Altenahr (B267, Länge 68 m)Eröffnung 1834

S6 – Massenbergtunnel bei Leoben,Verkehrsfreigabe 1.1.1965

Tabelle 2.5 Tunnelbestand in Deutschland und Österreich (Stand: 31.12.2016)

1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016Anzahl Tunnel 16 20 23 28 34 41 45 47 52 62 76 90 111 130 157 165 183 202 220 237 244 253 256 269Röhren-km 8,3 9,9 11,3 20,4 24,4 28 30,4 32,8 39,5 47,6 55,1 67,9 75,7 90 115,8 130,6 160,5 191,1 217,3 237,4 242,1 247,5 254 268,6

0

50

100

150

200

250

300Rö

hren

kilometer

Bild 2.9 Altersstruktur der Tunnel der Bundesfernstraßen in Deutschland (Stand 31.12.2016)

Tunnelanlagen des hochrangigen Straßennetzes in Österreich ist in Bild 2.10 dargestellt.

2.2.1.2 Baulicher Zustand und Inspektion der Straßentunnel

DeutschlandDer Bedarf an Finanzmitteln für bauliche Instandsetzungsmaß-nahmen von Tunnelbauwerken bei Straßen in Deutschland ist bisher im Vergleich zum Erneuerungs- bzw. Nachrüstungsbedarf nachrangig. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass die Tunnel-bauwerke im Straßennetz überwiegend noch relativ jung sind. Der Instandsetzungsbedarf bei Straßentunneln wird künftig je-doch kontinuierlich ansteigen und eine entsprechend größere Bedeutung erlangen. Eine ähnliche Entwicklung ist auch bezüg-



1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016Anzahl Tunnel 3 3 3 9 10 18 30 39 46 57 65 78 82 97 102 107 118 119 143 158 164 174 178 179 179Röhren-km 1,4 1,4 1,4 11,3 17,8 48,5 67,4 79,1 95,3 109 136,5 154,4 170,1 181,2 193 196,3 212,2 212,7 271,7 296,6 307,6 343,3 352,7 358,1 385

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450Rö

hren

kilometer

Bild 2.10 Altersstruktur der Tunnel des hochrangigen Straßennetzes in Österreich (Stand 31.12.2016)

lich der bautechnisch hinhaltenden Instandsetzungsmaßnahmen zu erwarten.

In Deutschland sind Ingenieurbauwerke nach DIN 1076 hinsichtlich ihrer Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauer-haftigkeit zu prüfen und zu überwachen. Darüber hinaus sind für Tunnelbauwerke noch speziell die Regelungen der RABT zu beachten.

Nach DIN 1076 sind alle darin als Ingenieurbauwerke defi-nierten Bauwerke (u. a. Tunnel) in regelmäßigen Abständen un-ter Berücksichtigung der bei früheren Kontrollen getroffenen Feststellungen zu prüfen. Die Prüfungen sind aufgeteilt in:• Hauptprüfung – jedes sechste Jahr• Einfache Prüfung – drei Jahre nach Hauptprüfung• Prüfung aus besonderem Anlass – Sonderprüfung• Prüfung nach besonderen Vorschriften

Darüber hinaus werden die Bauwerke noch laufend durch die Bauwerksüberwachung überprüft, was entsprechend der DIN 1076 durch Besichtigung (regelmäßig einmal im Jahr) und laufende Beobachtung (laufend im Rahmen der täglichen Stre-ckenkontrolle und mindestens aber zweimal jährlich intensiv) erfolgt.

ÖsterreichIn Österreich gilt für die Überwachung, Kontrolle und Prüfung der Zuverlässigkeit (Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit) und Verkehrssicherheit in Straßentunneln die Richtlinie RVS 13.03.31. Für offene Bauweisen, Deckelbauwei-sen und Galerien ist die Richtlinie RVS 13.03.11 anzuwenden.

Durch ein dreistufiges Überwachungsprinzip – laufende Überwachungen, Kontrollen und Prüfungen – soll ein wirtschaft-lich oder verkehrssicherheitstechnisch relevanter Schaden ver-hindert werden (Bild 2.11).

• Laufende ÜberwachungFür die Feststellung der Funktionstüchtigkeit des Bauwerks, sowie der Verkehrssicherheit im Fahrraum werden laufende Kontrollfahrten zumindest alle vier Monate durchgeführt. Hierbei ist auf sichtbare Mängel, Schäden oder auffällige Ver-änderungen der konstruktiven Teile der Tunnelanlage zu ach-ten (z. B. Rutschungen an Tunnelportalen, Eisbildung, herab-gefallene Teile usw.). Es ist grundsätzlich kein Bericht anzu-fertigen. Jedoch muss die Information bei entdeckten Schäden dem Erhaltungsverpflichteten weitergegeben wer-den.

• Kontrolle (alle zwei Jahre)Mindestens alle zwei Jahre müssen die baulich konstruktiven Teile sowie die zugehörigen Anlagen und das Gelände über dem Bauwerk durch einen sachkundigen Ingenieur kontrol-liert werden. Falls nicht anders vereinbart (Prüfanweisung), erfolgt ausschließlich eine Überprüfung nach Augenschein ohne Rüstungen und Geräte. Bei dieser Kontrolle werden Ver-änderungen des Erhaltungszustands zur letzten Kontrolle festgestellt, dokumentiert und beurteilt sowie Sofortmaßnah-men bei neu festgestellten Mängeln oder Schäden aufge-zeigt. Nach außergewöhnlichen Ereignissen hat eine zusätzli-che Kontrolle zu erfolgen. Kontrolliert werden die Portale, die Tunnelstrecke, der Tun-nelanstrich, die Pannenbuchten, Flucht-, Rettungswege und Zugänge, Räume für Betriebs- und Sicherheitseinrichtungen, Nischen, Kavernen, Lüftungsschächte, Fahrbahndecken, Bord-steine, erhöhte Seitenstreifen, Bodenmarkierungen, Leitein-richtungen, Fahrbahnentwässerung, Gewässerschutzanlagen (statisch konstruktive Teile), Bergwasserentwässerung, Lösch-wasserversorgung (statisch konstruktive Teile), Dichtungs-fugen und Verkehrszeichen und Höhenkontrollen. Die Bewer-tung der Bauteile, sowie des Gesamtsystems erfolgt nach



einem Benotungssystem, wobei die Note 1 sehr guter Zustand bedeutet und die Note 5 sehr schlechter Zustand. Die Kon-trolle erfolgt hausintern durch die ASFINAG. Zusätzlich zur Benotung wird ein Bericht erstellt, der folgende Themen be-inhaltet: Der Zustand des Objekts verglichen mit dem letzten Befund, die Benutzbarkeit im bisherigen Umfang, neu festgestellte Mängel, erforderliche Sofortmaßnahmen aufgrund der fest-gestellten Mängel / Schäden, besondere Hinweise für die nächste Kontrolle und das Jahr der nächsten Kontrolle. Falls keine Prüfung möglich war, muss im Bericht eine Anwei-sung auf Durchführung einer Prüfung niedergeschrieben werden.

• Prüfung (alle 12 Jahre)Auch bei der Tunnelprüfung erfolgt eine Überprüfung der baulich konstruktiven Teile sowie der zugehörigen Anlagen und des Geländes durch einen externen sachkundigen Inge-nieur mit einschlägiger Erfahrung in der Tunnelprüfung bzw. im Tunnelbau. Dies steht im Gegensatz zur Kontrolle, die hausintern durch die ASFINAG durchgeführt wird. Der sach-kundige Ingenieur muss die Auswirkungen von Mängeln und Schäden auf die Tragkonstruktion und Verkehrssicherheit ein-schätzen können. Bei der Bewertung der Prüfung werden Zustandsnoten von 1 bis 5 vergeben, wobei folgende Bauteile benotet werden: Die Innenschale, die Tunnellaibung, die Fahrbahn und der Seiten-streifen, die Entwässerung, die Bodenmarkierung, die Flucht-wege, die Nischen, das Löschsystem, die Lüftung, Sonderbau-werke, Anlagenteile, bauliche Anlagen und das Gelände über dem Tunnel.Die Prüfung erfolgt vor Ablauf der Gewährleistungsfrist und mindestens alle 12 Jahre, außer bei technischer Notwendig-keit. Geprüft werden sollte mittels Augenschein, Messungen von Rissbreiten (nur für schädliche Risse) und stichprobenwei-ses Abklopfen insbesondere bei Spritzbetonauskleidungen. Einige Vorarbeiten wie das Öffnen aller verschließbaren Öff-nungen, das Instandsetzen der Nummerierung der Gewölbe-blöcke und eine Reinigung sowie das Bereitstellen von erfor-derlichen Unterlagen sollte die Prüfung für den sachkundigen Ingenieur erleichtern. Manche Schäden können nur erahnt werden und bedürfen einer genaueren Prüfung. Deshalb kann in diesen Fällen eine Sonderprüfung angeordnet werden.

• Sonderprüfungen (nach Bedarf)Sonderprüfungen beinhalten beispielsweise Profilaufnahmen mit Überprüfung der Deformationsmessungen in gefährdeten Bereichen, das Befahren von Leitungen, die Messung der Kar-bonatisierung, Chlorideindringung oder Betondeckungen in Schadenszonen.

2.2.1.3 Bewertung und Klassifizierung der Straßentunnel

DeutschlandGenerell ist in Deutschland das System der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 in Verbindung mit der RI-EBW-Prüf anzuwenden und daraus ein entsprechender Handlungsbedarf abzuleiten und zu begründen. Die Zustandsnoten werden unter Berücksichti-gung der Schadensauswirkung auf Standsicherheit, Verkehrs-sicherheit und Dauerhaftigkeit in einem vorgegebenen Algorith-mus berechnet (RI-ERH-ING). Die in der Norm definierte regel-mäßige Prüfung und Überwachung der Ingenieurbauwerke ermöglicht die rechtzeitige Feststellung von Schäden und bewer-tet diese. Dies wird sowohl für das einzelne Bauteil als auch in der Auswirkung auf das Gesamtbauwerk erfasst. Darauf aufbau-end kann der Baulastträger den baulichen Instandsetzungsbe-darf samt Mittelbedarf ableiten und die notwendigen Maßnah-men ergreifen.

Das Ergebnis der Bauwerksprüfung mündet in einem Prüf-bericht mit entsprechender Zustandsbewertung und Bauwerks-note. Die vorhandenen Schäden werden mit einem geeigneten Instandsetzungsvorschlag und den geschätzten Kosten bewertet.

Für die Bauwerke gibt es Zustandsnoten von 1 bis 4, die in sechs Bereiche mit entsprechender Zustandsbeurteilung aufge-teilt sind (Tabelle 2.6). Aus den sechs verschiedenen Zustands-

Bauwerke

Zustandsnote Bereich Zustandsbeurteilung

1 1,0–1,4 sehr guter Zustand

1,5–1,9 guter Zustand

2 2,0–2,4 befriedigender Zustand

2,5–2,9 ausreichender Zustand

3–4 3,0–3,4 nicht ausreichender Zustand

3,5–4,0 ungenügender Zustand

Tabelle 2.6 Zustandsnoten für Bauwerke (Quelle: RI-EBW-PRÜF)

Bild 2.11 Tunnelkontrolle und -prüfung – Österreich (Quelle: ASFINAG)



bereichen gemäß RI-EBW-PRÜF leitet sich per Defi nition entspre-chender Handlungsbedarf ab.• Sehr guter Zustand (1,0–1,4): Die Standsicherheit, Verkehrs-

sicherheit und Dauerhaftigkeit des Bauwerks sind gegeben. Laufende Unterhaltung erforderlich.

• Guter Zustand (1,5–1,9): Die Standsicherheit, Verkehrssi-cherheit des Bauwerks sind gegeben. Die Dauerhaftigkeit mindestens einer Bauteilgruppe kann beeinträchtigt sein. Die Dauerhaftigkeit des Bauwerks kann langfristig geringfügig beeinträchtigt werden. Laufende Unterhaltung erforderlich.

• Befriedigender Zustand (2,0–2,4): Die Standsicherheit, Ver-kehrssicherheit des Bauwerks sind gegeben. Die Standsicher-heit und/oder Dauerhaftigkeit mindestens einer Bauteilgruppe können beeinträchtigt sein. Die Dauerhaftigkeit des Bauwerks kann langfristig beeinträchtigt werden. Eine Schadensausbrei-tung oder Folgeschädigung des Bauwerks, die langfristig zu erheblichen Standsicherheits- und / oder Verkehrssicherheits-beeinträchtigungen oder erhöhtem Verschleiß führt, ist mög-lich. Laufende Unterhaltung erforderlich. Mittelfristig Instand-setzung erforderlich. Maßnahmen zur Schadensbeseitigung oder Warnhinweise zur Aufrechterhaltung der Verkehrssicher-heit können kurzfristig erforderlich werden.

• Ausreichender Zustand (2,5–2,9): Die Standsicherheit des Bauwerks ist gegeben. Die Verkehrssicherheit des Bauwerks kann beeinträchtigt sein. Die Standsicherheit und / oder Dauer-haftigkeit mindestens einer Bauteilgruppe können beeinträch-tigt sein. Die Dauerhaftigkeit des Bauwerks kann beeinträch-tigt sein. Eine Schadensausbreitung oder Folgeschädigung des Bauwerks, die mittelfristig zu erheblichen Standsicherheits- und / oder Verkehrssicherheitsbeeinträchtigungen oder erhöh-tem Verschleiß führt, ist dann zu erwarten. Laufende Unterhal-tung erforderlich. Kurzfristig Instandsetzung erforderlich. Maßnahmen zur Schadensbeseitigung oder Warnhinweise zur Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit können kurzfristig erforderlich werden.

• Nicht ausreichender Zustand (3,0–3,4): Die Standsicherheit und / oder Verkehrssicherheit des Bauwerks sind beeinträch-tigt. Die Dauerhaftigkeit des Bauwerks kann nicht mehr gege-ben sein. Eine Schadensausbreitung oder Folgeschädigung des Bauwerks kann kurzfristig dazu führen, dass die Stand-sicherheit und / oder Verkehrssicherheit nicht mehr gegeben sind. Laufende Unterhaltung erforderlich. Umgehende In-standsetzung erforderlich. Maßnahmen zur Schadensbeseiti-gung oder Warnhinweise zur Aufrechterhaltung der Verkehrs-

sicherheit oder Nutzungseinschränkungen sind umgehend erforderlich.

• Ungenügender Zustand (3,5–4,0): Die Standsicherheit und / oder Verkehrssicherheit des Bauwerks sind erheblich be-einträchtigt oder nicht mehr gegeben. Die Dauerhaftigkeit des Bauwerks kann nicht mehr gegeben sein. Eine Schadensaus-breitung oder Folgeschädigung des Bauwerks kann kurzfristig dazu führen, dass die Standsicherheit und / oder Verkehrssi-cherheit nicht mehr gegeben sind oder dass sich ein irrepara-bler Bauwerksverfall einstellt. Laufende Unterhaltung erforder-lich. Umgehende Instandsetzung bzw. Erneuerung erforder-lich. Maßnahmen zur Schadensbeseitigung oder Warnhinweise zur Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit oder Nutzungs-einschränkungen sind sofort erforderlich.

Die gegenwärtige Verteilung des Bauwerkszustands der Tunnel im Bundesfernstraßennetz ist im Bild 2.12 nach prozentualer Zustandsverteilung bezogen auf die Anzahl der Tunnel mit je-weiliger Gesamtzustandsnote dargestellt.

ÖsterreichDas Ergebnis der Prüfung stellt eine Beurteilung des Zustands des Gesamtobjekts und der einzelnen Bauteile mittels spezieller Noten dar sowie eine Einschätzung der Benutzbarkeit. Außer-dem sollte eine Empfehlung abgegeben werden, welche Sofort-maßnahmen für festgestellte Schäden aus Gründen der Tragfä-higkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit notwendig sind. Die Einleitung der vorgeschlagenen Maßnahmen ist ter-minlich festzulegen. Die Ursachen für die Schäden sind zusätz-lich zu untersuchen und zu dokumentieren. Darüber hinaus ist eine Terminierung für die nächste Prüfung oder Kontrolle festzu-legen. Falls erforderlich, sind die Erkenntnisse mit geeignetem Bildmaterial zu erfassen.

Im Zuge der Tunnelprüfung erfolgen eine Bewertung des Gesamtbauwerks sowie eine Bewertung der einzelnen Anlagen- und Bauteile. Die bauteilbezogene Beurteilung von tragenden, statisch relevanten Bauteilen hat einen größeren Einfl uss auf die Bewertung des Gesamtbauwerks als nicht tragende, statisch ir-relevante Bauteile.

Die Bewertung hat nach folgendem Notensystem zu erfol-gen:• Note 1: keine oder geringe Schäden – keine Einschrän-

kung von Gebrauchstauglichkeit, Tragfähigkeit und Dauerhaf-tigkeit – derzeit keine Maßnahmen erforderlich

Bild 2.12 Verteilung der Zustandsnoten für die Tunnel im Bundesfernstraßennetz – Stand: August 2017 (Quelle: BMVI)

23,7%

26,3%29,6%

18%2,2%

0,2%

Zustandsnote 1,0 - 1,4 Zustandsnote 1,5 - 1,9 Zustandsnote 2,0 - 2,4 Zustandsnote 2,5 - 2,9 Zustandsnote 3,0 - 3,4 Zustandsnote 3,5 - 4,0



• Note 2: geringe oder leichte Schäden – keine Einschrän-kung von Gebrauchstauglichkeit und Tragfähigkeit, bei Nicht-behebung kommt es längerfristig zu einer Einschränkung der Dauerhaftigkeit – Behebung im Zuge von Wartungsarbeiten empfohlen

• Note 3: mittelschwere Schäden – keine Einschränkung der Tragfähigkeit, erste Anzeichen einer Reduktion von Ge-brauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit erkennbar – mittel-fristige Instandsetzung erforderlich

• Note 4: schwere Schäden – keine Einschränkung der Trag-fähigkeit, klare Anzeichen einer Reduktion von Gebrauchs-tauglichkeit und Dauerhaftigkeit – kurzfristige Instandsetzung erforderlich

• Note 5: sehr schwere Schäden – eine Einschränkung der Tragfähigkeit und / oder Gebrauchstauglichkeit vorhanden – unverzügliche Instandsetzung oder Erneuerung erforderlich

Bild 2.13 zeigt die Zustandsverteilung der Tunnel im österreichi-schen Autobahn- und Schnellstraßennetz. In Abhängigkeit von den Zustandswerten sind Fristen für die Umsetzung von Maß-nahmen vorgesehen:• Sofortmaßnahme → unverzüglich• Kurzfristige Maßnahme → möglichst innerhalb von drei Jah-

ren • Mittelfristige Maßnahme → möglichst innerhalb von sechs

Jahren• Längerfristige Maßnahme → möglichst innerhalb von zehn

Jahren

In der RVS 13.03.31 sind die Kriterien für die Zuordnung der einzelnen Noten sowohl auf Bauwerksebene als auch auf Bau-teilebene detailliert dargestellt.

2.2.2 Investitionsbedarf – Straße2.2.2.1 DeutschlandDer Investitionsbedarf für die baulichen Instandsetzungen in Deutschland ist derzeit u. a. aufgrund des föderalen Systems nur im Groben über eine Auswertung in der Straßeninformations-bank Bauwerke (SIB-Bauwerke) anhand der Zustandsnoten möglich. Für die zuverlässige Erfassung des Investitionsbedarfs ist die Hinterfragung der einzelnen Bauwerksnoten durch Inge-

nieurverstand notwendig. Im Weiteren kann dann durch Maß-nahmenabschätzung der Investitionsbedarf abgeleitet werden. Dies muss durch das entsprechende Fachpersonal in den jewei-ligen Zuständigkeitsbereichen der einzelnen Bundesländer erfol-gen. Die Bündelung vollzieht dann das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Durch unterschiedliche Philosophien und Organisation der einzelnen Bundesländer ge-staltet sich bereits hier eine bundesweite Vereinheitlichung auf-wendig. Eine pauschale Summe für Deutschland zum aktuellen Stand und eine grobe Mittelverteilung über die nächsten Jahre ist als Orientierungsgröße darstellbar. Im Detail spielen hier aber Faktoren wie Planungsvorrat, Baurecht, Mittelbereitstellung, Streckenverfügbarkeit, verfügbares Personal, verfügbare Inge-nieurbüros, verfügbare Ausführungsfirmen usw. eine entschei-dende Rolle. Inwieweit sich die jetzt aktuell politisch beschlos-sene Reform der Auftragsverwaltung im Bereich der Bundesfern-straßen hier auswirkt, bleibt abzuwarten. Der Betriebsbeginn der Bundesfernstraßengesellschaft ist laut BMVI zum 1.1.2021 vor-gesehen.

Ohne Erfassung und detaillierte Planung des konkreten Instandsetzungsprojekts ist der Mittelbedarf rein über die Zu-standsnote über die nächsten Jahre nur sehr pauschal zu er-mitteln. Bisher war in Deutschland im Bundesfernstraßennetz für die rein bauliche Instandsetzung eher geringer Bedarf. Dieser wurde in den letzten Jahren meist über die notwendi-gen betriebstechnischen Nachrüstungen im Zuge der Umset-zung der Novellierung der RABT 2006 als Veranlasser mitab-gewickelt.

Die BuS wurde in Deutschland in den letzten rund zehn Jahren mit Sondermitteln auf den aktuellen Richtlinienstand nach RABT gebracht. Hierfür wurden bisher (31.12.2016) insge-samt im Bereich der Bundesfernstraßen für die sicherheitstech-nische Nachrüstung der Bau- und Betriebstechnik über 1 Mrd. € investiert (BMVI). Der Bedarf an Mitteln für Instandsetzung der BuS dürfte in den nächsten 10 bis 15 Jahren entsprechend ge-ring sein.

Im Weiteren wird sich der Bedarf für die betriebstechnische Ausstattung entsprechend der Nutzungsdauer (von im Mittel 10 bis 20 Jahren), abhängig von der sich künftig entwickelnden Länge an Straßentunneln, auf im Mittel rund 70 Mio. € pro Jahr einpegeln. Außerdem hängt der künftige Investitionsbedarf

Bild 2.13 Zustandsverteilung der Tunnel im Autobahn- und Schnellstraßennetz (Quelle: ASFINAG)

10%

59%

30%

1%

Note 1

Note 2

Note 3

Note 4



auch stark von der Entwicklung der Gesetze und Regelwerke bzgl. der BuS mit entsprechendem Finanzmittelaufwand für Neubau, Instandsetzung und Erhalt ab. Hier sei auf die rasante Entwicklung (Regelwerke, Technik, Kosten) der letzten Jahre hin-gewiesen.

Die Mittel für die Instandhaltung von Straßentunneln wer-den aus dem Gesamthaushalt für die Bundesfernstraßen nach entsprechendem Bedarf zur Verfügung gestellt. Aufgrund der aktuellen Entwicklung im Bundesfernstraßenhaushalt und der positiven politischen Tendenz zur notwendigen Priorisierung der Instandsetzung von Ingenieurbauwerken dürfte eine notwen-dige Umsetzung von Instandsetzungen von Tunneln künftig nicht an der Mittelbereitstellung scheitern. Im aktuellen Haushalt für 2017 sind für die Bundesfernstraßen insgesamt 7,7 Mrd. € eingestellt, aus dem sich auch die Instandsetzungsmaßnahmen speisen.

2.2.2.2 ÖsterreichDie ASFINAG erwirtschaftete 2016 einen Überschuss von 615 Mio. €, erhöhte die Eigenkapitalquote auf über 28 % und investierte 907 Mio. € in die österreichische Infrastruktur. Darü-ber hinaus legt die ASFINAG Wert darauf, dass die Verschuldung innerhalb der Lebensdauer der Infrastruktur rückführbar ist – derzeit liegt dieser Wert unter 20 Jahren. Mit dieser Vorgehens-weise ist die nachhaltige und wirtschaftliche Unabhängigkeit des Unternehmens gesichert.

Der Fruchtgenussvertrag – die vertragliche Regelung zwischen dem Eigentümer (der Republik Österreich) und der ASFINAG – sieht eine 6-Jahresplanung im Infrastrukturinvestiti-onsprogramm vor. Dieses Programm ist jährlich zwischen dem Eigentümer und der ASFINAG abzustimmen. Für 2017 bis 2022 sind insgesamt netto 719 Mio. € an Investitionen für Tunnel vorgesehen. Dieser Betrag ist gegenüber den Vorjahren rückläu-fig, da mit 2019 der Großteil der Tunnel über 500 m Länge nach dem Straßentunnelsicherheitsgesetz aufgerüstet sein muss. Die erforderlichen Arbeiten dazu befinden sich in den Schlusspha-sen, so dass ab 2019 nur noch geringere Raten für die Tunnel aufgewendet werden (Tabelle 2.7).

Längerfristige Prognosen weisen für die Jahre nach 2022 einen Sanierungsbedarf von ca. netto 150 Mio. € jährlich für die laufende Instandsetzung der Tunnelanlagen aus.

2.2.3 Einflussfaktoren / Ressourcen / Randbedingungen – Straße, Deutschland

2.2.3.1 BudgetDas Budget im Bundesfernstraßenhaushalt ist vor allem in der Bestandserhaltung / Instandsetzung nicht detailliert ausgewie-sen, sondern Bestandteil des Gesamtbudgets für die Bundes-fernstraßen (Bild 2.14). Ab einer bestimmten Größenordnung sind jedoch Maßnahmen als Einzelmaßnahmen im Haushalts-plan erfasst. Von den Mitteln der Bestandserhaltung aus dem gesamten Bundesfernstraßenhaushalt sind als Richtwert 30 bis 35 % für Ingenieurbauwerke einzusetzen. Eine Ausnahme stellte z. B. die spezielle Zuteilung von Sondermitteln für die Tun-nelnachrüstung in den vergangenen Jahren dar.

2.2.3.2 PersonalDerzeit gestaltet sich die Marktsituation in Deutschland schwie-rig. Der Investitionsbedarf und die Mittelbereitstellung – vor al-lem beim Bund – übersteigen die Personalkapazitäten sowohl intern als auch extern. Gerade in der Bestandserhaltung, die in den letzten Jahrzehnten nicht vorrangig finanziert wurde, ste-hen inzwischen für die Bundesfernstraßen ausreichend Mittel für die Umsetzung zur Verfügung. In der Realisierung entwickeln sich derzeit personelle Ressourcenengpässe bei allen an den Maßnahmen Beteiligten wie Baulastträger, Ingenieurbüros, Bau-firmen und Zulieferer.

2.2.3.3 MarktsituationWie für den Bereich Personal aufgezeigt, stellt sich die Situation auf dem Baumarkt in logischer Folge ebenfalls schwierig dar. Der Investitionsbedarf und die Mittelbereitstellung für die Bundes-fernstraßen übersteigen analog zur DB Netz AG die derzeitigen Marktkapazitäten. Darüber hinaus mangelt es in einigen Bun-desländern auch an Baurecht, was zusätzlich die Mittelumset-zung erschwert.

Autobahn / Schnellstraße – Tunnel Baustart Fertigstellung Investition(netto, Mio. €)

Erweiterung von Tunnelanlagen (zweite Röhren)

A9 – Pyhrn Autobahn: Tunnelkette Klaus 2013 2018 166

A9 – Pyhrn Autobahn: Gleinalmtunnel 2013 2019 243

A11 – Karawanken Autobahn: Karawankentunnel 2015 2022 185

S16 – Arlberg Schnellstraße: Perjentunnel 2015 2019 147

Tunnel Generalerneuerungen

A9 – Pyhrn Autobahn Tunnel Wald und Prettalerkogel 2016 2018 33

A10 – Tauern Autobahn: Kroislerwand- und Oswaldibergtunnel 2015 2017 53

A12 – Inntal Autobahn: Tunnel Wilten 2016 2017 13

A22 – Donauufer Autobahn: Tunnel Kaisermühlen 2015 2017 90

A23 – Südosttangente Wien: Tunnel Hirschstetten und Stadlau 2016 2017 43

S16 – Arlberg Schnellstraße: Arlbergtunnel 2014 2017 160

S16 – Arlberg Schnellstraße: Tunnel Langen 2018 2018 20

S16 – Arlberg Schnellstraße: Tunnel Pians und Quadratsch 2017 2018 20

A12 – Inntal Autobahn: Milser Tunnel 2017 2018 25

A14 – Rheintal/Walgau Autobahn: Tunnel Amberg 2016 2017 17

Tabelle 2.7 Übersicht Investitionsbedarf für wesentliche A+S Projekte – Österreich (Quelle: ASFINAG)



Festzuhalten bleibt, dass eine starke Sättigung des Bau-markts vorliegt, mit entsprechender Auswirkung auf die Ange-botsvielfalt und die Marktpreise.

2.2.3.4 Ablauf GenehmigungsverfahrenDas Genehmigungsverfahren für Instandsetzungsmaßnahmen von Straßentunneln im Zuge von Bundesfernstraßen unterschei-det sich von Neubaumaßnahmen. Hier handelt es sich i. d. R. um Teile eines Streckenneubaus, z. B. Autobahnabschnitte oder Ortsumgehungen. Streckenneubaumaßnahmen unterliegen ge-nerell einer umfangreichen Vorentwurfsplanung einschließlich einer Umweltverträglichkeitsprüfung u. a., dem Einholen von Sichtvermerken des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) sowie einer Planfeststellung. Bei den übli-chen Instandsetzungs- / Erneuerungsmaßnahmen reicht i. d. R. die Genehmigung des Bauwerksentwurfs aus. Das Erfordernis eines Planfeststellungsverfahrens, z. B. zur Wahrung der Belange Dritter, ist zu überprüfen. Gerade bei größeren baulichen Maß-nahmen, wie die Nachrüstung paralleler Rettungsstollen bei Ge-genverkehrstunneln, sind in der Regel ergänzende Planfeststel-lungsverfahren durchzuführen, die erhebliche zeitliche Auswir-kungen auf den Ausführungsbeginn bzw. Fertigstellungstermin nach sich ziehen können.

Die legislative Grundlage im Bereich der Bundesfernstraßen stellt das Bundesfernstraßengesetz (FStrG) dar. Hier ist unter § 17 definiert, in welchen Fällen grundsätzlich eine Planfeststel-lung, eine Plangenehmigung oder deren Entfall durchzuführen bzw. möglich ist.

2.2.3.5 Öffentlichkeit / PolitikBei Instandsetzungsarbeiten von Straßentunneln muss i. d. R. der öffentliche Verkehr aufrechterhalten werden. Nur in seltenen Ausnahmefällen oder bei zeitlich eng begrenzten Maßnahmen sind Vollsperrungen einzelner oder aller Röhren des Tunnels mög-lich. Das bedeutet für den Betreiber / den Bauherrn, dass seine Baustelle unter ständiger Beachtung der Öffentlichkeit steht z. B. als Folge täglicher oder saisonaler Stauungen. Je nach öffent-licher Bedeutung liegen diese Maßnahmen meist auch im Fokus

der Politik. Gezielte, zeit- und sachgerechte Information der Ver-kehrsteilnehmer und enge Einbindung der Politik sind daher eine wichtige Bedingung für den Erfolg bzw. die Akzeptanz der Maß-nahme. Eine entsprechende Öffentlichkeitsarbeit (Baustellen-schilder, Presseinformationen, Infocenter, Bürgerbüro) ist daher von großer Bedeutung.

2.2.3.6 Sicherheitsvorschriften / ArbeitssicherheitBei Planung, Bau und Betrieb von Straßentunneln sind die ein-schlägigen Sicherheitsvorschriften und Regeln zur Arbeitssicher-heit zu berücksichtigen und einzuhalten. Generell sind die allge-mein anerkannten Regeln der Technik für Bauarbeiten und Un-tertagebauarbeiten zu beachten. Besonders sei hier noch auf die sicherheitsrelevanten Vorgaben der RABT hingewiesen.

2.2.3.7 StreckenverfügbarkeitDurch künftige Investitionen in die Bestandserhaltung und Ver-kehrssicherheit soll das Bundesfernstraßennetz eines der leis-tungsfähigsten und sichersten in ganz Europa bleiben. Die Stre-ckenverfügbarkeit für die Verkehrsteilnehmer besitzt dabei einen hohen Stellenwert und ist bei allen Planungen und der Durch-führung von Maßnahmen zu berücksichtigen.

2.2.3.8 Bestandsschutz / Regelwerk und daraus resultierende Sicherheitsanforderungen

Grundsätzlich gilt für Ingenieurbauwerke in Deutschland bei Er-haltungsmaßnahmen Bestandsschutz.

2.2.4 Einflussfaktoren / Ressourcen / Randbedingungen – Straße, Österreich

2.2.4.1 BudgetVon 2001 bis inkl. 2015 wurden 4,65 Mrd. € in die Sanierung und den Neubau von Tunneln investiert. In den Jahren 2016 bis 2021 sollen 1,08 Mrd. € in den Ausbau der Tunnel investiert werden. Dabei geht es bei rund der Hälfte der Investitionen um die Erhöhung des Sicherheitsniveaus durch den Bau einer zwei-ten Röhre. Hier stand besonders die A9 Pyhrn Autobahn im Fo-kus. Dies betraf insbesondere den Vollausbau der Tunnelkette

Bild 2.14 Bundesfernstraßen-haushalt insgesamt in Milliar-den € (Quelle: BMVI)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Soll 2018 Plan 2019 Plan 2020 Plan

Mrd. €

6,6 6,4 6,5 6,7 6,6 6,5

7,2

7,7

8,4 8,4 8,2



Klaus im südlichen Oberösterreich sowie des Gleinalmtunnels in der Steiermark. Der Bosrucktunnel an der Grenze der beiden Bundesländer wurde im Herbst 2015 zweiröhrig und mit neues-ter Sicherheitstechnik für den Verkehr freigegeben. Mit der Er-neuerung der Tunnelkette Klagenfurt und der Modernisierung des Arlbergtunnels – mit Vollsperrungen und der Umleitung über den Arlbergpass – konnten große Herausforderungen mit einer weitgehend störungsfreien Verkehrsabwicklung gemeistert werden.

2.2.4.2 Personal Die derzeitig geplanten Baumaßnahmen zur Erfüllung der ge-setzlichen Auflagen aus dem Straßentunnelsicherheitsgesetz führen aktuell zu Personalengpässen sowohl ASFINAG-intern als auch bei beteiligten Dritten (z. B. Ingenieurdienstleistern und Bauausführenden). Ab 2019 – nach Abschluss dieser Bau-maßnahmen – ist eine Beruhigung der Marktsituation zu er-warten.

2.2.4.3 Marktsituation im Bereich des hochrangigen Straßennetzes

Die ASFINAG als Infrastrukturbetreiber erhält keine Mittel aus dem Staatsbudget, sondern wirtschaftet aus eigener Kraft mit den Einnahmen aus Maut und Vignette. Jede Investition in das Streckennetz wird anhand von drei Kriterien geprüft: • Beitrag zur verkehrlichen Wirksamkeit• Beitrag zu mehr Verkehrssicherheit• Auswirkung auf die finanzielle Nachhaltigkeit des Unterneh-

mens

2.2.4.4 Ablauf GenehmigungsverfahrenFür alle Tunnel mit einer Länge von mehr als 500 m im Verlauf von Bundesstraßen gemäß dem Bundesstraßengesetz 1971, BGBl. Nr. 286, gilt für die Sicherheit im Tunnel das Bundesgesetz über die Sicherheit von Straßentunneln (Straßentunnel-Sicher-heitsgesetz – STSG).

Nachfolgend werden einige wesentliche Aspekte des STSG erläutert (Bild 2.15).

§ 4 Tunnel-Manager Dieses Gesetz legt fest, dass ein Tunnel-Manager grundsätzlich für die Erhaltung der Sicherheit im Tunnel zuständig ist. Dafür

hat er folgende Aufgaben zu erledigen: Zunächst muss der Tun-nelmanager einen Tunnel-Sicherheitsbeauftragten bestimmen, sowie eine Tunnel-Sicherheitsdokumentation zusammenstellen. Weitere Aufgaben sind die Durchführung der Verfahren aus § 7 und § 8 sowie die Betreibung von Videoüberwachungssystemen für die Überwachung der Tunnel. Falls es Tunnelsperrungen gibt, muss der Tunnel-Manager Vorgehensweisen für diesen Fall erar-beiten und auch bei Störungen und Unfällen Meldeberichte bzw. bei Gefährdung der Sicherheit Untersuchungsberichte ver-anlassen. Die Durchführung von Übungen für den Katastrophen-fall liegt ebenso im Aufgabenfeld des Tunnelmanagers. Die Öf-fentlichkeitsarbeit über Gefahren / Verhalten im Tunnel ist ein wichtiger Sicherheitsaspekt und muss durch den Tunnelmanager über das Internet, Informationen an Rastplätzen usw. durchge-führt werden.

§ 5 Tunnel-Sicherheitsbeauftragter Die Aufgabe des Tunnel-Sicherheitsbeauftragten ist die Ausar-beitung von Betriebsabläufen vorwiegend zur Koordinierung der Einsatzdienste. Deshalb ist es wichtig, dass er an der Planung, Durchführung und Bewertung von Einsätzen im Ereignisfall mit-wirkt und er sich vergewissert, dass das Betriebspersonal und die Einsatzdienste geschult und mit den Einrichtungen vertraut sind (periodische Übungen). Beim Umbau von bestehenden Tunneln wirkt er an der Festlegung von Spezifikationen für bauliche Ein-richtungen, Ausstattung und Betrieb sowie an der Ausgestal-tung von Sicherheitsprogrammen mit. Dazu gehören auch der fachliche Rat bei der Abnahme dieser Einrichtungen und Aus-stattungen sowie die Kontrolle, dass diese regelmäßig instand gehalten werden. Stellungnahmen zu den § 7- und § 8-Verfah-ren sowie die Auswertung erheblicher Störungen und Unfälle sind auch seine Aufgaben.

§ 6 Periodische Übungen Mindestens alle vier Jahre haben Großübungen unter möglichst realistischen Bedingungen und jedes Jahr Teil- und / oder Simula-tionsübungen stattzufinden. Die Übungen sollen klare Ergebnisse liefern, dabei aber keinen oder kaum einen Schaden verursachen.

§ 7-Verfahren für Genehmigung des Tunnel-VorentwurfsIm Rahmen des § 7-Verfahrens wird der Antrag des Tunnel-Ma-nagers über die Genehmigung des Tunnel-Vorentwurfs bearbei-

Bild 2.15 Darstellung der Abläufe nach STSG (Quelle: ASFINAG)



tet, wobei Stellungnahmen des Sicherheitsbeauftragten sowie die Tunnel-Sicherheitsdokumentation beigelegt werden müssen. Für diese Genehmigungen müssen die Anforderungen des Stands der Technik erfüllt sein. Falls es im Interesse der Zweckmäßigkeit, Raschheit, Einfachheit und Kostenersparnis liegt, kann dieses Ge-nehmigungsverfahren gemeinsam mit dem Verfahren zum Um-weltverträglichkeitsprüfungsgesetz durchgeführt werden.

§ 8-Verfahren für Inbetriebnahme des TunnelsFalls die Anforderungen an das Bundesgesetz und aus dem § 7-Verfahren erfüllt sind, wird im Rahmen des § 8-Verfahrens ein Bescheid für die Genehmigung der Wiedereröffnung des Tun-nels für den allgemeinen Verkehr ausgestellt. Für die Beantra-gung benötigt man die Tunnel-Sicherheitsdokumentation bzw. die Stellungnahme des Tunnel-Sicherheitsbeauftragten zur Frage der Inbetriebnahme.

§ 10 Änderungen am TunnelBei wesentlichen baulichen Änderungen an in Betrieb genom-menen Tunneln wird die vom Tunnel-Manager dem Tunnel- Sicherheitsbeauftragten übermittelte Dokumentation mit den detaillierten Vorschlägen der Änderung von diesem geprüft. Falls es wesentliche, die Tunnelsicherheit betreffende Änderungen gibt, muss erneut ein § 7-, § 8-Verfahren durchgeführt werden.

2.2.4.5 Öffentlichkeit / PolitikAufgrund der meist nicht vorhandenen Kapazität im nachrangi-gen Verkehrsnetz müssen Tunnelinstandsetzungen im hoch-rangigen Netz prinzipiell unter Verkehr abgewickelt werden. In Abhängigkeit von der Verkehrsstärke können Baumaßnahmen über tageszeitliche Spursperrungen bzw. bei Tunnelanlagen mit Richtungsverkehr durch Sperrungen von einer Röhre mit Über-leitung des Verkehrs in die zweite Röhre abgewickelt werden. Basis zur verkehrlichen Beurteilung bilden Kapazitätsberechnun-gen mit Berücksichtigung von Verkehrsganglinien. Dabei erfolgt die Berechnung von Stauwahrscheinlichkeit bzw. Staulänge un-ter Berücksichtigung von tageszeitlichen Ganglinien bei Beach-tung der Verkehrsspitzen aus dem Berufsverkehr bzw. auch auf der Basis jahreszeitlicher Ganglinien mit Einfluss aus dem Ur-lauberverkehr. Die Ergebnisse dieser Berechnungen bilden die Grundlage für die verkehrliche Konzeption von Baumaßnah-men.

Bei unvermeidbaren Baumaßnahmen mit massiven Eingrif-fen in die verkehrliche Kapazität und daraus zu erwartenden Behinderungen erfolgt im Regelfall eine breite Öffentlichkeitsar-beit im Vorfeld der Bauarbeiten. Dies kann durch vorausgehende Informationen auf der Strecke (z. B. Wechseltextanzeigen, Trans-parente), durch Schaltungen in den Printmedien, durch Presse-aussendungen, durch Informationen an die Autofahrerorganisa-tionen aber auch durch Internetauftritte erfolgen. Durch voraus-laufende Maßnahmen kann der öffentliche Druck resultierend aus den Verkehrsbehinderungen bis zu einem bestimmten Maß reduziert werden. Weiterhin lassen sich dadurch gewisse positive Effekte, wie einerseits Umstieg auf den öffentlichen Verkehr beim Pendlerverkehr und andererseits die Wahl von Alternativ-routen beim Urlauberverkehr erreichen. Die Einrichtung eines Baustellen-Ombudsmanns zur Begleitung von kritischen Baustel-len hat positive Effekte gezeigt. Informationen auf der Strecke zu den Bautätigkeiten während der Abwicklung der Baumaß-nahme bilden den Standard der medialen Baustellenbegleitung in der ASFINAG.

2.2.4.6 Sicherheitsvorschriften / ArbeitssicherheitTunnelsicherheitSeit dem Tauerntunnelbrand 1999 hat die ASFINAG ihr Sicher-heitsmanagement für Tunnel auf völlig neue Beine gestellt, so-wohl für bestehende als auch für neue Tunnel. Die Nachrüs-tungsmaßnahmen dienen vor allem der Vermeidung von Unfäl-len und der Verbesserung der Selbstrettungsmöglichkeiten. Sie umfassen die Bereiche Belüftung, Beleuchtung, Kennzeichnung der Fluchtwege, Aufhellung der Abstellnischen, Rumpelstreifen, LED-Marker auf Schrammborden, Aufhellung des Tunnelan-strichs, die übersichtliche Gestaltung des Tunnelportals und Ein-sprechen in den Verkehrsfunk bei Ereignissen und Verkürzung der Fluchtwegabstände.

Die Forderungen des Straßentunnel-Sicherheitsgesetzes (STSG 2006) nach dem Bau von zweiten Tunnelröhren bis 2019 werden vom Ausbauprogramm der ASFINAG erfüllt.

Etwa ein Viertel aller Tunnelunfälle und die Hälfte der Getöteten treten bei Tunnelportalen und Vorportalbereichen auf. In Abstimmung mit der neuen RVS 09.01.25 wird deshalb eine homogene Gestaltung der (Vor-)Portalbereiche angestrebt. Die Verlässlichkeit von automatischer, videobasierter Ereignis-erkennung wird weiter verbessert. Mit der neuen Gefahrgutre-gelung ADR/RID/ADN 2009 werden den Gefahrgütern Tunnel-beschränkungscodes zugeordnet. Die Tunnel der ASFINAG wer-den Risiko analysen unterzogen und nach ADR kategorisiert (A bis E).

Verkehrssicherheitsprogramm 2020Im Rahmen des Verkehrssicherheitsprogramms möchte die ASFINAG nicht nur ihre technischen Anlagen verbessern, sondern auch Bewusstseinsbildung schaffen. Deshalb gibt es zahlreiche Kampagnen, die die Sicherheit in Tunneln durch gezielte Informa-tionen und Tipps verbessern. „Augen auf im Tunnel“ war eine der Aktionen und beinhaltete die Aufklärung über das richtige Verhalten im Tunnel, z. B. im Fall einer Panne, im Brandfall oder beim Einfahren in den Tunnel.

2.2.4.7 StreckenverfügbarkeitDurch stetige Investitionsschwerpunkte für mehr Verkehrssicher-heit soll das Netz der ASFINAG eines der sichersten in ganz Eu-ropa werden. Die „Kunden-Standards“ bei der Erhaltung der Autobahnen fordern: • 95 % des gesamten Netzes müssen stets frei von Baustellen

bleiben. • Der Zeitverlust durch Baustellen darf höchstens fünf Minuten

auf 100 km betragen.

Weitere Vorgaben zur Baustellenplanung auf Pendlerstrecken in Ballungsräumen bzw. den Transitrouten im Sommerreiseverkehr stehen derzeit in Diskussion. Bereits jetzt setzt die ASFINAG auf intelligente Verkehrssteuerung, um die Verkehrsströme optimal zu leiten und Staus zu verringern.

2.2.5 Schlussfolgerungen / Strategie – StraßeDie unterschiedlichen Lebenszyklen zwischen baulichen Anlage-teilen und BuS stellen den Bauwerkserhalter vor große Herausfor-derungen. Um ein möglichst hohes Maß in der Verfügbarkeit der Anlagen zu gewährleisten, ist eine Bündelung von Instandset-zungsmaßnahmen unumgänglich. Dabei ist es nicht möglich, jede Maßnahme auf Bauteilebene zum richtigen Zeitpunkt zu setzen. Vielmehr muss die gesamte Tunnelanlage betrachtet wer-



den. Voraussetzung ist eine laufende Bauwerksüberwachung mit der Kenntnis über die Zustandsentwicklung in der Vergangenheit bzw. mit der Möglichkeit, die Zustandsentwicklung in der Zu-kunft abschätzen zu können. Erst damit ist es möglich, den Zeit-punkt von Maßnahmen festzulegen. Zwangsläufig ist es dabei notwendig, durch hinhaltende Maßnahmen die Nutzungsdauer einzelner Bauteile zu verlängern und somit den optimalen Zeit-punkt einer Generalinstandsetzung sicherstellen zu können.

Im Sinne von Kriterien auf Netzebene wie Budgetbedarf bzw. Streckenverfügbarkeit ist die Vorgabe, die richtige Maß-nahme zum richtigen Zeitpunkt zu setzen als stetiger Optimie-rungsprozess zu sehen. Hinhaltende und somit lebensdauerver-längernde Maßnahmen sind dabei ein unverzichtbares Steue-rungsinstrument.

2.3 Schadensbereiche – Schäden / Baustoffe / Materialien / Bauteile

In Tabelle 2.8 erfolgt eine Zuordnung von den in Verkehrstun-neln bekannten Schäden bzw. Schadensfolgen zu Materialien und Bauteilen. Nähere Informationen zu den Schäden inklusive möglicher Schadensursachen sind in Anhang 8.4 hinterlegt. Ta-belle 4.1 in Kapitel 4 enthält eine Übersicht über mögliche In-standsetzungsmaßnahmen. Eine Zuordnung erfolgt über die in der Matrix zugewiesene Codierung.

2.4 Fazit – Bahn / Straße

Betrachtet man die Ausgangslage der beiden Verkehrsträger, so ist ersichtlich, dass die Altersstruktur, die Zustandsentwicklung und die Materialien der Ausbauten der Tunnelbauwerke unter-schiedlich sind. Beide Verkehrsträger haben jedoch das Erforder-

nis, den Zeitpunkt von Ersatzinvestitionen bzw. Generalinstand-setzungen flexibel gestalten zu können.

Bei der Bahn steht hierbei – im Gegensatz zur Straße – die Verlängerung der Nutzungsdauer bis zur Ersatzinvestition im Vordergrund. Diese Verlängerung ist erforderlich, um die Res-sourcen (Zeit, Budget, Personal, Streckenkapazitäten) für anste-hende Investitionsmaßnahmen optimal steuern zu können.

Im Gegensatz dazu steht bei der Straße als Verkehrsträger für individuelle Mobilität neben der Bautechnik auch die Ausrüs-tungstechnik stark im Fokus. Aufgrund der unterschiedlichen Nutzungsdauern zwischen Bautechnik und Ausrüstungstechnik bei den einzelnen Bauteilen kann durch die Verlängerung der Nutzungsdauer eine Bündelung zu Gesamtmaßnahmen erfol-gen.

Bei beiden Verkehrsträgern sind der Zustand und die ent-sprechend valide Zustandsbewertung sowie die gewünschte Nutzungsdauerverlängerung des Tunnelbauwerks die entschei-denden Grundlagen für die Instandhaltungsmaßnahmen zur Nutzungsdauerverlängerung. Da diese Instandhaltungsmaßnah-men für eine bestimmte Nutzungsdauer geplant und ausgeführt werden, kann unter Aufrechterhaltung der Stand-, Verkehrs- und Betriebssicherheit von der nach Regelwerk vorgesehenen Wiederherstellung des Soll-Zustands abgewichen werden.

Für solche Instandhaltungsmaßnahmen kann der Begriff hinhaltende Instandsetzung eingeführt werden. Für diese hin-haltenden Instandsetzungsmaßnahmen sind Strategien zu erar-beiten.

Die hinhaltende Instandsetzung ist sowohl für die Bahn als auch für die Straße eine wichtige Option im Lebenszyklus von Tunnelbauwerken. Sie kann dabei vom Infrastrukturbetreiber als wesentliches Steuerungselement für die Nutzungsdauer von Tunnelbauwerken eingesetzt werden und bietet damit unter Be-rücksichtigung der bauwerkspezifischen Randbedingungen eine Möglichkeit zur bestmöglichen Anlagenbewirtschaftung.



Tabelle 2.8 Matrix Schäden

Schäden / Schadensfolgen Material Bauteil

Beto

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Beto

n, S

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A B C D E F G H I J

Ablösung 1 1G x x

Absandungen 2 2C 2D x x x

Abschalung, Abplatzung, Ausbruch

3 3A 3B 3C 3D 3F 3H x x x x x x x

Abdichtung mangelhaft 4 4G x x x

Verformung 5 5A 5B 5C 5D 5E 5F 5G 5H 5I x x x x x x x x

Aussinterung / Ausblühung 6 6A 6B 6C 6D x x x x x x

Verbruch / Einbruch 7 7A 7B 7C 7D 7E 7F 7G 7I x x x x

Eisbildung 8 8A 8B 8C 8D 8E 8F 8G 8H 8I 8J x x x x x x x x

Fehlstellen im Sicherungsnetz 9 9E x x x

Felsnägel / Systemankerung defekt

10 10E x x x

Freiliegende Bewehrung 11 11B 11E x x x x x

Fugenausbruch 12 12C 12D x x x

Hohlstelle 13 13A 13B 13C 13D 13F 13G 13H x x x x x x x

Korrosion 14 14B 14E x x x x x x x

Profilversatz 15 15A 15B 15C 15D 15E 15G 15I x x

Nassstelle 16 16A 16B 16C 16D 16E 16F x x x x x x

Poröser Beton, Kiesnester 17 17A 17B x x x x x x

Risse / Klüfte 18 18A 18B 18C 18D 18E 18F 18G 18H 18I x x x x x x x x

Schrammspuren 19 19A 19B 19C 19D 19E 19G x x x x x x

Sicherungsnetzhalterung schadhaft

20 20E x x x

unzureichende Betondeckung 21 21B x x x x x

Verbindungsmittel schadhaft 22 22E x x x x

Verschlammung des Schotters 23 23J x

Verschmutzung / Verlandung 24 24G 24I x x x


3 Strategien und Konzepte für die Instandhaltung

3.1 Vorbemerkungen

Die Ausführungen in Kapitel 2 zeigen den generellen Bedarf an Instandhaltung für Verkehrstunnel auf. Aufgrund der stark voneinander abweichenden Altersstruktur der Tunnel im Bereich Schiene einerseits und Straße andererseits ist derzeit jedoch noch ein deutlicher Unterschied in Bedarf und Umfang an Instandhaltung festzustellen. Hier ergeben sich auch entsprechende Abweichungen wegen des jeweils unterschiedlichen vorhandenen Ausbaus der Tunnel, der vor allem auf das Bauwerksalter zurückzuführen ist. Die generell möglichen Vorgehensweisen im Bereich der Instandhaltung sind jedoch für beide Verkehrsarten gleich. Ein wesentlicher Unterschied in den Rahmenbedingungen ergibt sich aus dem schienengebundenen Betrieb der Bahn mit „einem Fahrer“ im Vergleich zum Individualverkehr mit „vielen einzelnen Fahrern“ auf der Straße.

Bisher wurde die Instandhaltung vor allem in Form reaktiver und präventiver Maßnahmen bei den Trägern der Verkehrstunnel angewandt. Während die präventive Instandhaltungsstrategie durch vorbeugende Maßnahmen das Entstehen eines Schadens zu verhindern sucht, hat die reaktive Instandhaltungsstrategie bisher vorrangig Instandsetzungsmaßnahmen zur Beseitigung bereits eingetretener Schäden mit dem Ziel der Wiederherstellung des Sollzustands im Fokus. Hierbei stellt sich auch gerade angesichts der Schlussfolgerungen aus Kapitel 2.4 die Frage, ob immer das Ziel der Wiederherstellung des Sollzustands zu verfolgen ist oder es auch opportun sein kann, hinhaltende Instandsetzungen zur Erzielung einer begrenzt verlängerten Nutzungsdauer der Bauwerke sicherzustellen, zu entwickeln und auszuführen. Da aktuell zahlreiche Eisenbahntunnelbauwerke, die im Zuge der Industrialisierung ab Mitte des 19. bis Anfang des 20. Jahrhunderts errichtet worden waren, die Grenze ihrer Nutzungsdauer erreichen, ergibt sich zunehmend ein Bedarf an hinhaltender Instandsetzung. Hierbei ist die hinhaltende Instandsetzung als wesentlicher Teil der Instandhaltung zu verstehen (Bild 3.1).

Aufgrund der stark voneinander abweichenden Altersstruktur und den damit verbundenen unterschiedlichen Bauweisen der Tunnel im Bereich Schiene und Straße sind derzeit verschiedene Ursachen und Inhalte der Instandhaltung festzustellen. Wichtige Parameter, die für beide Verkehrsträger gelten, sind in diesem Zusammenhang der Erhalt der notwendigen Streckenkapazität und die zur Verfügung stehenden Ressourcen (Budget, Personal).

Dabei sind vor allem wirtschaftliche Lösungen für hinhaltende Instandsetzungen bis zur möglichen Umsetzung einer Erneuerungsmaßnahme gefragt. Meist sind es Zwänge aus der Streckenverfügbarkeit oder Ressourcenengpässe, weshalb eine

notwendige Generalinstandsetzung oder Erneuerung nicht – wie technisch vielleicht erforderlich – im notwendigen Zeitrahmen umgesetzt werden kann. Für diese Fälle bedarf es einer hinhaltenden Instandsetzung, deren Umfang wirtschaftlich auf den realisierbaren Zeitpunkt des Ersatzneubaus abgestimmt sein muss und für die angestrebte Restnutzungsdauer die Aufrechterhaltung der Stand, Betriebs und Verkehrssicherheit gewährleistet.

3.2 Strategien

Ziel dieses Kapitels ist es, Strategien für die Instandhaltung darzustellen, die derzeit Anwendung finden. Dabei werden aktuelle Entwicklungen und Tendenzen aufgezeigt. Hier ist in erster Linie die reaktive (schadensinduzierte) Instandhaltung von der präventiven (vorbeugenden / proaktiven) Instandhaltung abzugrenzen.

Neben diesen beiden bisher etablierten Instandhaltungsstrategien (reaktive / präventive) enthält dieser Sachstandsbericht vor allem eine detaillierte Betrachtung der hinhaltenden Instandsetzung. Die hinhaltende Instandsetzung stellt eine mögliche Grundmaßnahme der reaktiven Instandhaltung dar. Sie verfolgt nicht das Ziel, die Nutzungsdauer eines Neubaus zu erreichen, sondern die notwendigen Maßnahmen im Verkehrswegenetz zu entzerren. Eine Strategie der noch in den Anfängen stehenden hinhaltenden Instandsetzung ist von den bisher bekannten Strategien ausgehend zu entwickeln und einzuordnen.

Die Darstellung der bei den beteiligten Eigentümern / Betreibern der Verkehrswege derzeit überwiegend angewandten Strategien im Einzelnen ist an dieser Stelle ausdrücklich nicht vorgesehen. Es geht vielmehr darum, die unterschiedlichen Strategiekonzepte grundsätzlich aufzuzeigen. Hierbei soll auf bereits praktizierte Strategien Bezug genommen werden. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Hinführung zur Strategie der hinhaltenden Instandsetzung.

3.2.1 Präventive InstandhaltungsstrategieBei der präventiven Instandhaltungsstrategie handelt es sich meist um vorbeugende Maßnahmen und Konzepte, die durch vorzeitige Instandsetzungsaktivitäten im Lebenszyklus des Bauwerks dessen Nutzungsdauer verlängern sollen (Bild 3.2). Das kann erreicht werden durch fachkundige Beurteilung, durch gezieltes Monitoring, frühere Schadensdetektion und adäquate Maßnahmen vor Schadensentstehung. Auf die Bedürfnisse und Randbedingungen des jeweiligen Bauwerks abgestimmt werden verbesserte Wartungsroutinen und optimierte Wartungsintervalle eingeführt. Ein besonderes Augenmerk wird auf möglichst bauwerksschonende

Th. Gabl, C. Jüngst, M. Pucher, Ch. Reichl, M. Schlebusch, T. West

Kap. 3: Strategien und Konzepte für die Instandhaltung


Bild 3.1 Übersicht Instandhaltungsstrategien

Reaktiv

Präventiv

Instandhaltung (DIN 31051)

Verbesserung Instandsetzung Wartung Inspektion

präventive Strategie langfristige Strategie hinhaltende Strategie

Langfristige Instandsetzung:

• Wiederherstellung Sollzustand • Langfristige Instandsetzung • Stand-/ Verkehrs-/

Betriebssicherheit gewährleistet • „Unverzügliches“ Handeln

erforderlich

Hinhaltende Instandsetzung:

• Wiederherstellung Gebrauchstauglichkeit, nicht Sollzustand

• Temporär / zeitlich begrenzte Instandsetzung

• Stand-/ Verkehrs-/ Betriebssicherheit gewährleistet

• „Unverzügliches“ Handeln erforderlich

Vorbeugende Maßnahmen:

• Maßnahmen zur Bewahrung des Sollzustandes

• Hohe Anlagenverfügbarkeit • Gute Planbarkeit • Monitoring zur frühen

Schadensdetektion • Kurze Instandsetzungszeiten • Vermeidung von Störungen an der

Anlage

Bild 3.2 Grundprinzip der präventi-ven Instandhaltungsstrategie

E,R

t

Einw

irkun

g, W

ider

stan

d

Zeit

R

E

Tmaxt2 T

Zunahme Lebensdauer

Zeitpunkt Maßnahme

RErtüchtigung Bauwerk

T

(< t1 )

t1 = Zeitpunkt einer reaktiven In-standsetzung bei eingetretenem Schaden

t2 = Zeitpunkt einer proaktiven Instandhaltungsmaßnahme

th = Zeitpunkt einer hinhaltenden Instandsetzungsmaßnahme

TM = Zeitpunkt einer langfristigen Maßnahme

TMax = Lebensdauer / Nutzungszeit des Bauwerks

R = WiderstandE = Einwirkung

Verfahren zur Wartung und Instandsetzung gelegt. Ein probates Hilfsmittel stellt dabei das Monitoring dar, wobei im Besonderen auf das KostenNutzenVerhältnis zu achten ist.

3.2.2 Reaktive Instandhaltungsstrategie3.2.2.1 Langfristige InstandhaltungsstrategieBei der reaktiven langfristigen Instandhaltungsstrategie handelt es sich meist um eine Einzelschadens bzw. Einzelfehlerbeseitigung mit der Möglichkeit, den Sollzustand des Bauwerks wiederherzustellen (Bild 3.3). Hier wird erst auf einen Schadenseintritt

reagiert. Dabei geht es also um eine schadensinduzierte Instandsetzung, deren Auslöser das Auftreten eines bei Prüfung oder Überwachung erkannten Schadens ist. Dies bedeutet, dass in bestimmten Fällen ein unverzügliches Handeln ohne ausreichenden Planungsvorlauf notwendig ist, was entsprechende Gefahren und Probleme birgt. Beispielsweise kann ein Schaden auch bei schneller Reaktion bis zu dessen Beseitigung ein vorübergehendes Sicherheitsrisiko darstellen, das durch betriebliche Maßnahmen kompensiert wird und mit dem folglich rasch umgegangen werden muss.



Ebenso ist das finanzielle Risiko zu beachten, da aufgrund der kurzen Reaktionszeit mit höheren Kosten zu rechnen ist. Hier sei auf die begrenzte Vorbereitungszeit für Erkundung, Planung, Ausschreibung und Arbeitsvorbereitung sowie die damit verbundene, meist geringere Ausführungsqualität verwiesen. Auch der eventuell erforderliche Eingriff in die Streckenverfügbarkeit ohne den üblichen verwaltungstechnischen Vorlauf ist sehr kritisch und problembehaftet.

3.2.2.2 Hinhaltende InstandhaltungsstrategieZiel der reaktiven hinhaltenden Instandhaltungsstrategie ist das „Retten“ bzw. „Hinhalten“ des betreffenden Bauteils bis zur langfristigen Maßnahme (Generalinstandsetzung, Teil oder Vollerneuerung, Ersatzneubau) durch eine möglichst wirtschaftliche nutzungsdauerverlängernde Maßnahme (Bild 3.4). Im Unterschied zur reaktiven langfristigen Instandhaltungsstrategie ist eine Wiederherstellung des Sollzustands wirtschaftlich nicht möglich bzw. nicht angestrebt. Die Abwägung der Ausführung und des Umfangs der hinhaltenden Maßnahme hat den notwendigen Zeithorizont und das KostenNutzenVerhältnis zu berücksichtigen. Die große Herausforderung bei der hinhaltenden Instandhaltungsstrategie besteht darin, die richtige zeitliche Bemessung für das Hinhalten zu finden. Ist diese zu kurz, be

steht das Risiko, dass ein nochmaliges Nachbessern zum Hinhalten notwendig wird. Ist sie dagegen zu lang, verschenkt man gegebenenfalls Ressourcen. Beide Abweichungen wirken sich jeweils negativ auf das KostenNutzenVerhältnis der hinhaltenden Maßnahme aus und sind entsprechend zu optimieren.

3.2.3 Zuordnungsempfehlung von Instandhaltungsstrategien zu Zustandskategorien am Beispiel der DB Netz AG

Die Darstellung mit der Zuordnungsempfehlung für die verschiedenen Instandhaltungsstrategien (Tabelle 3.1) veranschaulicht die Wechselwirkung bzw. das Zusammenspiel zwischen den vorstehend beschriebenen Instandhaltungsstrategien und der Zustandskategorie am Beispiel der Bauwerksbewertung der DB Netz AG. Sinngemäß kann diese Zuordnungsempfehlung weitgehend auch auf den Verkehrsträger Straße übertragen werden.

Die hier getroffene Empfehlung kann allerdings nur als grobe Orientierung dienen. Sie erfolgt auf einem hohen Abstrahierungsgrad, da sich die Zustandskategorie auf den gesamthaften Bauwerkszustand bezieht. Deshalb ersetzt sie keinesfalls die individuelle Einzelfallprüfung am Bauwerk.

Bild 3.3 Grundprinzip der reaktiven / langfristigen Instandhaltungsstrate-gie (Legende siehe Bild 3.2)

E,R

t

Einw

irkun

g, W

ider

stan

d

Zeit

R

E

Ti t1 T

theoretische Lebensdauerangestrebte Lebensdauer

Schaden

Bild 3.4 Grundprinzip der reaktiven / hinhaltenden Instandhaltungsstrate-gie (Legende siehe Bild 3.2)

E,R

t

Einw

irkun

g, W

ider

stan

d

Zeit

R

E

TMth

Zeitpunkt langfristige MaßnahmeZeitpunkt hinhaltende Maßnahme

Hinhalten Lebensdauer

TL



3.3 Hinhaltendes Instandhaltungskonzept

Hierbei sind die unterschiedlichen Nutzungsdauern der vorhandenen Bauwerkssubstanz, der Einbauteile und der betriebstechnischen Ausstattungselemente einerseits sowie der zur Verfügung stehenden Instandhaltungsmaßnahmen andererseits besonders zu berücksichtigen. Ebenso kommen die jeweiligen betreiber und verkehrswegspezifischen Randbedingungen zum Tragen. Ziel ist es, die Qualität der Bauwerkssubstanz soweit zu verbessern oder aufrecht zu halten, bis die langfristige Maßnahme durchgeführt werden kann (auch unter Beachtung von Investitionsspitzen und Vermeidung unzulässiger Verkehrseinschränkungen).

3.3.1 ZustandserfassungDie Methoden zur Zustandserfassung (siehe Kapitel 2) werden bei den einzelnen Betreibern / Eigentümern unterschiedlich gehandhabt bzw. klassifiziert. Entsprechend der Normung sind dabei generell die Kriterien Standsicherheit, Betriebssicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit zugrunde zu legen. In Deutschland ist in diesem Zusammenhang die DIN 1076 für die Straße und die Ril 853 für die DB AG zu beachten, in Österreich analog die RVS 13.03.31.

3.3.1.1 SchadenskatalogeSeitens der Betreiber / Eigentümer gibt es zum Teil entsprechende Schadenskataloge, mit musterhaften Vorgaben für eine standardisierte Klassifizierung der Bauwerksschäden. Dadurch ist eine Vergleichbarkeit und Wertbarkeit über das gesamte jeweilige Verkehrswegenetz möglich und eine belastbare Basis für einen effizienten Mitteleinsatz im Bereich des jeweiligen Verkehrsträgers gegeben. Die Schäden sind im Hinblick auf eine hinhaltende Strategie zu analysieren. Die sich so ergebende Schadensmatrix stellt ein Indiz dahingehend dar, inwieweit durch gezielte Maßnahmen der größte Nutzen erreicht werden kann. Hieraus lässt sich wiederum unter Berücksichtigung der Maßnahmenkosten eine geeignete Priorisierung hinsichtlich der Maßnahmenumsetzung im gesamten Netz ableiten.

Bei der DB AG erfolgt die Ableitung des Handlungsbedarfs derzeit aus den Erkenntnissen der Schadenserfassung im Rahmen der Begutachtung.

3.3.1.2 SchadensanalyseDurch die Erfassung vorhandener Schäden im Zuge der Bauwerksprüfungen und die Einspeisung der Ergebnisse in das Bewertungssystem ergibt sich über die Bauwerks bzw. Bauteilnote gegebenenfalls ein entsprechender Handlungsbedarf. Der systemfestgestellte Handlungsbedarf ist in einem ersten Schritt in

genieurtechnisch zu analysieren und zu hinterfragen. Bei gravierenden oder unklaren Schadensbildern kann es sinnvoll sein, über die standardisierten Bauwerksprüfungen hinaus noch spezielle objektbezogene Schadensanalysen (OSA) durchzuführen (Bild 3.5).

Bei der DB AG soll zukünftig eine statistische Auswertung und Clusterbildung bis hin zur Bauwerksteilebene aus den Begutachtungen der Bauwerke erfolgen.

3.3.2 Bewertung und PrognoseDie Schäden sind im Hinblick auf Risiko und Gefährdung der Standsicherheit, Betriebssicherheit, Verkehrssicherheit und Dauer haftigkeit zu bewerten. Durch Überlagerungseffekte, örtliche Schadenshäufungen (z. B. Portalbereich, Bereich von Querschlägen, usw.) oder Schäden über die Länge des gesamten Bauwerks (z. B. Mauerwerksfugen, Undichtigkeiten, Entwässerung) ergeben sich unterschiedliche Bewertungen im Hinblick auf Art und Umfang hinhaltender Maßnahmen. Die Auswahl geeigneter Cluster für eine hinhaltende Instandsetzung erfolgt unter Abwägung technischer, betrieblicher und wirtschaftlicher Gesichtspunkte.

Bild 3.5 Schadens- und Zustandsbewertung mit / ohne objekt-bezogene Schadensanalyse – Auszug aus dem Leitfaden Objekt-bezogene Schadensanalyse OSA (Quelle: BMVI)

Zustandskategorien

Instandhaltungsstrategien

reaktiv hinhaltend präventiv

1 + – +

2 + – +

3 + / – + / – +

4 + / – + + / –

Tabelle 3.1 Zuordnungsempfehlung für Instandhaltungsstrategien + Durchführung + / – genauere Prüfung – keine Durchführung



3.3.2.1 BewertungsverfahrenIm Bereich der Bundesfernstraßen geht der in der Bauwerksprüfung festgestellte Zustand aktuell durch Einpflegen der Schäden in das System SIBBauwerke ein. Es erfolgt eine systemimmanente Bewertung für das gesamte Bauwerk sowie für einzelne Bauteile durch eine Bauwerksnote. Dabei wird die Schadensausbreitung und Schadenshäufigkeit bei der Berechnung der Zustandsnote berücksichtigt. Hieraus ergibt sich ein standardisiert festgelegter Handlungsbedarf, gestaffelt nach Notenbereichen. Dies stellt eine grundsätzliche Basis für das weitere Handeln dar, die jedoch stets durch fachkundiges Personal mit entsprechendem Ingenieurverstand im Detail hinterfragt werden muss, bevor konkrete Maßnahmen eingeleitet werden. Der jeweils durch das Programm aufgezeigte Handlungsbedarf, gekennzeichnet durch die Bauwerksnote, ist auf Basis der vier Indikatoren (Standsicherheit, Betriebssicherheit, Verkehrssicherheit, Dauerhaftigkeit) hinsichtlich der tatsächlichen Notwendigkeit zu verifizieren. In der RIEBWPRÜF 2017 sind der Zustandsnote für Ingenieurbauwerke nach DIN 1076 sechs verschiedene Zustandsbereiche mit entsprechendem Handlungsbedarf zugeordnet.

Im Bereich der DB Netz AG wird das Ergebnis der Regelbegutachtung im System „SAP R/3 Netz“ durch den Fachbeauftragten hinterlegt. Der Fachbeauftragte gibt im Rahmen seines Gutachtens einen Maßnahmenvorschlag für die Schadensbeseitigung ab. Über diesen Maßnahmenvorschlag wird im Zuge einer Entscheiderkonferenz unter Einbindung des Anlagenverantwortlichen, des Leiters Instandhaltung, des Leiters der entsprechenden Produktionsdurchführung sowie des Leiters Planung und Steuerung im Hinblick auf das Gesamtbudget priorisiert und entschieden.

3.3.2.2 Zustandsentwicklung / RestnutzungsdauerGrundsätzlich kann die Zustandsentwicklung für die Straßentunnel in Deutschland vereinfacht anhand der periodisch durchzuführenden Prüfungen und Besichtigungen nach DIN 1076 beobachtet werden. Dies erfordert aber auch, den Ergebnissen der Prüfungen eine entsprechende Aufmerksamkeit zukommen zu lassen. Hieraus lässt sich mit hinreichender Erfahrung und Ingenieurverstand die Zustandsentwicklung abschätzen und Rückschluss auf die Restnutzungsdauer ziehen. Ab einem bestimmten Bauwerkszustand (Note 2,5) ist jedoch eine vertiefte Betrachtung notwendig, um entsprechende Schritte einleiten zu können. Hierzu kann man bei Bedarf in einen Prüfrhythmus mit kleineren Prüfintervallen übergehen und / oder geeignete Maßnahmen des Monitorings ergreifen. Dies liefert dann detailliertere Informationen und größere Datenmengen zur Prognose der Restnutzungsdauer. Deren Beurteilung obliegt jedoch weiterhin dem Ingenieurverstand.

Im Bereich der DB Netz AG gibt der Fachbeauftragte bei der Regelbegutachtung neben der aktuellen Zustandsbewertung auch eine Prognose für die Entwicklung des Bauwerkszustands über die nächsten 6 bzw. 18 Jahre ab unter der Prämisse, dass keine Maßnahmen am Bauwerk durchgeführt werden.

3.3.3 Planung von hinhaltenden Maßnahmen

Basierend auf den erfassten Schäden, deren Umfang bzw. Ausmaß sind im Weiteren die konkreten Maßnahmen zu planen. Hierzu sind Maßnahmenkataloge für bautechnische Lösungen zu erstellen. Ebenso soll ein Schwerpunkt auf dem Monito

ring liegen, das sich entweder mit den bautechnischen Maßnahmen ergänzt oder auch eigenständig zum Einsatz kommen kann.

Für die Planung von hinhaltenden Maßnahmen sind insbesondere die Ermittlung und Bewertung des aktuellen Zustands eines Bauwerks entscheidend. Unter Einbeziehung einer wirtschaftlichen KostenNutzenBetrachtung kann dann projektspezifisch über hinhaltende Instandsetzungsmaßnahmen entschieden werden.

3.3.3.1 MonitoringDas Monitoring gewinnt im Bereich der hinhaltenden Instandsetzung zunehmend an Bedeutung. Daher sollte neben den bautechnischen Maßnahmen der Einsatz einer messtechnischen Überwachung in Betracht gezogen werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, wo die Grenzen des Monitorings liegen, da es keine aktive Maßnahme zur Sicherheitserhöhung darstellt. Das Monitoring darf nicht zum Selbstzweck werden. Es gilt genau zu hinterfragen, welche Möglichkeiten der sensorischen Überwachung für den vorliegenden Bauwerksschaden existieren und welchen Erfolg man durch die konkrete Monitoringmaßnahme erwarten kann. Das KostenNutzenVerhältnis ist zu wahren. Die Kosten für das Monitoring sollten die Kosten für eine Schadensbeseitigung nicht übersteigen.

3.3.3.2 Betriebliche Kompensationsmaßnahmen für Defizite am Bauwerk

Durch die in den letzten Jahren intensive Entwicklung quantitativer Risikoanalyse und bewertungsverfahren besteht in besonderen Fällen die Möglichkeit, bei entsprechenden Nachweisen, bautechnische Maßnahmen durch betriebliche zu kompensieren. Diese Möglichkeit sollte in die Planung mit aufgenommen werden, da sie zukünftig zunehmend an Bedeutung gewinnen wird. Zudem stellt sie gerade für den Betreiber / Eigentümer eine Absicherung dar, wenn sich durch kurzfristige betriebstechnische Maßnahmen (z. B. Geschwindigkeitsbegrenzung) bautechnische Maßnahmen zeitlich in die Zukunft verschieben lassen.

3.3.3.3 Betreiberspezifische RandbedingungenDie betreiberspezifischen Randbedingungen richten sich sehr stark nach der Verkehrsart (Bahn / Straße). Hierzu zählen u. a. die betrieblichen Möglichkeiten für eine Voll oder Teilsperrung und die Möglichkeiten der Lichtraumgestaltung (z. B. bei Straßen Verringerung der Fahrstreifenbreite) für auszuführende Maßnahmen. Darüber hinaus unterscheiden sich die Rahmenbedingungen für Bahn und Straße z. T. erheblich. Während die Bahn schienengebunden mit professionellem Triebfahrzeugführer nach Fahrplan agiert und die Passagiere als passive Nutzer des Verkehrswegs zu betrachten sind, stellt im Straßenverkehr jedes einzelne Fahrzeug einen aktiven Nutzer mit entsprechendem individuellem Verhaltensrisiko in der Nutzung des Verkehrswegs dar. Dies hat eine Auswirkung vor allem in Bezug auf Eingriffe in die Verkehrsführung und den Verkehrsraum.

3.3.3.4 KostenwirksamkeitEntscheidender Faktor sind die Kosten der Maßnahmen, aber auch deren Wirksamkeit im Hinblick auf die Nutzungsdauer des instandzusetzenden Bauwerks. Die Kostenwirksamkeit stellt einen maßgebenden Aspekt für die Umsetzung der jeweiligen Maßnahme dar.



3.3.4 Priorisierung und BudgetierungAusgehend von der übergeordneten Strategie des Betreibers ist die Priorisierung der instandzusetzenden Bauwerke anhand der Zustandsbewertungen und Risikoanalysen im jeweiligen Netz entscheidend. Dementsprechend erfolgt die Bereitstellung der verfügbaren Mittel. Investitionsspitzen und Ressourcenengpässe können dabei entzerrt werden. Hinzu kommen Optimierungen über Maßnahmenverknüpfungen, z. B. bautechnische Instandsetzung in Verbindung mit der Erneuerung der BuS, oder auch streckenzugbezogene Aspekte, z. B. Synergien bei Streckensperrungen oder ertüchtigungen über größere Abschnitte.

3.3.5 Programmentwicklung und UmsetzungHier ist aus Sicht der Betreiber / Eigentümer ein Konzept aufzustellen, wie und nach welchen Kriterien ein Instandhaltungsprogramm aufgebaut werden kann.

Es sollte dabei auf die Tunnelbauwerke bezogen eine netzweite Kombination zwischen Instandhaltung und Investition erfolgen. Beides sollte immer im Zusammenhang betrachtet werden. Dabei ist stets ein hohes Augenmerk auf die bestmögliche Verfügbarkeit des Verkehrsnetzes für den Nutzer zu richten.


4 Handlungshilfe für Instandhaltungskonzepte

4.1 Vorbemerkung

Kernthema dieses Kapitels ist die praktische Anwendung der Instandhaltungskonzepte aus Kapitel 3 auf die Bestandstunnel der Bahnen und Straßen in Deutschland und Österreich. Beim Bahnbereich gelten die Ausführungen nur für Deutschland (DB). Die nachstehenden Ausführungen beinhalten Arbeits- und Handlungshilfen für die Grundmaßnahmen der Instand-haltung, die gemäß der länderspezifischen Regelungen vorge-geben sind.

In Deutschland und Österreich ist die Instandhaltung in die Grundmaßnahmen• Wartung (= Bewahrung des Soll-Zustands)• Inspektion (= Überwachung, Untersuchung, Begutachtung)• Instandsetzung (= Wiederherstellung des Soll-Zustands)• und Verbesserunguntergliedert. Die Definitionen dieser Grundmaßnahmen basieren auf den Regelungen der DIN EN 13306, der ÖNORM EN 13306 und der DIN 31051.

Um eine länderspezifische Betrachtung mit etwaigen Wie-derholungen zu vermeiden, werden im Folgenden vergleichbare Begriffe in einem Themenkomplex zusammengefasst.

Je nach Bauwerkszustand und Ausmaß der Schäden erfor-dert jede Instandsetzung eine projektspezifische Maßnahmen-planung mit der Erarbeitung eines optimalen Erhaltungskon-zepts auf der Basis der vom Bauherrn / Betreiber vorgegebenen Zielsetzungen und Nutzungsbedingungen.

Schwerpunkt der Ausarbeitung ist die Instandsetzung in Kapitel 4.2.4 mit Einzelanleitungen und bautechnischen Maß-nahmenkatalogen für eine spezifische Schadensbehebung oder Schadensbegrenzung im Hinblick auf eine definierte Nutzungs-dauer in den Bestandstunneln. Ist die Bauwerkssubstanz derart geschädigt, dass keine Instandsetzung mehr möglich ist, so wird im Kapitel 4.2.5 Teilerneuerung auf den Ersatz von geschädigten Bauteilen eingegangen. Zur Verlängerung der Nutzungsdauer wer den darüber hinaus in den Kapiteln 4.2.1 und 4.2.2 Empfeh-lungen für Präventions-, Wartungs- und Überwachungsmaßnah-men gegeben.

Die vorliegenden Handlungshilfen sollen wichtige Aspekte für die Planung und Ausschreibung von Instandhaltungsmaß-nahmen darlegen. Sie basieren auf Erfahrungen von vorange-gangenen Projekten und sollen im Sinne einer Arbeitshilfe die technischen und betrieblichen Möglichkeiten zur Bewältigung der jeweiligen Problemstellungen aufzeigen. Dabei bleibt aber festzustellen, dass die Problemstellungen immer auch projekt-spezifisch und individuell im Rahmen einer ganzheitlichen Be-trachtung zu sehen sind. Das grundsätzliche Vorgehen ist daher nicht pauschalierbar und die Handlungshilfen erheben daher

keinen Anspruch auf Vollständigkeit im Sinne einer lückenlosen Checkliste. Zur weitergehenden Information wird auf die Litera-tur [4.1] bis [4.5] verwiesen.

4.2 Handlungshilfe für Planung und Ausschreibung

Grundlage jeglicher Maßnahmen im Rahmen der Instandhaltung ist die Zielsetzung des Betreibers im Hinblick auf die geplante Nutzung des Bauwerks. Die erreichbare Nutzungsdauer ist wie-derum maßgeblich durch den Bauwerkszustand und die wirk-same Abnutzung beeinflusst.

Jedes Bauwerk ist daher einer Inspektion und präventiv einer Wartung zu unterziehen. Erst die Dokumentation von Schäden löst die Planung und Ausführung einer Instandsetzung oder ggf. einer Erneuerung aus. Zur Ermittlung der Schadensursache und ggf. zur Eingrenzung der Schadensbereiche sind gezielte Erkun-dungen bzw. weiterführende Untersuchungen (OSA) durchzu-führen (für weitere Details siehe Sachstandsbericht 2015 [1.5]). Nur durch die Kenntnis der Ursache ist eine nachhaltige Instand-setzung oder Erneuerung sichergestellt. Die im Kapitel 4.2.4 dar-gelegten Empfehlungen für eine Instandsetzung beinhalten grundlegende bautechnische Maßnahmen, durch deren Anwen-dung unterschiedliche Schäden behoben bzw. abgeschwächt werden können. Ist eine Instandsetzung von einzelnen Bauteilen nicht mehr möglich, so wird im Kapitel 4.2.5 eine Zusammenstel-lung von möglichen Teilerneuerungsmaßnahmen innerhalb eines Tunnelbauwerks gegeben.

Generell geht es bei Instandsetzungen und Teilerneuerun-gen um die Wiederherstellung / Erhaltung der Sicherheit (Stand-, Betriebs- und Verkehrssicherheit) sowie um die Beseitigung von Schäden zur Korrektur der reduzierten Sicherheiten. Ist die Stand-sicherheit gefährdet, sind die Betriebs- und Verkehrssicherheit meist auch nicht ausreichend.

Die sinnvolle Anwendung der Empfehlungen auf Neben-bauwerke, z. B. Flucht- und Rettungsstollen, ist grundsätzlich möglich und im Einzelfall zu prüfen, wird aber im vorliegenden Sachstandsbericht nicht weiter behandelt.

4.2.1 Inspektion (Überprüfung, Überwachung, Begutachtung)

4.2.1.1 Straße in DeutschlandDie Grundlage für die Zustandserfassung bzw. Schadensfeststel-lung ist die DIN 1076 und jene für die Erkundung der BuS ist die Inspektion gemäß RABT. Es wird unterschieden zwischen Bau-werksprüfung und Bauwerksüberwachung. Weiterführende Er-läuterungen werden in Kapitel 2.2.1 und in [1.5] gegeben.

M. Eder, T. Gabl, C. Jüngst, C. Reichl, M. Schlebusch, T. West, I. Weller, C. Wolf

Kap. 4: Handlungshilfe für Instandhaltungskonzepte


Ein Bauwerksmonitoring wird nur im Sonderfall bei akutem Handlungsbedarf und zu erwartendem Kosten-Nutzen-Verhält-nis angewendet.

4.2.1.2 Straße in ÖsterreichDie bautechnische Überwachung von österreichischen Straßen-tunneln erfolgt nach der RVS 13.03.31 in einer dreistufigen Vorgangsweise. Dabei wird zwischen einer laufenden betrieb-lichen Überwachung, Kontrollen im Intervall von zwei Jahren und Prüfungen im Abstand von zwölf Jahren unterschieden. Bei Bedarf können Sonderprüfungen zur Klärung spezieller Frage-stellungen über den üblichen Prüfumfang hinaus vorgesehen werden.

Abhängig von der Art der Überwachungstätigkeit fordert die RVS unterschiedliche Qualifikationen vom eingesetzten Per-sonal bzw. unterscheidet sich damit auch der Umfang der Doku-mentation. Im Regelfall bildet die Dokumentation der Prüfung, fallweise ergänzt mit Sonderprüfungen, die Basis für die Planung von Instandsetzungsmaßnahmen. Auf die bauliche Inspektion von Straßentunneln in Österreich wird auch in Kapitel 2.2.1 ein-gegangen.

4.2.1.3 Bahn (am Beispiel der DB)Die DB AG unterscheidet gemäß Richtlinie 853.8001 und 804.8001 zur Feststellung des Ist-Zustands von Tunneln zwi-schen den unterschiedlichen Arten der Inspektion:• Überwachung• Untersuchung• Sonderinspektion• (Regel-)Begutachtung

Je nach Art der Inspektion wird diese durch einen Ingenieur, Fachbeauftragten oder ALV als Mitarbeiter der DB Netz AG aus-geführt und umfasst einen unterschiedlichen Umfang und Do-kumentation. Nähere Erläuterungen zu Inspektionen bei der DB AG geben die Kapitel 2.1.1.4 und 2.1.1.5.

Die Inspektion, insbesondere die Regelbegutachtung durch den Fachbeauftragten (interner Gutachter) sowie deren Doku-mentation in Gutachten stellt dabei ein punktuelles Bauwerks-monitoring dar. Die Entwicklung des Bauwerks über die gesamte Lebensdauer wird dabei in Form von einzelnen Gutachten im Bauwerksbuch dokumentiert.

Ein dauerhaftes Bauwerksmonitoring wird nur im Sonder-fall bei akutem Handlungsbedarf und entsprechendem Nutzen angewandt, um die Entwicklung von Bauwerksveränderungen für ggfs. durchzuführende Instandsetzungsmaßnahmen qualita-tiv zu dokumentieren und entsprechende Aussagen zu treffen.

4.2.2 Wartung, Prävention, Instandsetzung4.2.2.1 Bahn am Beispiel der DB Netz AGDie DB Netz AG unterscheidet in der Instandhaltung zwischen den Arten• Wartung• Prävention• Instandsetzung (Entstörung und Einzelfehlerbehebung)

Dabei beschreibt die Wartung alle Maßnahmen, die der Bewah-rung des Soll-Zustands dienen.

Die Prävention stellt eine vorbeugende Maßnahme zum Schutz vor weitreichenden Schäden dar. Hierbei sollen der „In-standhaltungsvorrat“ wieder aufgefüllt und die Lebensdauer der

Anlage verlängert sowie kostenintensive Instandsetzungsmaß-nahmen vermieden werden. Durch eine zyklische Anwendung sind diese Maßnahmen sowohl von der Ausführung als auch Budgetierung langfristig planbar.

Mit Instandsetzungsmaßnahmen wird der Soll-Zustand der Anlage wieder hergestellt. Dies geht meistens auch mit einer Verbesserung der Zustandskategorie einher.

Die Instandhaltung bei Tunnel ist bei der DB AG in der Richtlinie Modul 853.8002, deren Dokumentation im Modul 853.6001 geregelt.

Die entsprechenden Maßnahmen werden bei der DB Netz AG mittels LifeCycleCost-Blättern (LCC) im Projekt N3i (Nach-haltigkeit 3i) simuliert. Hierin sind beispielhaft alle Maßnahmen über die Lebensdauer einer Anlage geplant, so dass eine ge-samthafte Budgetierung möglich ist. Dabei werden die folgen-den Instandsetzungsaktivitäten (IS-Aktivitäten) für den Bereich Tunnel unterschieden, mit denen die simulierten Maßnahmen beschrieben werden:• Entwässerung instandsetzen• Instandsetzung Tunnel Röhre (Beton- und Mauerwerksin-

standsetzung)• Instandsetzung Tunnel Portal (Beton- und Mauerwerksin-

standsetzung)• Instandsetzung Tunnel Sonstiges (Sicherungsmaßnahmen,

Reinigung, Rettungseinrichtungen, Abdichtung)• Wurzelstockbehandlung, Vegetationsrückschnitt

Die einzelnen IS-Aktivitäten dienen der Planung und insbeson-dere der Budgetierung von Instandsetzungsmaßnahmen im Be-reich Tunnel. Handlungshilfen zu einzelnen Instandsetzungs-maßnahmen werden in Kapitel 4.2.4 gegeben.

4.2.2.2 Straße in ÖsterreichIn Österreich werden unter Wartung Maßnahmen zur Bewah-rung des Soll-Zustands der Anlage wie Reinigung und Pflege verstanden. Die Wartung ist Teil der Instandhaltung und wird als Maßnahmenbündel zur Verzögerung des Abbaus des vorhande-nen Abnutzungsvorrats der Betrachtungseinheit angesehen. Die Wartung wird i. d. R. in regelmäßigen Abständen und von aus-gebildetem Fachpersonal durchgeführt. So können eine mög-lichst lange Lebensdauer und ein geringer Verschleiß der gewar-teten Objekte gewährleistet werden.

Beispiele für Wartungsmaßnahmen gemäß RVS 12.01.12 „Standards in der betrieblichen Erhaltung von Landesstraßen“ sind:• Entfernung von Bewuchs• Reinigung von Tunnellaibung und Fahrbahn (Bild 4.1)• Spülen von Entwässerungsleitungen• Räumen von Schächten

Die RVS 09.04.11 „Tunnel, Erhaltung und Betrieb“ fordert ne-ben Betriebsvorschriften für Beleuchtung, Lüftung sowie sons-tige BuS-Einrichtungen auch Betriebsvorschriften für Tunnelrei-nigung und Gewässerschutzanlagen.

Zu Tunnelhauptreinigungen sehen die ASFINAG-internen Pro-zessvorgaben vor:• Die Tunnelwände sind beidseitig bis auf eine Höhe von ca.

4 m zu reinigen. Die Reinigung der Tunnelwände umfasst auch das Reinigen der fest installierten Einbauten und der BuS von außen.



• Tunnelwände und Tunnelzwischendecken sind zur Erhaltung des Glanzgrads zu reinigen, da die Umfeldhelligkeit die Be-triebskosten der Tunnelbeleuchtung beeinflusst. Weiterhin sind die Tunnelwände zu reinigen, da helle Tunnelwände positiv durch die Verkehrsteilnehmer wahrgenommen werden und somit das subjektive Sicherheitsempfinden positiv beeinflus-sen.

• Die Reinigung der Tunnelwände ist gemäß dem tunnelspezifi-schen Reinigungsplan i. d. R. zweimal im Jahr durchzuführen. Die Reinigungshäufigkeit ist so festzulegen, dass die Anforde-rungen an die Umfeldhelligkeit erfüllt werden. Insbesondere in den Adaptionsstrecken kann zur Reduktion der Betriebskos-ten für die Beleuchtung eine häufigere Reinigung zweckmä-ßig sein. Die Reinigung der Tunnelzwischendecke ist gemäß dem tunnelspezifischen Reinigungsplan i. d. R. einmal jährlich durchzuführen.

• Im Rahmen der Tunnelhauptwäsche sind auch Reinigungs-, Wartungs- und Kontrollarbeiten für sämtliche sicherheitstech-nische Anlagen, Entwässerungsleitungen bzw. Löscheinrich-tungen durchzuführen.

• Die Arbeitseinsätze sind so zu koordinieren, dass sie mit ge-ringster Verkehrsbehinderung – in Gegenverkehrstunneln ausschließlich in den Nachtstunden – durchgeführt werden können.

• Das anfallende Tunnelwaschwasser ist entsprechend der be-hördlichen und gesetzlichen Auflagen aufzubereiten und der verbleibende Schlamm ist fachgerecht zu entsorgen.

Zu Tunnelzwischenreinigungen sehen die ASFINAG-internen Prozessvorgaben vor:• Wenn die Umfeldhelligkeit nicht mehr den Vorgabewerten

entspricht, sind die Tunnelwände auch zwischen den auszu-führenden Hauptreinigungen beidseitig bis auf eine Höhe von ca. 4 m zu reinigen. Die Reinigung der Tunnelwände umfasst auch das Reinigen der fest installierten Einbauten und der BuS von außen.

• Gleichzeitig mit der Reinigung der Wände sind auch die Be-leuchtungseinrichtungen, die Fahrbahn und die Bordstein-reflektoren zu reinigen.

• Die Arbeitseinsätze sind so zu koordinieren, dass sie mit ge-ringster Verkehrsbehinderung – in Gegenverkehrstunneln ausschließlich in den Nachtstunden – durchgeführt werden können.

• Das anfallende Tunnelwaschwasser ist entsprechend der be-hördlichen und gesetzlichen Auflagen aufzubereiten und der verbleibende Schlamm ist fachgerecht zu entsorgen.

• Die Entsorgung des Kehrguts hat entsprechend zu erfolgen. • Bei Erfordernis sind zusätzliche Reinigungsarbeiten im Portal-

bereich vorzunehmen.

Für die Reinigung von Entwässerungseinrichtungen ist vorgese-hen:• Straßenabläufe dienen der Ableitung von Oberflächenwasser

in Rohrleitungen. Straßenabläufe sind zu reinigen, um das un-gehinderte Abfließen des Oberflächenwassers sicherzustellen. – Straßenabläufe mit Eimern für Trockenschlamm sind turnus-mäßig zweimal jährlich zu Beginn und am Ende der Winter-periode zu reinigen. Straßenabläufe mit Schlammfang für Nassschlamm sind nach Bedarf zu reinigen. Darüber hinaus sind Straßenabläufe bei Bedarf zu reinigen, wenn der Ab-fluss des Oberflächenwassers gestört ist. Wenn es zu Rück-stau von Wasser auf einen Fahrstreifen kommt, ist die Reini-gung schnellstmöglich nach Bekanntwerden durchzufüh-ren.

– Schächte sind nach Bedarf zu reinigen. – Die Reinigung von Straßenabläufen besteht aus dem Entlee-ren des Schlammeimers (Trockenschlamm) bzw. Schlamm-fangs (Nassschlamm) und, soweit erforderlich, dem Reini-gen des Aufsatzes.

– Die Reinigung eines Schachtes besteht aus dem Säubern (Abspritzen) der Schachtwände und Steighilfen, dem Reini-gen der Auflagerflächen der Schachtabdeckung und dem Entleeren des Schmutzfängers.

• Rohrleitungen sind Sammelleitungen, Huckepackleitungen, Teilsickerrohrleitungen, Sickerrohrleitungen und Dränagelei-tungen. Rohrleitungen und Düker sind zur Erhaltung der hy-draulischen Leistungsfähigkeit zu reinigen. – Rohrleitungen sind bei Bedarf zu reinigen, wenn der Wasser-abfluss durch lockere Ablagerungen (Versanden, Verschlam-men, Algenbewuchs), feste Ablagerungen, Krustenbildung (Versinterung) oder Durchwurzelung beeinträchtigt ist. Der Bedarf wird im Rahmen regelmäßiger Kontrollen oder nach starken Niederschlägen ermittelt. Eine Reinigung von Rohr-leitungen ist auch erforderlich, wenn wassergefährdende Stoffe in die Rohrleitungen gelangt sind.

– Das Reinigen von Rohrleitungen und Dükern umfasst das Durchspülen zum Entfernen lockerer Ablagerungen sowie das Entfernen von festen Ablagerungen und Durchwurze-lungen, ggf. durch Ausbohren.

Zur Reinigung von Gewässerschutzanlagen ist als betriebliche Maßnahme vorgesehen:• Filtermaterialien, Schlamm bzw. Kehrgut sind fachgerecht zu

entsorgen. • Zu den zu reinigenden Anlagen gehören Rückhaltebecken,

Versickeranlagen, Absetzbecken und Leichtflüssigkeitsab-scheider. Die genannten Entwässerungseinrichtungen sind zu reinigen, um die Funktionsfähigkeit und Betriebssicherheit zu erhalten und eine Wassergefährdung zu vermeiden.

• Rückhaltebecken, Versickeranlagen, Absetzbecken und Leicht-flüssigkeitsabscheider sind gemäß den jeweiligen Betriebsan-leitungen bzw. behördlichen Vorschriften zu reinigen. Die Rei-nigung umfasst das Entfernen von Abfällen und Ablagerun-gen. Geringe Verschmutzungen können ausgespült, größere

Bild 4.1 Tunnelreinigung (Quelle: ASFINAG)



müssen in der Regel entnommen werden. Grobe Schmutz-stoffe und Geschiebe dürfen nicht in den Ablauf gespült wer-den. Das Entfernen von versickerungshemmendem Bewuchs ist ebenfalls dieser Leistung zuzuordnen.

• Bei Benzinabscheidern sind, soweit nicht anders geregelt, die Abscheider bei einer abgeschiedenen Leichtflüssigkeitsmenge von 4/5 der Speichermenge zu reinigen. Die Schlammfänge von Mineralölabscheidern sind bei Füllung des halben Schlammfanginhalts zu reinigen.

4.2.2.3 Straße in DeutschlandNormative Regelungen für die Wartung oder Prävention sind bisher in Deutschland nicht vorhanden. Dies basiert darauf, dass hier aufgrund der sehr unterschiedlichen Rahmenbedingungen keine generell gültigen Regeln und Fristen vorgegeben werden können. Beispielsweise sind die Intervalle der Tunnelreinigung stark abhängig von der Verkehrsbelastung und den Rahmenbe-dingungen des jeweiligen Tunnels. Grundsätzlich bilden die Bau-werksüberwachung und Bauwerksprüfung gemäß DIN 1076 jedoch auch hier die Basis dafür, da dort ein entsprechender Zustand und eine Entwicklung festgestellt werden, aus dem sich wiederum Handlungsbedarf ergeben kann.

Die Wartung erfolgt je nach Bauteil oder Anlage des Tun-nels soweit notwendig entsprechend den Erfahrungen (z. B. Rei-nigung Tunnelschale, Entwässerung) oder den Vorgaben der Hersteller (z. B. Lüfter, Pumpwerke, Messeinrichtungen). Anpas-sungen der Intervalle oder der Art der Wartung erfolgen dann nach den individuellen Gegebenheiten der jeweiligen Anlage. Erforderliche Anpassungen resultieren in erster Linie aus Er-kenntnissen der Bauwerksüberwachung und Bauwerksprüfung.

Die vorstehend für die Straße in Österreich aufgeführten Regelungen und Prozessvorgaben gelten in vergleichbarer Weise auch für die Straße in Deutschland.

4.2.3 Betriebliche RandbedingungenInstandsetzungsmaßnahmen sind in ihrer Ausführung immer abhängig nicht nur von den gegebenen Randbedingungen in technischer Hinsicht, sondern vielmehr auch von betrieblichen Faktoren. Diese können die zeitlichen und auch sicherheitstech-nischen Aspekte für die geplanten Arbeiten beeinflussen. Der Grad der Beeinflussung hängt stark von der Frequentation eines Verkehrswegs ab. Dabei gilt es zwischen Bahnstrecken und der Straße zu unterscheiden.

Der zentrale Unterschied besteht in der gebundenen Fahr-zeugführung durch Gleise bei Bahnanlagen. Dem entgegen ist die deutlich höhere Flexibilität des Straßenverkehrs als günstiger einzustufen.

Im Folgenden werden die wichtigsten Randbedingungen für eine Instandsetzung für die beiden unterschiedlichen Ver-kehrsträger Bahn (in D) und Straße (in D und A) aufgezeigt sowie deren Beeinflussungsgrad bewertet. Hierbei muss die Freihal-tung des Verkehrswegs höchste Priorität haben.

4.2.3.1 Betriebliche Randbedingungen bei Bahn tunneln der DB Netz AG

In Ergänzung zu Kapitel 2.1.4 werden im Folgenden über die Ausgangslage hinausgehende Verfahrenshinweise gegeben.

Durch die strikte Bindung der Zugfahrten an einen komple-xen Fahrplan ist die Verkehrsbelastung für ein Baufeld vorgege-ben. Durch die daraus resultierende Zugtaktung können natürli-che Zugpausen von bis zu mehreren Stunden, zumeist im nächt-

lichen Zeitraum und / oder an den Wochenenden, abhängig von der Streckenauslastung entstehen. Reichen diese natürlichen Zugpausen für die Bewältigung der Arbeiten nicht aus, so sind darüber hinausgehende längere Sperrzeiten anzumelden. Eine frühzeitige Abschätzung der erforderlichen Bauzeit in Abhängig-keit der zur Verfügung stehenden Zeitfenster ist daher von grund-legender Bedeutung.

Bei zeitlich sehr ausgedehnten Baumaßnahmen kann auch eine Verlegung von Zugfahrten auf benachbarte Strecken mög-lich sein. Dabei sind die Fahrzeitunterschiede der verlegten Zug-fahrten in einem gesonderten Fahrplan zu berücksichtigen.

Für die Instandhaltung von Tunneln der DB Netz AG ist in erster Linie die Ril 853 maßgebend. Dort finden sich die Ver-weise auf mitgeltende Vorschriften (siehe Anhang 8.2), die den Bahnbetrieb im Zusammenhang mit Bauarbeiten behandeln.

Zeitliche und terminliche Auswirkungen aus dem BahnbetriebFür die Bewertung der Einflüsse aus dem Bahnbetrieb bei In-standsetzungsarbeiten ist eine Unterscheidung erforderlich zwi-schen• Elektrifizierten und nicht elektrifizierten• Eingleisigen und zwei- (mehr-) gleisigen Strecken • Einröhrigen und zwei- (mehr-) röhrigen Tunneln

Zu unterscheiden ist weiterhin auch die Sperrpausendauer von der reinen Arbeitszeit. Die Arbeitszeit ergibt sich aus der Diffe-renz zwischen der Sperrpausendauer und der Zeit für Hin- und Rückfahrt ab der Eingleisstelle oder zum / vom Abstellgleis (Rüst-zeit). Bei Vorhandensein einer Oberleitung sind der Schaltvor-gang sowie die Zeitspanne für das Anbringen der Erdungsstan-gen an beiden Portalen des Tunnels noch bei der Bestimmung der Netto-Arbeitszeit anzusetzen. Im Zuge der Planung sind die Auswirkungen beim Abschalten der Oberleitung innerhalb des Schaltblocks (Bahnhöfe, Haltepunkte, Blocklänge) zu überprüfen und beim zuständigen Fachdienst der DB abzufragen.

OberleitungDas Vorhandensein der Oberleitung hat nicht nur einen direkten Einfluss auf die vorbereitenden Schaltvorgänge, sondern viel-mehr auch auf die Ausführung der Instandsetzungsarbeiten. Für alle Maßnahmen, die im Bereich der Oberleitung und oberhalb durchzuführen sind, entstehen teils erhebliche Erschwernisse, die wiederum zu einer teils deutlichen Verlängerung der Bauzeit führen können. Dies betrifft insbesondere Ankerarbeiten (Aus-ladung Lafette, Einbau Ankerstab) und Spritzbetonarbeiten, die einen Ringschluss in der Firste erfordern.

Zu den Behinderungen und Erschwernissen im Bauablauf kommen auch die zusätzlichen Kosten und Aufwendungen für den Schutz der Oberleitungsanlagen (Fahrdraht, Spannseile, Ab-hängungen, Kettenwerke) hinzu.

Anhaltswerte für SperrzeitenDie Sperrzeiten sollten so bemessen sein, dass eine Netto-Ar-beitszeit von mindestens vier Stunden genutzt werden kann. Bei kürzeren Sperrpausen ist der Anteil an Zuwegungs- und Aufrüst-zeiten unverhältnismäßig hoch. Zudem werden bei der Kalkula-tion von Einsatzzeiten in der Regel volle Schichten von mindes-tens acht Stunden berechnet. Damit müssen die Kosten auf die verkürzte effektive Arbeitszeit umgelegt werden, was zu einem erheblichen Kostenanstieg führen kann.



Anzahl Gleise und GleissperrungGrundsätzlich sind die Vorgaben aus dem DB Regelwerk bezüg-lich der bauzeitlichen Befahrung der Gleisanlagen, z. B. Ril 406 und Ril 408, zu beachten. In aller Regel wird im Bereich der Zu-wegung ab der Eingleisstelle oder dem Abstellgleis bis einschließ-lich des Baufelds ein Baugleis für einen festen Zeitraum definiert. Damit ist das Gleis für den übrigen Bahnbetrieb gesperrt.

Bei eingleisiger Strecke im Tunnel kann die Andienung des Baufelds nur über dieses eine Gleis geführt werden. Im Tunnel bestehen dann keine Beeinflussungen von parallel laufendem Bahnbetrieb.

Dementgegen können bei zweigleisigen Tunneln auch Sper-rungen nur eines der beiden Gleise durchgeführt werden. Da-durch kann eine eingeschränkte Aufrechterhaltung des Regel-betriebs erreicht werden. Für die eingleisige Sperrung ist oftmals das Vorhandensein von Überleitstellen der beiden Gleislagen er-forderlich, um den Bahnbetrieb vom gesperrten Gleis auf das verbliebene Betriebsgleis umzuleiten und umgekehrt. Überleit-stellen finden sich meist in Bahnhöfen und teilweise sind sie auf freien Strecken vorgesehen, um genau diesem Sachverhalt zu dienen.

Die Leit- und Sicherungstechnik im betrachteten Bereich muss dabei für einen Gleiswechselbetrieb oder Fahren auf Be-fehl ausgelegt sein. Eine signaltechnische Umrüstung für die Bauzeit ist im Allgemeinen nicht rentabel und hat daher, soweit betrieblich vertretbar, eine Vollsperrung der beiden Gleise zur Folge.

Bei der Sperrung eines Gleises und Arbeiten bei parallel laufendem Bahnbetrieb auf dem benachbarten Gleis sind beson-dere Maßnahmen für die Betriebssicherheit und die Unfallverhü-tung zu beachten. Dazu ist speziell geschultes Personal einzuset-zen.• Technisch Berechtigter nach 4.2 der Betra• Sicherungspersonal (SiPo, SAKra)• Zugführer und Rangierbegleiter

Für die Abgrenzung gegen das bauzeitliche Betriebsgleis ist u. U. eine feste Absperrung und / oder eine Rottenwarnanlage vorzu-sehen.

Das Lichtraumprofil ist jederzeit frei zu halten.

Betriebliche Möglichkeiten für eine GleissperrungIn Abstimmung mit dem Baubetriebskoordinator des zugeord-neten Bereichs werden unterschiedliche Maßnahmen auf einer Strecke oder einem Streckenabschnitt koordiniert und geplant. Dadurch ergeben sich speziell für die konkrete Baumaßnahme Randbedingungen für die bauzeitliche Sperrung des oder der Gleise sowie deren bauzeitliche Nutzung.• Baugleis:

– Die Anzahl der Arbeitszüge (AZ) ist beliebig – Auch in Teilabschnitten möglich – Zulässige Geschwindigkeit maximal v = 20 km/h

• Sperrfahrt: – Gleis für alle Züge gesperrt – Ein- / Ausfahrt immer mit Befehl und Zugnummer für AZ – Gut geeignet für kurze Strecken – Maximal v = 50 km/h (gezogen), maximal v = 30 km/h (Schubfahrt)

• Zugfahrt: – Gleis für alle Züge gesperrt – AZ fährt als normale Zugfahrt

– Betrieblich sehr aufwendig (Berücksichtigung im Regelfahr-plan)

– Gut geeignet für sehr lange Anfahrtsstrecken – Maximal v = maximale Streckengeschwindigkeit (VzG)

Anmeldung von InstandhaltungsarbeitenAufgrund der unvermeidbaren Eingriffe in den Regelbetrieb der Bahn sind die Instandhaltungsarbeiten immer betrieblich anzu-melden. Verantwortlich hierfür sind der Baubetriebskoordinator sowie die örtlichen Bezirksleiter Betrieb. Im Zuge der betriebli-chen Anmeldung wird eine Baubetriebsanweisung (Betra) nach Ril 408 erstellt in Abhängigkeit des vorgesehenen Umfangs und dessen Auswirkungen auf den Betrieb. Dabei erfolgt eine Eintei-lung nach dem Umfang des Eingriffs in den Regelbetrieb sowie dessen Auswirkung (A, B, C-Maßnahmen). Eine ausführlichere Beschreibung findet sich bereits in Kapitel 2.1.4.4.

In der Betra sind die Sperrzeiten, die ausführende Firma, das Sicherungspersonal, der Technisch Berechtigte, der zustän-dige Fahrdienstleiter, der Umfang der Arbeiten, die Eingrenzung des Baufelds und des Baugleises sowie die betrieblichen Rand-bedingungen (OL, LST) angegeben.

Zuwegung zum TunnelDie Platzverhältnisse insbesondere bei eingleisigen Bestandstun-neln sind sehr begrenzt und bieten häufig keinen ausreichenden Raum für die Ablage von Baugütern außerhalb des Regellicht-raums, der außerhalb der Sperrzeiten frei zu halten ist.

Der Bereitstellung von externen Baustelleneinrichtungsflä-chen kommt daher eine besondere Bedeutung zu und ist immer eine Voraussetzung für die Umsetzung einer Instandsetzungs-maßnahme. Dabei ist es aber oft der Fall, dass die Tunnelportale aufgrund der fehlenden Infrastruktur und wegen der topografi-schen Verhältnisse im Bereich der Voreinschnitte nicht radgebun-den über Wege und Straßen erreichbar sind. Die Zuwegung zum Tunnel ist daher in vielen Fällen nur gleisgebunden möglich.

Die Arbeiten im Tunnel können sowohl mit einem Arbeits-zug (Lok und Wagen) oder mit Zweiwegetechnik (ZW-Bagger, ZW-Unimog) mit optionalem Kleinwagen als Ergänzung ausge-führt werden. Das Erfordernis ergibt sich aus dem Umfang der geplanten Instandsetzungsmaßnahmen.

Bei Einsatz eines Arbeitszugs, dabei kann auch ein ZW-Gerät die Funktion der Lok übernehmen, ist in aller Regel ein Abstellgleis erforderlich. Auf dem Abstellgleis wird der Arbeits-zug außerhalb der Sperrzeiten profilfrei abgestellt und kann be-schickt werden, oder Ausbruchmaterial kann umgeschlagen werden. Dazu ist eine Baustelleneinrichtungsfläche (BE-Fläche) mit Gleisanschluss (Abstellgleis) erforderlich. Bei zweigleisigen Strecken ist zur Andienung beider Gleise, sofern benötigt, eine Überleitstelle zwischen den beiden Gleisen notwendig.

Bei Maßnahmen kleineren Umfangs kommen häufig ZW-Geräte zum Einsatz. Diese bieten aufgrund ihrer Bauart die Mög-lichkeit, sich radgebunden der Gleisanlage zu nähern und mit Schienenrädern aufzugleisen. Der Aufgleisvorgang erfordert eine ebene Fläche auf Gleisniveau und ausreichend Platz für das Einheben der möglicherweise eingesetzten Kleinwagen.

Zu beachten sind die Sicherheitseinrichtungen (Gleiskon-takte und Handschalter) von Bahnübergängen sowohl an einer potentiellen Eingleisstelle als auch auf der Zuwegungsstrecke bis zum Tunnel. Eine Abschaltung der Bahnübergänge zu jeder Überfahrt mit dem ZW-Gerät ist aufwendig, da für jeden Schalt-vorgang eine Fachkraft LST erforderlich ist. Die Überfahrt von



Bahnübergängen und Schienenkontakten ist daher immer im Einzelfall zu untersuchen, zumal auch verschiedene Sicherheits-systeme für Bahnübergänge bestehen.

Die BE-Flächen sind straßengebunden zu erschließen und müssen eine gefahrlose Andienung des Arbeitszugs sicherstel-len. Es dürfen keine Beeinträchtigungen beim Umschlagen im Hinblick auf den Regelbetrieb auftreten. Für die Zuwegungen zur BE-Fläche als auch zum Tunnel und für die BE-Fläche selbst ist eine Beweissicherung vor jeder Maßnahme durchzuführen.

4.2.3.2 Betriebliche Randbedingungen bei Straßentunneln in Deutschland und Österreich

Die baubetrieblichen sowie die verkehrsbetrieblichen Randbe-dingungen im Bereich von Straßentunneln unterliegen im Ver-gleich zu Bahntunneln nicht der gleisgebundenen Streckenfüh-rung und den damit verbundenen Zwangspunkten. Durch die fest vorgegebene Streckenführung bei Gleisanlagen ist die Er-richtung von kurzzeitigen Umleitungen mit Zusatzgleisen nicht umsetzbar. Es besteht eine Streckenbindung.

Auch im Bereich der Straßen sind die Streckenführungen durch den Verlauf der Verkehrswege vorgegeben. Es liegt jedoch keine Kopplung Rad / Schiene vor, so dass die Fahrzeuge auf Straßen deutlich flexibler und ohne Zwangsführung bewegt werden können. Daraus ergeben sich die folgenden Vorteile:• Flexible Verkehrsbeeinflussung• Flexible Lichtsignalanlagen• Einfacher Wechsel der Fahrbahnrichtung

Nachteilig im Vergleich zum Schienenverkehr ist jedoch die wesentlich erhöhte Gefahr von individuellen Fehlern des Ver-kehrsteilnehmers, die bei Verkehrsführung und Sicherung des Verkehrswegs und der Arbeitsstellen berücksichtigt werden muss.

Im Folgenden werden unterschiedliche Verkehrsbeeinflus-sungsmaßnahmen (Verkehrsführungen) aufgezeigt, die der Frei-machung von Arbeitsräumen in Tunneln dienen. Dabei kommt der Sicherheit für den Straßenverkehr und für die Bauarbeiten eine besondere Bedeutung zu.

Innerhalb des Straßennetzes befinden sich auf Bundesauto-bahnen fast ausschließlich zweiröhrige Tunnel, wobei bei Bun-desstraßen auch einröhrige Tunnel mit Begegnungsverkehr vor-handen sind. Abhängig von der Verkehrsführung, einröhriger oder zweiröhriger Tunnel, sind unterschiedliche Konzepte zur Baufeldfreimachung durch Sperrungen möglich.

Grundsätzlich sollten innerhalb eines Tunnels möglichst Fahrbahnverschwenkungen oder Fahrbahnwechsel vermieden werden, um das Unfallrisiko zu minimieren.

Im Zuge von Baustellen- oder Behelfszufahrten sind auch verkehrstechnische Belange wie Mindestsichtweiten in Abhän-gigkeit der Regelgeschwindigkeit einzuhalten. Dies kann durch-aus zu Eingriffen in die Vegetation am oder im Bereich der Ver-kehrswege führen, wenn durch diese eine unzulässige Ein-schränkung gegeben wird.

Grundlegender AblaufDie Herangehensweise zur Baufeldfreimachung unterliegt im Wesentlichen einem vorgegebenen Muster, das im Detail auf eine konkrete Maßnahme angepasst werden muss.

Unabhängig von der gewählten Methodik ist für die Aus-führung auf Grundlage der vorangegangenen Abstimmungen mit den zuständigen Behörden eine verkehrsrechtliche Anord-

nung einzuholen, dem ein detaillierter Beschilderungsplan bei-zufügen ist.• Abwägung zwischen Umleitung durch Umleitungsstrecken im

Streckenabschnitt und temporärer Umfahrungsstraße• Vorabstimmung mit den Aufsichtsbehörden, den betroffenen

Verwaltungen und Dritten (Straßenlastträger, Straßenbauver-waltung, Stadt- / Kreisverwaltungen, Polizei, Feuerwehr, An-wohner)

• Aufstellen des Entwurfs der Verkehrsführung in allen Baupha-sen und Umleitungsphasen

• Einholen der grundsätzlichen Genehmigung zur geplanten Verkehrsführung

• Verkehrsrechtliche Anordnung mit Beschilderungsplan für die Ausführung

• Fortwährende Kontrolle der Beschilderung und der Verkehrs-sicherheit während der Ausführung

Die einzelnen Verfahren für die Verkehrsbeeinflussung mit den erforderlichen Randbedingungen sowie deren Auswirkungen werden im Kapitel 4.2.3.3 näher erläutert.

Einröhrige Tunnel mit Teil- und VollsperrungZunächst gilt es zu unterscheiden, ob eine Instandsetzungsmaß-nahme eine Teil- oder eine Vollsperrung erfordert. Dies ist direkt davon abhängig, welchen Umfang die Instandsetzungen beinhal-ten.

TeilsperrungBei der Teilsperrung besteht die Möglichkeit den Straßenverkehr einspurig jeweils seitenversetzt während der Bauarbeiten weiter-zuführen. Dies setzt voraus, dass sich die Arbeiten auf die Ulmen ohne Eingriffe in der Firste beschränken.

Die Verkehrsführung ist mit ausreichendem Vorlauf vor und nach dem Tunnel auf die entsprechende Fahrbahn umzulegen. Dies kann nur in Verbindung mit Lichtsignalanlagen (LSA) erfol-gen, da kein gleichzeitiges Befahren des Tunnels in beiden Rich-tungen möglich ist. Für die Absperrung des Baufelds gegen den Verkehr sind die zugehörigen Sicherheitsvorschriften (Verkehrs-sicherheit (RSA), Arbeitssicherheit) zu beachten. Die Ausbildung der Verkehrsführung ist mit den Aufsichtsbehörden (i. d. R. Ver-kehrsbehörde, Polizei, Straßenbaulastträger) abzustimmen und planerisch aufzubereiten.

VollsperrungDie Vollsperrung kommt immer dann zum Einsatz, wenn die Ar-beiten im Tunnel einen Ringschluss mit Arbeiten in der Firste (z. B. Erneuerung eines Blocks oder umlaufende Verstärkungs-maßnahmen) erfordern. Sie kann auch erforderlich werden, wenn es zu starken Sichtbehinderungen und damit zur Beein-trächtigung des Straßenverkehrs durch Staubentwicklung wäh-rend der Bauarbeiten (Fräsen, Strahlen) kommt.

Für eine Vollsperrrung eines Tunnels wird immer eine Um-leitung bzw. eine Umfahrung des gesperrten Streckenabschnitts benötigt. Durch den Entfall des Regelverkehrs zur Bauzeit ergibt sich somit für die Arbeiten im Tunnel die bestmögliche Effizienz.

Zweiröhrige TunnelIn der Regel wird bei zweiröhrigen Tunneln eine Vollsperrung der instandzusetzenden Röhre vorgenommen. Die Fahrzeuge wer-den im Begegnungsverkehr durch die Nachbarröhre umgeleitet. Dies geschieht immer mit ausreichend großen Vorlaufstrecken



vor und nach dem Tunnel, um eine sichere Verkehrsführung im Tunnel zu erreichen.

Eine Vollsperrung im Sinne von gleichzeitiger Sperrung bei-der Röhren ist verkehrstechnisch gesehen nicht umsetzbar, da die großen Verkehrsaufkommen, z. B. auf Bundesautobahnen, nicht ohne Weiteres auf Nachbarstrecken verlegt werden können. Auch bautechnisch bzw. tunnelbautechnisch sind derart aufwen-dige Sperrungen nicht erforderlich. Bei der Instandsetzung von Querschlägen, bei denen beide Röhren zeitlich versetzt betroffen sind, ist der Verkehr jeweils in der abliegenden Röhre zu führen. Dies erfordert meist eine mehrmalige Verlegung der Fahrstreifen.

Zweiröhrige Tunnel bieten grundsätzlich die Möglichkeit, eine Röhre für den Verkehr mit je einer Richtungsfahrbahn zu nutzen, während in der anderen Tunnelröhre die Arbeiten unab-hängig vom Verkehrsfluss erfolgen können. Dabei sind die Si-cherheitsaspekte bezüglich des Begegnungsverkehrs im Tunnel zu beachten (verminderte Geschwindigkeit, Leiteinrichtungen). Grundvoraussetzung ist eine Überleitstelle vor und nach dem Tunnelbauwerk zur Umlenkung des Verkehrs. Diese Überleitstel-len sollten nach Möglichkeit nicht zu weit von den Tunnelporta-len entfernt sein.

4.2.3.3 Verfahren / Randbedingungen für eine bauzeitliche Verkehrsführung – Straße

Die Art und Weise, mit der die Baufeldfreimachung im Tunnel umgesetzt werden kann, unterliegt nicht allein den oben ge-nannten Randbedingungen an die Sicherheit für Bauarbeiten und Straßenverkehr. Grundsätzlich bestehen die folgend beschriebe-nen Verfahren zur Verkehrsführung während der Bauzeit.

Umleitungsstrecken im BestandBei Vollsperrung werden Umleitungsstrecken im Bestand defi-niert, die den Verkehr der gesperrten Streckenabschnitte auf-nehmen müssen. Davon sind meist Ortschaften betroffen, durch die diese Umleitungsstrecken verlaufen. Es ist zu prüfen, ob die Kapazität der oftmals engeren und kurvenreicheren Straßen in-nerhalb von Ortschaften für das erhöhte Verkehrsaufkommen geeignet ist.

Auch die Belange der Anwohner sind für die Ausbildung der Umleitungsstrecken von Bedeutung, u. a. wegen des aus der erhöhten Verkehrsbelastung resultierenden Lärmpegels.

Bei Umleitungsstrecken, die durch Ortschaften führen, kommt der Abstimmung mit den örtlichen Behörden bzgl. der bauzeitlich gestiegenen Verkehrsbelastung besondere Bedeu-tung zu. Zu beachten ist dabei:• Verteilung Schwerlastverkehr / Pkw• Besondere Randbedingungen für Einsatzfahrzeuge und Busse• Ggf. temporäre Änderung von Vorrangsregelungen • Sonstige kapazitätserhöhende Maßnahmen

Temporäre UmfahrungsstraßenDiese werden ausschließlich für die Bauzeit errichtet. Sie sind dann erforderlich, wenn keine adäquaten Umleitungsstrecken verfügbar sind oder wenn die Auswirkungen aus dem erhöhten Verkehrsaufkommen nicht verhältnismäßig bzw. genehmigungs-fähig sind. Dabei sind die Umweltbelange, der Naturschutz und die Renaturierung im Rahmen des Rückbaus zu beachten.

ZulaufstreckenDie Zulaufstrecken müssen geeignet sein, um eine Überleitung des Verkehrsflusses zu ermöglichen. Grünstreifen als Mittelstrei-

fen sind z. B. ohne Zusatzmaßnahmen nicht befahrbar und er-fordern daher einen straßenbaukonformen Aufbau. Dabei ist auch aus Gründen der Trassierung auf die Längs- und Quernei-gung zu achten. Ebenso sind Leiteinrichtungen zu demontieren und für die Umleitungsstrecke nach den geltenden Vorschriften temporär aufzustellen.

Tageszeitliche VerkehrsschwankungenIm Bereich von Ballungszentren und Großstädten bestehen häu-fig durch den Berufspendlerverkehr tageszeitliche Spitzen des Verkehrsaufkommens, die bei der Ausbildung der Verkehrsbe-einflussung und -führung zu beachten sind. So ist in aller Regel mit Tagesbeginn ein verstärktes Verkehrsaufkommen in Rich-tung der Ballungszentren gegeben und in den frühen Abend-stunden in der entgegengesetzten Richtung. Aufgrund des ge-ringen Verkehrsaufkommens in der Nacht werden diese Stunden häufig für Instandhaltungsarbeiten unter Vollsperrung genutzt.

Einspurige Verkehrsführung bei zweispurigen StraßenBei Baumaßnahmen, die einen relativ kurzen Zeitrahmen für die Ausführung beanspruchen, besteht die Möglichkeit, den Ver-kehr bauzeitlich im Wechsel jeweils einspurig durch die Baustelle und den Tunnel zu führen. Dabei werden meist durch Leitein-richtungen und Baken die Fahrstreifen der Richtungsfahrbahnen so beeinflusst, dass unter Zuhilfenahme von Lichtsignalanlagen (LSA) der Richtungsverkehr angehalten wird und der Gegenrich-tungsverkehr freie Fahrt erhält. Die Zulaufstrecken müssen dabei eine ausreichende Länge aufweisen, um eine Verkehrsbehinde-rung an nahegelegenen Kreuzungen zu vermeiden.

In diesem Zusammenhang werden oftmals auch Geschwin-digkeitsreduzierungen vorgenommen. Die Verkehrsbeeinflus-sung ist anhand der entsprechenden Schilder in den Zulaufstre-cken und bei Bedarf auch weiter davor anzukündigen.

Bei sehr stark frequentierten Straßenabschnitten ist dieses Verfahren hinsichtlich der Wartezeiten und des daraus entste-henden Staus nicht zu empfehlen.

Moderne LSA können tageszeitlich in ihrem Schaltbild an-gepasst werden, um richtungsbasierende Zeitunterschiede in Rotphasen zu ermöglichen (Tagesspitzen).

Reduzierung der Richtungsfahrstreifen bei mehrspurigen StraßenFür Arbeiten, die keinen Ringschluss oder keine Eingriffe in der Firste erfordern, kann für die seitliche Baufeldfreimachung an der Tunnelwandung bei mehrspurigen Tunneln die Reduzierung der Fahrstreifen ein probates Mittel darstellen. Dazu wird in den Zu-laufstrecken innerhalb eines ausreichenden Vorlaufs mit Baken und Leiteinrichtungen die gewünschte Fahrspur auf die nächst-gelegene überführt.

Eine LSA ist bei dieser Methodik entbehrlich, da mittels Reißverschlusssystem der Verkehrsfluss erhalten bleiben kann und der Verkehr der Gegenrichtung nicht betroffen ist.

Auch hier gelten die Anforderungen an die Zulaufstrecken hinsichtlich ausreichender Länge und die Erfassung der Ver-kehrsdichte zur Vermeidung von langen Rückstaus aufgrund der reduzierten Kapazität der Engstelle.

4.2.4 Hinhaltende oder langfristige Instandsetzung

Technische Maßnahmen im Sinne einer Instandsetzung beinhal-ten für die bestehenden Bauteile soweit möglich eine Wieder-



herstellung des Sollzustands. Es gilt der Bestandsschutz. Im Rah-men der Instandsetzung werden kleinere oder größere Schäden am Bestand behoben, so dass die Aufrechterhaltung der Stand-, Verkehrs- und Betriebssicherheit sowie der Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit für das bestehende Bauwerk für einen maßnahmenspezifischen Nutzungszeitraum oder langfristig er-reicht wird. Im Sinne dieses Sachstandsberichts wird zwischen der hinhaltenden und der langfristigen Instandsetzung wie folgt unterschieden:• Hinhaltend: Bauwerke mit gravierenden Schäden, welche die

Stand-, Verkehrs- und Betriebssicherheit noch nicht beeinflus-sen und für die eine langfristige Instandsetzung aus wirt-schaftlicher Sicht nicht mehr möglich ist. Bis zur Inbetrieb-nahme einer Ersatzmaßnahme oder bis zur vollständigen Er-neuerung soll die Stand-, Verkehrs- und Betriebssicherheit zumindest zeitlich begrenzt durch eine hinhaltende Instand-setzung gewährleistet werden. Mithilfe der hinhaltenden In-standsetzung ist nur eine temporär eingeschränkte und deut-lich geringere Restnutzungsdauer erreichbar.

• Langfristig: Bauwerke mit Schäden, bei denen die Stand-, Ver-kehrs- und Betriebssicherheit nicht beeinflusst wird. Hier ist im Unterschied zu den hinhaltenden Maßnahmen durch eine langfristige Instandsetzung der Bauteile eine dauerhafte Ver-längerung der Gebrauchstauglichkeit durch Wiederherstel-lung des Sollzustands des Bauwerks erreichbar.

Hinhaltende oder langfristige Instandsetzungen können je nach Lage und Ausmaß des Schadens im Gesamtbauwerk, in definier-ten Bauwerksabschnitten oder in Teilbereichen des Tunnelquer-schnitts (Sohle, Wand, Firste / Gewölbe, Portal) zur Ausführung kommen.

Im Folgenden werden Handlungshilfen für die Anwendung von wirksamen technischen Maßnahmen im Rahmen einer hin-haltenden oder langfristigen Instandsetzung dargelegt. Die Aus-wahl der Maßnahmen erfolgt nach sinnvoller sowie wirtschaft-licher Festlegung durch Bauherrn und Planer auf der Grundlage der vorliegenden Schäden.

Maßgeblich für die Planung und Durchführung von In-standsetzungsmaßnahmen sind die betrieblichen Randbedin-gungen während der Bauzeit. Eine Betrachtung der unterschied-lichen betrieblichen Varianten erfolgte bereits im Kapitel 4.2.3.

4.2.4.1 SpritzbetonDer Einbau von Spritzbeton bei einer Instandsetzung kann un-terschiedliche Zielvorgaben haben. • Typ I: Ist die Standsicherheit des bestehenden Ausbaus unzu-

reichend und sind gravierende Schäden wie Verdrückungen, Längsrisse und starke Ausbauchungen vorhanden, so kann die Bestandsschale vorübergehend (hinhaltend) durch den Einbau einer statisch wirksamen Spritzbetonschale verstärkt wer-den. Zur Erhöhung der Systemduktilität wird die Spritzbeton-schale dann meist in Verbindung mit einer Vernagelung (siehe Kapitel 4.2.4.2) eingebaut. Es gilt die Bemessungssituation BS-P. Der Nachweis der Dauerhaftigkeit ist aufgrund der zeit-lich begrenzten Nutzung nicht maßgebend. Es ist dann zu ent-scheiden, ob der geschädigte Bereich zu erneuern ist oder eine Vollerneuerung des Tunnels bzw. Ersatzmaßnahme zur Aus-führung kommen soll. In der Übergangszeit ist eine messtech-nische Kontrolle vorzusehen.

• Typ II: Zeigt die Oberfläche des bestehenden Ausbaus Schä-den in Form von Abschalungen, Ausbrüchen und Ablösungen,

die nicht auf mechanische Überbelastung zurückzuführen sind, so kann durch den Einbau einer Spritzbetonversiege-lung möglicher Steinschlag gehemmt und einer fortschreiten-den Entfestigung entgegengewirkt werden. Ob es sich dabei um eine hinhaltende oder um eine langfristige Instandsetzung handelt, ist im Einzelfall zu entscheiden. Darüber hinaus kommt eine Spritzbetonversiegelung häufig zur Abdeckung von Dränierungsmaßnahmen (z. B. von Rigolen oder Noppen-bahnen) und bei bewehrten Innenschalen u. a. als Spritzmörtel mit Kunststoffzusatz (SPCC) zur Erhöhung der Betondeckung bzw. zur Erhöhung des bautechnischen Brandschutzes (siehe Kapitel 4.2.4.8 und [1.5]) zum Einsatz.

Abfräsen und Profilieren des AusbausOb als selbsttragende Konstruktion oder als Spritzbetonversiege-lung, bei beiden Einsatztypen sind vor der Ausführung der Spritz-betonarbeiten die vorhandenen Platzverhältnisse (Lichtraum) zu prüfen. Falls die vorhandenen Platzverhältnisse den Spritzbeton-auftrag nicht erlauben, so ist ein vorauseilender Teilabtrag des vorhandenen Ausbaus erforderlich. Der Teilabtrag bedeutet aber zunächst eine Schwächung der Bestandsschale. Geringe Abtrags-dicken im Mauerwerk und unbewehrten Beton bis 5 cm sind meist unbedenklich. Tiefergreifendes (flächen- bzw. linienhaftes in Tunnellängsrichtung) Abfräsen ist statisch zu untersuchen, und die Bauzustände sowie Sicherungen sind zu definieren. Für den Abtrag ist eine Frästoleranz in Abhängigkeit des Ausbaumaterials (Qualität und Steinformate) festzulegen. Auflockerungseffekte im Ausbau aufgrund der mechanischen Beanspruchung bzw. in-folge von Erschütterungen sind zu bewerten und ggf. durch Ge-genmaßnahmen (Vorabinjektionen) zu minimieren. Die Maschi-nentechnik für das Abfräsen ist bereits in der Planungsphase auf die Ausbausubstanz abzustimmen (Bild 4.2).

Im Hinblick auf statische Untersuchungen für die Bauzu-stände und auch für das Lösen mit der Fräse sollten Untersu-chungen zur Gesteins-/Betonfestigkeit und Abrasivität am beste-henden Ausbau bzw. eine Klärung zur vorhandenen Bewehrung einer Stahlbetonschale erfolgen.

Für einen dauerhaften Einbau von Spritzbeton sollte soweit möglich die Abreißfestigkeit mittels Abreißversuchen geprüft werden. Um die aus der Vergangenheit bekannten Ablösungen von Spritzbetonschalen zu vermeiden, ist die Herstellung einer Verbundwirkung zum bestehenden Ausbau durch den Einbau einer ausreichenden Verdübelung (siehe Kapitel 4.2.4.3) von grundlegender Bedeutung.

Arbeitsschritte für den Einbau von SpritzbetonDie prinzipielle Vorgehensweise beim Einbau von bewehrtem Spritzbeton Typ I und Typ II ist wie folgt:• Schutz der Fahrbahn oder der Gleisanlagen (inkl. Oberleitung

falls vorhanden)• Je nach Erfordernis vorauseilendes Abfräsen (Bild 4.3) oder

HDW-Abtrag• Vorheriges Einsägen für Abfräsen und schonenden Teilab-

bruch • Abfräsen in definierten Abschnitten (ggf. aus statischen Vor-

gaben), z. B. mit Fräskopf (Teilschnittmaschine) oder Meißel an Baggerarm

• Kontrollierte Ableitung von Bergwasserzutritten• Reinigen und anschließend Vornässen der Oberfläche• Ausreichende Verdübelung zur Herstellung einer guten Ver-

bundwirkung zwischen bestehendem Ausbau und neuer



Spritzbetonschale, z. B. mit Edelstahldübeln (mindestens vier Stellen je m2)

• Auftrag 1. Lage Spritzbeton• Einbau der Bewehrung • Auftrag 2. Lage Spritzbeton

Bei zweilagig bewehrten Spritzbetonschalen werden die beiden letzten Arbeitsschritte wiederholt. Im Bereich von kleineren Spritzbetonflächen kann ggf. auf den Einbau einer Bewehrung verzichtet werden.

In Deutschland ist bei Bahntunneln gemäß Ril 853.4003 eine Mindestdicke von 7 cm und eine Betongüte von C 20/25 mit einer Rezeptur als WUB vorgegeben. Im Hinblick auf eine dauerhafte Instandsetzung sollte die Mindestdicke 10 cm betra-gen. Die Mindestbewehrung soll 1,88 cm2 / m sein. Für die Aus-führung gelten die DIN EN 14487 und die DIN 18551.

In Österreich erfolgt die Klassifikation von Spritzbeton ge-mäß den Anforderungen in drei Klassen. Dabei wird nach der „Richtlinie Spritzbeton“ der Österreichischen Vereinigung für Beton- und Bautechnik (ÖBV) unterschieden zwischen • Spritzbeton mit geringen Anforderungen an Güteeigenschaf-

ten und Dauerhaftigkeit (Spritzbeton I)• Spritzbeton mit üblichen Anforderungen an Güteeigenschaf-

ten und Dauerhaftigkeit (Spritzbeton II) und• Spritzbeton mit besonderen Anforderungen an Güteeigen-

schaften und Dauerhaftigkeit (Spritzbeton III)

Spritzbeton der Klasse I ist nur für untergeordnete Verwen-dungszwecke vorgesehen. Spritzbeton der Klasse II ist als Regel-spritzbeton der Außenschale bei zweischaligem Tunnelausbau anzusehen. Einschalige Tunnelausbauten bzw. Konstruktionen mit besonderen Anforderungen sind in Spritzbeton der Klasse III auszuführen.

Als grundlegende Anforderungen in der Ausbildung wer-den empfohlen:• Eine größere Spritzbetonstärke ist gegenüber einem höheren

Bewehrungsgehalt zu bevorzugen.• Arbeitsfugen sind zu minimieren und außerhalb von Biegebe-

reichen zu positionieren.• Arbeitsfugen in Längsrichtung sind mittels Abschalungen mit

eventueller Querkraftaufnahme auszuführen.• Bei zweilagiger Bewehrung darf die 2. Lage der Bewehrung

erst nach dem Einspritzen der 1. Lage eingebaut werden.

• Für die Erstsicherung von Hohlraumbauten sind Matten mit einem Stababstand von maximal 100 mm bzw. einem Stab-durchmesser von 10 mm zu verwenden.

• Zulagen sind nach Möglichkeit nur in jeder 2. Maschenweite der Matte anzuordnen und sollen einen Durchmesser von 14 mm nicht überschreiten.

• In Abhängigkeit von der Anforderungsklasse wird eine Min-destbetondeckung plus Vorhaltemaß gefordert.

• Kreuzförmige Mattenstöße sind zu vermeiden.• Rückzubiegende Anschlussbewehrungen dürfen maximal mit

Durchmesser 12 mm ausgeführt werden und dürfen dabei mit maximal 80 % ausgenutzt werden.

• Übergriffe von Matten sind mit drei Maschen in tragender Richtung bzw. zwei Maschen quer dazu auszuführen.

Bei einschaliger Tunnelbauweise ist zu beachten, dass alle stati-schen und konstruktiven Anforderungen von einer Tunnelschale zu erfüllen sind. Die Schale kann in einer Schicht, aber auch in mehreren Schichten (Arbeitsgängen) hergestellt werden. Soll die Erstausbauschale zu einem späteren Zeitpunkt verstärkt werden, ist auf einen kraft- und formschlüssigen Verbund zu achten.

Bei der einschaligen Tunnelbauweise können Wasserdurch-tritte nicht ausgeschlossen werden. Daher ist die Anwendung auf

Bild 4.3 Abfräsen mit einer Teilschnittfräse in Bahntunnel (Quelle: gbm)

Bild 4.2 Mehrfachsäge: a) auf Arbeitszug in Bahntunnel, b) Detailansicht (Quelle: gbm)

a) b)



Bereiche mit geringem Wasserandrang, Bereiche mit der Mög-lichkeit der Abdichtung mit Injektionen und eventuell in Verbin-dung mit Bergwasserdränagen einzugrenzen.

Die Herstellung von Spritzbeton erfolgt in Bahntunneln i. d. R. von einem Arbeitszug. In Straßentunneln ist der Geräte- und Maschineneinsatz deutlich flexibler und mittels radgebun-dener Fahrzeugtechnik möglich. Spritzbetonarbeiten im Firstbe-reich erfordern eine Vollsperrung von Fahrbahn oder Fahrweg.

Bei elektrifizierten Bahntunneln ist eine Erdung der Beweh-rung und der Vernagelung (siehe Kapitel 4.2.4.2) gemäß Ril 997 zu untersuchen.

Zur Reduzierung der Rissneigung und zur Erleichterung der Arbeitsvorgänge (Einsparung von Mattenbewehrung) ist der Ein-bau von Stahlfaserspritzbeton in Betracht zu ziehen. Stahlfaser-spritzbeton ist in Deutschland im Zulassungsprozess (bei DB 9. Aktualisierung der Ril 853).

In Österreich ist unter Punkt 10.2 der „Richtlinie Spritzbe-ton“ der ÖBV die Verwendung von Stahlfasern geregelt. Als Mindestdosierung wird dabei eine Menge von 30 kg Stahlfasern pro m3 Beton gefordert. Folgende Ziele können damit erreicht werden:• Verringerung der Frühschwindrisse• Verbesserung des Nachrissverhaltens und des Energieabsorp-

tionsverhaltens• Ersatz der Bewehrung bei dünnen und unregelmäßigen Spritz-

betonschalen mit nicht konstruktiv bewehrten Bauteilen• Verbesserung der Homogenität aufgrund der Vermeidung von

Spritzschatten

4.2.4.2 Vernagelungen / RückverhängungenBei Standsicherheits- / Tragfähigkeitsproblemen, die sich durch gravierende Schäden am vorhandenen Ausbau, z. B. Längsrisse und starke Ausbauchungen, andeuten, ist die Duktilität im po-tenziellen Versagensfall zu prüfen. Auf der Grundlage der unter-suchten Ursachen sind zweckmäßige Sicherungen zu wählen. Als erste Maßnahme ist eine Vernagelung / Verankerung der ge-schädigten Bereiche sinnvoll, um die Sicherheit und Duktilität des Gesamtsystems zu erhöhen und ein kollapsartiges Versagen zu verhindern (siehe [1.4]). In der Regel werden vorzugsweise nicht vorgespannte Ankersysteme gewählt, um das Bestandsge-wölbe nicht zusätzlich durch schädliche Zwangskräfte zu bean-spruchen. Bei temporären Sicherungen ist bis zur Ausführung einer dauerhaften Lösung eine messtechnische Überwachung erforderlich.

Vernagelungen werden bei dauerhaften Sicherungen oft in Verbindung mit einer tragenden Spritzbetonschale ausgeführt (siehe Kapitel 4.2.4.1). In der Regel und bei ausreichender Dicke der Spritzbetonlage, werden die Nagelköpfe in den Spritzbeton integriert. Bezüglich der zu beachtenden Platzverhältnisse gelten die Empfehlungen aus Kapitel 4.2.4.1.

Bei einer Vernagelung als Dauermaßnahme sind Gebirgs-anker in Deutschland nach DIN 21521 oder Mikropfähle nach DIN EN 14199 für dauerhaften Einsatz erforderlich. Es dürfen nur zugelassene Systeme eingesetzt werden. Für Dauernägel mit doppeltem (Hüllrohr) oder mit einfachem Korrosionsschutz muss das Bohrloch im Gebirge und bei alten Tunneln auch in der Hin-terpackung standsicher sein. Ansonsten sind eine Verrohrung oder Gaze-Strümpfe vorzusehen bzw. im ungünstigen Fall eine Vergütung der meist hohlraumreichen Hinterpackung auszufüh-ren. Bei der Vergütung mit Zementinjektionen sind die Risiken bezüglich unkontrollierter Injektionsverluste abzuwägen. Es gel-

ten die Empfehlungen aus Kapitel 4.2.4.6. Nachteilig bei Dauer-nägeln mit doppeltem Korrosionsschutz (Hüllrohr) ist der Einbau am Stück, der bei größeren Nagellängen meist eine Vollsperrung von Fahrbahn oder Fahrweg erfordert.

Alternativ zu den Systemen mit doppeltem Korrosions-schutz können Injektionsbohranker (IBO) zum Einsatz kommen. Die Auflagen der Zulassung bezüglich Einbauneigung sind zu beachten. Die Verwendung von IBO-Ankern im Rahmen von In-standsetzungen von Tunneln bietet mehrere Vorteile:• Der aufwendige Einbau einer Verrohrung entfällt.• Die Ankerstangen sind in Meterstücken koppelbar (i. d. R.

2 bis 3 m).• Bei der DB ist gemäß Ril 836.4102 eine reduzierte Zement-

steindeckung (20 mm) durch Verzinkung zugelassen.• Bei der DB kann gemäß Ril 836.4102 auf einen Korrosions-

schutz verzichtet werden, wenn ersatzweise beim Standsicher-heitsnachweis unter Berücksichtigung der Umwelteinflüsse ein Abrostungszuschlag angesetzt wird.

Das Verpressen der Gebirgsanker / Mikropfähle erfolgt ausge-hend vom Bohrlochtiefsten mit thixotropem Ankermörtel und mit einer Begrenzung der Verpressmenge (z. B. bezogen auf das Bohrlochvolumen), damit bei alten Bestandstunneln die Durch-lässigkeit der Hinterpackung aufrechterhalten bleibt.

An den Gebirgsankern / Verpresspfählen sind Abnahme- und ggf. Eignungsprüfungen vorzunehmen. Die Anzahl ist unter Berücksichtigung der zugehörigen Vorschriften und in Abstim-mung mit einem geotechnischen Sachverständigen festzulegen. Bei den Prüfnägeln ist der Verbund zwischen vorhandenem Aus-bau und Zugglied durch ein kurzes Hüllrohr im Bereich des An-kerhalses o. ä. zu verhindern. Bei den Zugversuchen ist die Trag-fähigkeit des Ausbaus insbesondere unter Berücksichtigung von Hohlräumen oder einer Hinterpackung zu beachten.

Der Einbau von Vernagelungen wird meist mithilfe eines Baggers und einer am Baggerarm montierten Bohrlafette ausge-führt. In Bahntunneln werden die Geräte und Maschinen i. d. R. mit einem Arbeitszug in den Baubereich befördert und von die-sem ausgehend eingebaut.

4.2.4.3 VerdübelungenDübel kommen im Rahmen von Instandsetzungen bei mehreren Sicherungsmaßnahmen zum Einsatz. Die wichtigsten Anwen-dungsbereiche sind:• Bei neuen Spritzbetonschalen zur Herstellung einer ausrei-

chenden Verbundwirkung zum bestehenden Ausbau. Weiter-führende Erläuterungen werden in Kapitel 4.2.4.1 gegeben.

• Bei Vernetzungen zur Fixierung der Drahtgeflechte im trag-fähigen Ausbau oder Fels. Nähere Ausführungen sind im Ka-pitel 4.2.4.4 ersichtlich.

• Bei flächenhaft abgelösten Spritzbetonversiegelungen oder sonstigen Abschalungen zur nachträglichen Fixierung am tragfähigen Ausbau.

Die Verdübelung von teilweise abgelösten Spritzbetonversiege-lungen ist nur sinnvoll, wenn eine Flächentragwirkung durch eine intakte Bewehrung noch gegeben ist. Andernfalls müssen die abgeschalten Bereiche zur Gewährleistung der Betriebs-sicherheit abgeschlagen und durch neuen Spritzbetonauftrag ersetzt werden. Um die punktuelle Stützwirkung zu optimieren, sollten Ankerplatten am Dübelkopf eingebaut werden. Die Fest-legung des Dübelrasters und der Dübellänge ist im Einzelfall an-



gesichts der Ablösungserscheinungen, der zu haltenden Ge-wichtskraft und der Qualität der Bestandsschale zu treffen (siehe [1.4]).

Grundsätzlich ist festzustellen, dass die Verwendung von Dübeln im Bestandsmauerwerk aus Naturstein in Deutschland bauaufsichtlich nicht abschließend geregelt ist. In Abstimmung mit den Genehmigungsbehörden ist daher eine Vorgehensweise anzustreben, bei der Dübel mit Zulassungen in Kunststeinen ver-wendet werden dürfen, wenn durch Festigkeitsuntersuchungen eine Vergleichsbetrachtung zum Kunststein sichergestellt ist. Ergänzend muss die Haftzugfestigkeit über Zugversuche nach-gewiesen werden. Die Nachweise bedürfen einer gutachterli-chen Bewertung und Begleitung.

Unabhängig vom Anwendungsbereich sollten beim Einbau von Dübeln nachstehende Aspekte bei der Planung und Ausfüh-rung beachtet werden:• Die Dübel sind ausreichend tief in die tragfähige Bestands-

schale einzubinden.• Bei Mauerwerk sollten die Dübel möglichst in die Steine und

nicht in die Fugen gesetzt werden.• Es sollten korrosionsbeständige und bei dauerhaften Siche-

rungen Edelstahldübel eingebaut werden.• Es sind ausreichend große Kopfmuttern, erforderlichenfalls

mit Unterlegscheibe einzubauen.• Festlegungen zur Dübeldichte sind im Einzelfall und beim

Nachweis der Verbundwirkung auf der Grundlage eines stati-schen Nachweises zu treffen. Es empfiehlt sich je m2 Abwick-lungsfläche mindestens vier Dübel einzubauen.

4.2.4.4 VernetzungenAls Steinschlagschutz bei überbeanspruchtem Beton (Abplat-zungen), mürbem Mauerwerk (Ausbrüche an Fugen oder Stein) oder entfestigten Felsflächen ist die Oberfläche des Ausbaus zur Gewährleistung der Verkehrs- und Betriebssicherheit zu stabili-sieren.

Als hinhaltende Instandsetzung für kurze Restlaufzeiten bis zur Durchführung langfristiger Instandsetzungen oder Erneue-rungen kann die Sicherung mittels Netzen, Geogittern oder Baustahlmatten zzgl. engmaschigem Drahtgeflecht erfolgen (Bild 4.4). Die Maschenweite ist angesichts der möglichen Größe der Ablösungen festzulegen. Von grundlegender Bedeutung ist eine gute Verdübelung der Matten im noch tragfähigen Ausbau

und Fels. Die Anzahl der Dübel ist je nach zu erwartender Masse der Ablösungen festzulegen. Zur besseren Fixierung der Vernet-zung sollten die Dübelköpfe zusätzlich mit Teller- oder Kopfplat-ten (o. ä.) ausgestattet werden (siehe Kapitel 4.2.4.3).

Im Hinblick auf den Einbau der Nagel- und Dübelköpfe ist der vorhandene Lichtraum zu überprüfen.

Bei elektrifizierten Bahnstrecken sind die Matten oder Netze zu erden.

Der Einbau der Vernetzung erfolgt in Bahntunneln oft aus-gehend von einem Arbeitszug und wird weitgehend in Hand-arbeit vom Gerüst ausgeführt. Die Montage wird im Falle einer Oberleitung erschwert. In Straßentunneln ist der Einsatz von radgebundenen Fahrzeugen möglich. Hier können speziell aus-gerüstete Radlader oder Bohrjumbos mit Schwenkarmen als Trä-ger zur Netz- und Mattenmontage zum Einsatz kommen.

Die Installation der Vernetzung im Firstbereich erfordert eine Vollsperrung von Fahrbahn oder Fahrweg. Zur Verkürzung von Teil- und Vollsperrungen ist eine stärker automatisierte und zunehmend maschinenunterstützte Arbeitsweise anzustreben.

Ein entscheidender Vorteil einer Netzsicherung ist, dass die visuelle Kontrolle der Tunnellaibung weiterhin möglich ist. Nach-teilig ist aber, dass die schadhafte Oberfläche nicht konserviert wird wie bei einer Spritzbetonversiegelung und Einflüsse wie Temperatur eine fortschreitende Entfestigung bewirken können. Darüber hinaus ist bei Einbau einer Netzsicherung keine kontrol-lierte Ableitung von Wasserzutritten bzw. Reduzierung von Nass-stellen möglich.

4.2.4.5 Abdichtung und EntwässerungDer Abdichtung gegen Bergwasser und dessen kontrollierte Ab-leitung kommt bei den Bestandstunneln eine besondere Bedeu-tung zu. Wasser kann, z. B. bei Eisbildung, zu einer Betriebsge-fährdung und zu Entfestigung bzw. dauerhafter Schädigung der Bauwerkssubstanz führen. Zu unterscheiden sind im Zusammen-hang mit Abdichtungen und Entwässerungen druckwasserhal-tende und dränierte Tunnel.

Druckwasserhaltende TunnelDruckwasserhaltende Tunnel mit einer geschlossenen Sohle sind in der Regel Konstruktionen aus bewehrtem Ortbeton oder Tüb-bings. Bei Ortbetonkonstruktionen (mit außenliegender Abdich-tung oder als WUB-KO) und Tübbingschalen sind Undichtigkei-ten besonders problematisch, da Fehlstellen, z. B. an der Scha-lenaußenseite, zum Teil nicht sichtbar und nicht direkt zugänglich sind. Die Schadensbehebung erfordert daher spezifische und teilweise sehr aufwendige Instandsetzungsmaßnahmen, die nicht zwangsläufig zu einer vollständigen Beseitigung von Nass-stellen führen. In manchen Fällen ist daher eine Kombination von Abdichtung und Entwässerung sinnvoll, sofern in diesen Tunneln eine Möglichkeit für eine kontrollierte Wasserableitung besteht.

Für die Instandsetzung von Nassstellen können unterschied-liche Verfahren zum Einsatz kommen. Für die Wahl der Instand-setzungsart sind die Größe der Schadstelle, die Intensität der Wasserzutritte (tropfend / fließend) und die Lage im Profil zu be-trachten. Nassstellen stehen in der Regel in Verbindung mit an-deren Schäden, z. B. Rissen, Abplatzungen und defekten Block- oder Tübbingfugen. Im Rahmen der Instandsetzungsplanung ist daher eine gesamtheitliche Betrachtung von Ursache und Wir-kung anzuraten und die gewählten Maßnahmen dürfen nicht die Funktionalität von Bauwerksteilen beeinträchtigen. Bild 4.4 Vernetzung mit Krallplatte (Quelle: gbm)



Eine detaillierte Beschreibung möglicher Instandsetzungs-varianten von Nassstellen enthält [1.5]. Dort können die Ausfüh-rungsdetails zu den folgenden Varianten nachgelesen werden.• Ableiten und Dränieren des zutretenden Wassers• Abdichten der Feuchtstellen durch gezielte Injektionen• Abdichten von Fugenbandverankerungen durch gezielte In-

jektionen• Abdichten undichter Fugen / Fugenbänder

Dränierte TunnelDie meisten Alttunnel mit gemauertem Gewölbe aber auch sohl-offene neuere Tunnel mit einer Betonschale sind mit einer Drä-nage und teilweise mit einer Regenschirmabdichtung ausgestat-tet. Schadhaft gewordene oder gänzlich fehlende Abdichtungen führen ähnlich wie bei den druckwasserhaltenden Konstruktio-nen zu Nass- oder Tropfstellen im Gewölbe.

Bei Tunneln mit einer Innenschale aus Ortbeton können die oben vorgeschlagenen Instandsetzungsvarianten angewendet werden.

Abdichtungsmaßnahmen in alten gemauerten Tunneln mit-tels Injektionen in den Ausbau sind in vielen Fällen aufgrund der Porosität bzw. Durchlässigkeit des Mauerwerks nicht zielführend und können zu ungewolltem Eintrag in die Hinterpackung füh-ren. Bei flächenmäßig begrenzten Verpressmaßnahmen werden Wasserzutritte nur in Nachbarbereiche verlagert. Darüber hinaus sind Injektionen im Bereich der porenreichen Hinterpackung mit Risiken in Form von unkontrollierten Verpressmengen (siehe Ka-pitel 4.2.4.6) und mit einer ungewollten Aufhebung der Dräna-gefunktion verbunden.

Nassstellen in Tunneln mit Mauerwerksgewölbe erfordern daher meist eine direkte Fassung und gezielte Ableitung des Wassers an der Schadstelle. Zur Ergänzung der bestehenden Entwässerung stehen mehrere Dränagesysteme in Form von Ri-golen (Rohr, Halbschalen, Schlitz) oder streifenartige Noppen-bahnen zur Verfügung, die innerhalb der Tunnellaibung instal-liert werden können. Von dort kann das Wasser kontrolliert an die bestehenden Entwässerungsanlagen weitergeleitet werden.

Bei punktuellen oder linienhaften Nassstellen ist der Ausbau gemäß Bild 4.5 gezielt steigend anzubohren (d = 100 mm). Die

Rigolen, teilweise auch die Noppenbahnen werden dann in schlitzartige Vertiefungen eingelassen. Bei großflächigen Wasser-zutritten können die Rigolen oder Noppenbahnen fischgrätenar-tig angeordnet werden. Sie sollten dann luftseitig durch eine dünne und gut verdübelte Spritzbetonschicht abgedeckt werden.

Nachteilig beim Abdecken mit Spritzbeton ist, dass das alte Mauerwerk in diesen Bereichen nicht mehr sichtbar ist und damit nicht mehr kontrolliert werden kann. Beim Auftrag von Spritz-beton ist immer auch zu überprüfen, ob der Lichtraum unzulässig eingeschränkt wird.

Beschädigte oder stark versinterte Entwässerungsleitungen (Längsentwässerung, Rigolen, Querleitungen) müssen erneuert werden. Die Teilerneuerung kann durch den Einbau neuer Lei-tungsabschnitte oder durch Innenrohrsanierung mit Linern voll-zogen werden. Der Vorteil von Linersystemen ist der grabenlose Einbau.

Verlandete Leitungen können durch eine Druckspülung in-standgesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Be-standsleitungen nicht durch zu hohe Drücke oder mechanische Reinigung zerstört werden. Durch die Zugabe von Härtestabili-satoren kann das zukünftige Auftreten von Ausfällungen redu-ziert werden.

Bei großflächigen Nassstellen kann auch der nachträgliche Einbau einer Kunststoffdichtungsbahn (KDB) in Betracht gezo-gen werden. Er ist aber nur in Verbindung mit der Herstellung einer selbsttragenden Spritzbetonschale sinnvoll, die bei einer fortschreitenden Entfestigung des alten Ausbaus die vollstän-dige Gewölbesicherung übernehmen muss.

Eine weitere Möglichkeit im Sinne einer Nachdichtungs-maßnahme ist die Installation einer Spritzabdichtung, die als dünne Stützmembran auf den zuvor gereinigten Untergrund aufgetragen wird. Zur Erhöhung der Wirksamkeit ist meist eine Kombination mit Dränagemaßnahmen notwendig. Durchdrin-gungen wie Felsnägel oder Dübel sind möglichst dicht zu um-schließen. Die Abdichtungsmembran wird dann abschließend durch eine Spritzbetonschale abgedeckt. In Deutschland ist der Einsatz der Spritzabdichtung bauaufsichtlich nicht zugelassen und erfordert bei der DB eine unternehmensinterne Genehmi-gung (UIG).

Bild 4.5 Beispiel für den Einbau einer Rigole an der Tunnellaibung



4.2.4.6 Injektionen zur Vergütung / Verbesserung von Mauerwerk

Injektionen in Form von Einpressungen, Hinterpressungen und Hinterfüllungen bei Tunnelschäden werden eingesetzt zur Ver-gütung oder Verbesserung• Des Ausbaus (Mauerwerk) • Der Hinterpackung (Versatz) • Des Gebirges

Ziele der Injektionen sind a) Verbesserung / Erhaltung der Tragfähigkeit des Mauerwerks

bei offenen Fugen, Rissen und Hohlstellenb) Reduzierung der Wasserdurchlässigkeit des Ausbausc) Erhöhung der Bettung des Tunnelausbaus, insbesondere

auch beim Einbau einer zusätzlichen Innenschale aus Schal-beton, z. B. wenn ein zweigleisiger Tunnel zu einem eingleisi-gen Tunnel umgebaut wird, durch Erhöhung der Steifigkeit der Hinterpackung und des Gebirges. In alten gemauerten Tunneln wirkt die Hinterpackung meist als Dränageschicht. Zur Erhaltung dieser Dränagewirkung ist eine vollständige Verpressung der Hinterpackung nicht anzustreben und nicht erforderlich. Es reicht eine Verkittung und Verklebung des vorhandenen Korngerüstes.

d) Vergütung des Gebirges zur Erhöhung der Gebirgsfestigkeit, oftmals in Verbindung mit Systemankerungen

e) Verringerung / Verdrängung des Wasserandrangs aus dem Gebirge

Die Anwendbarkeit von Injektionen in den Ausbau ist zu prüfen, wenn die Bausubstanz bereits so stark geschädigt ist, dass eine ausreichende Tragfähigkeit nicht mehr erreichbar ist (z. B. bei einer hinhaltenden Instandsetzung), und in die Hinterpackung, wenn großräumige Hohlräume oder starke Wasserläufigkeiten vorhanden sind, die ein Ausschwemmen bewirken und zu einem schädlichen Eintrag in den Grundwasserhaushalt führen. Gene-rell ist die Umweltverträglichkeit des Verpressguts mit dem Grundwasser zu prüfen.

Schwerpunkt im Rahmen der hinhaltenden Instandsetzung sind die Punkte a) bis c) zur Verbesserung von Ausbau und Hin-terpackung. Gebirgsverbessernde Maßnahmen (d) und (e) sind in der Regel nicht Gegenstand von Instandsetzungen und wer-den daher bei der vorliegenden Betrachtung nicht weiter ver-folgt.

Eine Verbesserung von Mauerwerk und eine Vergütung der Hinterpackung sind in vielen Fällen aufgrund von nicht kontrol-lierbaren Umläufigkeiten miteinander verknüpft. Das heißt, aus einer Vergütung von Mauerwerk resultiert meist auch eine Ver-gütung der Hinterpackung und umgekehrt. Bei der Ausführung der Verpressarbeiten sind folgende Punkte zu beachten:• Festlegen eines sinnvollen Rasters für die Verpressbohrungen• Anordnung der Bohrungen möglichst an Schnittpunkten von

Fugen. Als grober Richtwert gilt: je nach Zustand, Fugenanteil und Steingröße 2 bis 5 Bohrungen je m2

• Bei einer Vergütung des Mauerwerks werden die Injektions-bohrungen auf 1 bis maximal 2/3 der Ausbaudicke niederge-bracht, um einen ausreichenden Injektionsdruck aufbauen zu können. Bei zu tiefen Bohrungen kann das Injektionsgut un-kontrolliert in die Hinterpackung eintreten.

• Wahl eines geeigneten Verpressmittels (Zementleim, Zement-suspensionen, Epoxidharz, Polyurethan) unter Berücksichti-gung der Öffnungsweite von Rissen oder Hohlstellen, der

Eignung im feuchten Milieu und bezüglich der Anforderun-gen an das Verpressgut (siehe [1.5]), z. B. – Kraftschlüssiges Verbinden – Dehnfähiges Verbinden – Abdichten

• Die Verpressung sollte von unten nach oben ausgeführt wer-den.

• Der Verpressdruck und die Verpressmenge sollten begrenzt werden und es sollte ein stufenweises Verpressen nach gere-gelten Erhärtungsphasen ggf. auch über Zwischenbohrungen verfolgt werden.

• Das Verpressen sollte ausgehend von jedem 2. Bohrloch ggf. zeitgleich erfolgen, um bei Zementaustritten (Bild 4.6) in den Zwischenbohrungen erste Rückschlüsse auf den Injektions-erfolg zu erhalten. Bei zu starken Injektionsaustritten kann eine Versiegelung der Oberfläche mit einer dünnen Spritzbe-tonhaut in Betracht gezogen werden.

• Es sollte eine systematische Kontrolle des Verpresserfolgs über Kernbohrungen ausgeführt werden.

• Bei zementgebundenem Verpressgut ist die Beeinflussung des pH-Werts in Bezug auf die Versinterungsanfälligkeit von Drä-nagen zu beachten.

• Bei Kunststoffen, z. B. PUR, ist die Zulässigkeit / Umweltver-träglichkeit hinsichtlich möglichem Eintrag in das Grundwas-ser zu beachten.

• Bei Injektionsarbeiten sollten im Hinblick auf unkontrollierte Umläufigkeiten die Dränagen kontrolliert bzw. gespült wer-den. Ungewollte Abflusswege können durch gezielten Einsatz von quellenden / aufschäumenden Substanzen minimiert wer-den.

Bild 4.6 Injektionen und Injektionsaustritte (Quelle: gbm)



Risiken von Injektionen in den Ausbau und die Hinterpackung sind:• Die vorhandenen Dränagen können verstopft werden.• Bei zu hohem Verpressdruck wird der Tunnelausbau zu stark

belastet. Der Verpressdruck soll daher 0,6 MPa (Düsendruck im Ausbau) nicht überschreiten.

• Ohne Mengenbeschränkung je Bohrloch und bei ungehinder-tem Abfluss entstehen hohe Kosten und der entsprechende Erfolg durch die Verpressung ist nicht gewährleistet.

In Österreich lassen sich Hinweise für das konsolidierende Fül-len von Hohlräumen, für das Verschließen von Rissen, für die durchgehende Mörtelverbesserung bzw. das flächige Abdichten von erdberührten Bauteilen durch Injektionsschirme in der Richt-linie „Injektionstechnik – Teil 2: Mauerwerk“ der ÖBV finden. Zu beachten ist jedoch, dass das Regelwerk keine Bestimmungen hinsichtlich Gebirgs- und Bodenverfestigungen bzw. Gebirgsab-dichtungen enthält.

4.2.4.7 Neuverfugung von Mauerwerk Zur Erhaltung der Tragfähigkeit ist im Bereich von großflächi-gen und linienhaften Fugenausbrüchen die Neuverfugung des Mauerwerks (siehe [1.4]) erforderlich. Umfasst die Neuverfu-gung größere Mauerwerksflächen, erfolgt die Ausführung meist maschinell. Kleinere Flächen können dahingegen in Handarbeit instandgesetzt werden.

Grundsätzlich gelten für die Ausführung von Fugensanie-rungen die nachstehenden Hinweise und Empfehlungen:• Im Hinblick auf die Frost- und Witterungsbeständigkeit sind

die Fugen ausreichend tief auszukratzen. Bei Ziegelmauer-werk gilt als Faustwert ca. 3 cm. Natursteinmauerwerk ist auf-grund der unterschiedlichen Steinformate objektspezifisch zu betrachten. Das Ausräumen der Fugen erfolgt meist händisch mit dem Meißel, der Fugenfräse oder der Flex.

• Zur Gewährleistung einer guten Haftwirkung sind die Fugen zu entstauben und vorzunässen.

• Die Rezeptur des Mörtels ist besonders bezüglich Festigkeit, Steifigkeit, Durchlässigkeit und chemischer Verträglichkeit auf das Bestandsmauerwerk abzustimmen. Zu weiche Mörtel san-den unter Wassereinfluss mit der Zeit ab. Zu harte Mörtel nei-gen zu Rissbildungen und Abplatzungen. Daher werden oft keine reinen Zementmörtel sondern Kalkzementmörtel oder Trassmörtel verwendet. Es ist das Wasseraufnahmevermögen des Mörtels zu beachten. Die Empfehlungen für die Mörtel-rezeptur können nicht pauschaliert werden. Die Auswahl ist in jedem Fall projektspezifisch in Abhängigkeit der Umge-bungsbedingungen zu treffen.

• Bei Mauerwerksflächen an den Portalen, die unmittelbar den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, kann eine nachträgli-che Hydrophobierung der Oberfläche in Betracht gezogen werden.

4.2.4.8 Instandsetzung bewehrte / unbewehrte Betonschale

Instandsetzungen von bewehrten / unbewehrten Ortbeton- oder Tübbingschalen sind von den Maßnahmen für Mauerwerksge-wölbe abzugrenzen. Die baustoffspezifischen Schäden an der Stahlbetonkonstruktion wie a) Risse und Hohlstellenb) Fehlstellen, Abplatzungen und unzureichender Oberflächen-

schutz

c) Korrosion der Bewehrung und unzureichende Betondeckungd) Feuchtstellen und schadhafte Fugen erfordern qualifizierte Maßnahmen der Betoninstandsetzung, die sich von der Handlungsweise bei Mauerwerkstunneln deutlich unterscheiden. Detaillierte Ausführungen und Handlungsemp-fehlungen zu den Instandsetzungen von Betonschalen sind in [1.5] niedergelegt und werden daher im Folgenden nur kurz be-handelt. Im Einzelnen stehen für die Behebung der vorgenannten Schäden die nachstehenden Maßnahmen zur Verfügung:zu a) Verpressen von Rissen und Hohlstellen, z. B. mit Epoxid-

harz, Zementleim, Zementsuspension, Polyurethanharz (siehe ABI-Merkblatt)

zu b) Aufbringen von Oberflächenschutz- oder Betonersatz-systemen, z. B. mittels Spritzbeton, Stahlfaserspritzbeton, kunststoffmodifiziertem Zement-Mörtel / Beton (PCC), Reaktionsharz-Mörtel / Beton (PC) und spritzbarem kunst-stoffmodifiziertem Zement-Mörtel / Beton (SPCC)

zu c) Entrostung der Bewehrung, z. B. mit Sandstrahlen oder Kugelstrahlen, Aufbringen eines mineralischen Korrosions-schutzes, Ersatz / Ergänzung der Bewehrung, Herstellung einer ausreichenden Betondeckung mit Betonersatzsyste-men aus b) u. a. m.

zu d) Dränieren des zutretenden Wassers mit Entwässerungs-systemen (Rigolen, Noppenbahnen, Halbschalen) oder Abdichten von Feuchtstellen, Fugenbandverankerungen oder undichten Fugen mit gezielten Injektionen

Bei gravierenden Schäden wie Längsrissen oder zunehmenden Verformungen, welche die Standsicherheit der Schale beein-trächtigen, sind über die vorgenannten Instandsetzungsempfeh-lungen hinaus Maßnahmen zur Verstärkung der Tragkonstruk-tion, z. B. die Ausführung von Systemankerungen, Herstellung einer Vorsatzschale und Einbau von Stahlbögen, heranzuziehen. Über den Umfang und die Dringlichkeit derartiger Maßnahmen ist im Einzelfall unter Einbeziehung eines Sachverständigen zu entscheiden.

Bezüglich Injektionsarbeiten an Beton- und Stahlbetonbau-teilen sei für Österreich auf die Richtlinie „Injektionstechnik – Teil 1: Bauten aus Beton und Stahlbeton“ der ÖBV verwiesen. Die Richtlinie „Tunnel Waterproofing“ der ÖBV enthält Hinweise für Injektionsarbeiten zur Abdichtung von Tunneln.

4.2.4.9 Pflegeanstrich der TunnelschaleTunnelanstrichsysteme haben neben der Schutzfunktion für den Innenschalenbeton bzw. einer eventuellen Innenschalenbeweh-rung wichtige Aufgaben im Hinblick auf die Verkehrssicherheit zu erfüllen. Die Helligkeit im Tunnel, die maßgeblich vom Tun-nelanstrich beeinflusst wird, stellt einen wesentlichen Beitrag zur Verkehrssicherheit einer Tunnelanlage dar. Eine glatte Oberflä-che bildet die Basis für die Minimierung von Schmutzablagerun-gen an der Oberfläche. Eine damit in direktem Zusammenhang stehende ausreichende Reinigungsfähigkeit ist eine Grundvor-aussetzung in der betrieblichen Erhaltung. Bei mangelhaften Tunnelanstrichen können die erforderlichen Leuchtdichtewerte nur durch eine Aufhellung über die Tunnelbeleuchtung und da-mit verbunden über erhöhte Energiekosten erreicht werden.

Im Zuge von umfassenden Tunnelinstandsetzungen wird im Regelfall eine Kompletterneuerung des Anstrichsystems ange-strebt. Damit ist meistens ein Komplettabtrag des vorhandenen Beschichtungssystems inkl. dem Abtrag des chloridgeschädigten Innenschalenbetons verbunden (siehe Kapitel 4.2.4.8). Eventuell



geschädigte Bewehrung muss instand gesetzt oder ergänzt wer-den. Anschließend muss in Abhängigkeit von der Abtragstiefe die Innenschale reprofiliert bzw. geglättet und das neue Be-schichtungssystem aufgebracht werden. Diesbezüglich wird auf [1.5] verwiesen.

Als kostengünstige hinhaltende Maßnahme vor allem zur Steigerung der Verkehrssicherheit kann die Ausführung eines Pflegeanstrichs gesehen werden. Hauptziel ist dabei nicht die Er-höhung des Oberflächenschutzes, sondern die Hebung der Ver-kehrssicherheit über die Anhebung der Leuchtdichte. Dafür wird der bestehende Anstrich durch Hochdruckwasserstrahlen gerei-nigt und eine neue zusätzliche Anstrichschicht aufgebracht. Grundvoraussetzung für eine derartige hinhaltende Maßnahme bildet ein in den Verbundeigenschaften funktionierendes Alt-beschichtungssystem. Dementsprechend muss eine ausreichende Haftzugfestigkeit zwischen den bestehenden Oberflächen (Innen-schale / alte Anstriche) und neuem Beschichtungssystem gegeben sein. Diese Eigenschaften sind im Vorfeld der Instandsetzungs-maßnahme ausreichend über geeignete Voruntersuchungen ab-zusichern. Erst damit können die Nachhaltigkeit und damit der Erfolg der Ausführung eines Pflegeanstrichs sichergestellt werden.

Durch übliches maschinelles Aufbringen des Anstrichs las-sen sich hohe Flächenleistungen erzielen. Somit kann ein Pfle-geanstrich meist in verkehrlich unkritischen Nachtbaumaßnah-men umgesetzt werden. Die Reduktion der Energiekosten für die Beleuchtung bildet einen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit eines Pflegeanstrichs.

4.2.4.10 Erhöhung der Griffigkeit des FahrbahnbelagsEin wesentliches Merkmal im Hinblick auf die Verkehrssicherheit in Straßentunneln ist die Griffigkeit der Fahrbahn (Asphalt / Be-ton). Diese kann messtechnisch als Reibungsbeiwert an der Fahr-bahnoberfläche erfasst werden. Dabei kommt in Österreich das Messverfahren nach dem „Stuttgarter Reibungsmesser“ (SRM-Verfahren), in Deutschland das Seitenkraftmessverfahren (SKM-Verfahren) zum Einsatz. Bei beiden Messverfahren werden Rei-bungsbeiwerte ermittelt, die jedoch nicht direkt verglichen wer-den können. Dementsprechend liegen national festgelegte Bewertungshintergründe zur Interpretation der Messwerte vor. Abhängig von den Messergebnissen und der Referenzierung zu Warn- und Schwellenwerten hat der Straßenerhalter Maßnah-men zu setzen. Diese können sowohl verkehrliche Maßnahmen (Geschwindigkeitsbeschränkungen) als auch bauliche Instand-setzungen sein.

Starken Einfluss auf die Griffigkeit haben Verunreinigungen der Fahrbahn. Dementsprechend ist die regelmäßige Reinigung der Fahrbahn gemäß den Reinigungsplänen von großer Bedeu-tung. Im Bedarfsfall sind auch Zwischenreinigungen durchzufüh-ren.

In stark befahrenen Tunneln ist der Verlust der Fahrbahn-griffigkeit mit mangelhaften Eigenschaften der Zuschläge in der Fahrbahndecke verbunden. Die Zuschlagskörner an der Fahr-bahnoberfläche werden durch die Verkehrsbelastung poliert und somit verliert die Fahrbahn die Griffigkeit. Die aktuellen Anfor-derungen an die Zuschläge der Fahrbahndecke (Kantkornanteil, Hartgestein, Polierresistenz) können in alten Bestandstunneln häufig nicht erfüllt werden.

Bei Fahrbahndecken mit mangelhafter Griffigkeit stehen als Überbrückungsmaßnahme bis zum Zeitpunkt einer Erneuerung der Fahrbahn im Sinne von hinhaltenden Maßnahmen verschie-dene Instandsetzungsmethoden zur Auswahl:

• Hochdruckwasserstrahlen:Dabei werden mit Drücken bis 300 bar Oberflächenmarkie-rungen, Beschichtungen, Gummiabrieb und Zementschlämme abgetragen. Das Ergebnis kann durch die Feinjustierung der Anlage (Düsenanzahl) beeinflusst werden. Die Methode ist zu unterscheiden vom Höchstdruckwasserstrahlen (> 1.500 bar), die als Vorbereitungsmaßnahme zur Verbesserung der Mikro-rauigkeit für Überbauungsmaßnahmen (Aufbau von weiteren Schichten) eingesetzt wird.

• Feinfräsen:Feinfräsen mit starren hartmetallgefertigten Werkzeugen er-zeugen eine raue Oberfläche mit gelockerten Zuschlagskör-nern, die durch eine anschließende Reinigung mittels Hoch-druckwasserstrahlen zu entfernen sind.

• Stahlkugelstrahlen: Bei diesem Verfahren werden durch die Behandlung der Fahr-bahnoberfläche Oberflächenverschmutzungen entfernt und die Rauigkeit verbessert. Dabei wird die Oberflächenfestigkeit nicht beeinträchtigt und im Regelfall ist mit dieser Maßnahme ein Aufhellen der Fahrbahn verbunden. Vor allem bei Auf-rechterhaltung des Verkehrs auf dem benachbarten Fahrstrei-fen ist bei dieser Methode die damit verbundene Staubent-wicklung mittels Staubabsaugung zu minimieren bzw. ist eine anschließende Reinigung der Fahrbahn anzuordnen.

• Schleifen (Grinding):Über diamantbesetzte Scheiben wird dabei der Beton maßge-nau abgetragen und in Längsrichtung feingerillt. Für griffig-keitsverbessernde Maßnahmen wird eine Mindestabtragtiefe von 2 mm empfohlen. Großen Einfluss auf das Ergebnis der Maßnahme hat das Verhältnis von Rillenbreite zu Rillenab-stand. Mit dieser Methode können neben der Griffigkeit auch die Längsebenheit bzw. die Rollgeräuschentwicklung positiv beeinflusst werden (Bild 4.7).

• Beschichtung mit reaktionsharzgebundenen Oberflächenbe-handlungen:Die vorhandene Betonoberfläche mit entsprechend niedriger Betonfeuchte wird durch Hochdruckwasserstrahlen bzw. Ku-gelstrahlen gereinigt. Anschließend wird das Reaktionsharz-Bindemittel aufgebracht und mit einer Gesteinskörnung ab-gestreut. Mit den Eigenschaften der Gesteinskörnung (Größt-korn, Polierresistenz) lässt sich die Griffigkeit beeinflussen. Dabei hat das Größtkorn wesentlichen Einfluss auf die not-wendige Bindemittelmenge.Mit entsprechender Gesteinswahl lässt sich auch die Helligkeit der Oberfläche verbessern (Bild 4.8).

• Dünnschichtdecken in Kaltbauweise:Die Herstellung des Mischguts aus Zuschlägen und einer poly-mermodifizierten Bitumenemulsion als Bindemittel erfolgt direkt in der Dünnschichtverlegemaschine. Die Maschine führt alle Baustoffe mit, mischt und verlegt sie kontinuierlich. Vor-auslaufend sind grobe Schäden wie Risse zu sanieren und der Untergrund ist durch Hochdruckwasserstrahlen zu reinigen.

• Teilerneuerung der Betondecke:Bei dieser Methode wird der oberste Teil der Betonfahrbahn (meist ca. 7 cm) abgefräst, die Fräsfläche mit Höchstdruck-wasserstrahlen (> 1.500 bar) aufgeraut, der Bestandsbeton entsprechend vorgenässt und die neue Oberbetonschicht im Verbund eingebaut. Wesentliches Augenmerk ist dabei auf die Betonrezeptur bzw. die Nachbehandlung zu legen. Grund-voraussetzung ist eine ausreichende Tragfähigkeit des verblei-benden Altbestands (Bild 4.9 und Bild 4.10).



Auch bei der Ausführung von Teilerneuerungsmaßnahmen sind die betrieblichen Randbedingungen während der Bauzeit ausschlaggebend für die Arbeitstakte, die Baukosten und die Bauzeit. Weiterführende Ausführungen zu den unterschiedli-chen betrieblichen Varianten werden im Kapitel 4.2.3 gegeben.

Bild 4.8 Reaktionsharzgebundene Oberfläche (Quelle: Possehl Spezialbau GmbH)

Bei der Wahl der Methode muss auf jeden Fall das gesamte Schadensbild, z. B. auch Spurrinnen, Risse, Kantenabplatzun-gen, Oberflächenschäden, berücksichtigt werden. Gegebenen-falls ist zum Nachweis der Wirksamkeit der Methode eine Pro-befläche auszuführen. Weitere Parameter in der Wahl der Me-

thode sind eventuelle Einbauten (Schächte), der Umfang der Verkehrsbehinderung, die erforderliche Wirkungsdauer und letztendlich auch die Kosten der Maßnahmen.

4.2.5 TeilerneuerungDie Teilerneuerung eines Tunnels kommt dann zur Ausführung, wenn auch mit größeren Instandsetzungsmaßnahmen der ange-strebte Sollzustand der geschädigten Bauteile nicht mehr er-reicht werden kann. Auswirkungen auf die Aufrechterhaltung des Bestandsschutzes sind individuell bezogen auf die einzelnen Maßnahmen zu prüfen und mit der Genehmigungsbehörde im Vorfeld abzustimmen.

Technische Maßnahmen im Rahmen einer Teilerneuerung werden in den nachstehenden Kapiteln behandelt. Teilerneue-rungen können innerhalb von definierten Tunnelabschnitten (z. B. Portal, Blockgruppen) oder in Teilbereichen des Tunnel-querschnitts (z. B. Widerlager, Firstbereich) angewendet wer-den.

Bild 4.7 Grinding: a) Geräteeinsatz; b) behandelte Betondecke (Quelle: Possehl Spezialbau GmbH)

a) b)

Bild 4.9 Betondeckeneinbau: a) Auftragen des Betons; b) Glätten des Betons (Quelle: ASFINAG)

a) b)



Ist die mechanische Einwirkung infolge Gebirgsdruck eher gering, so kann eine neue bewehrte Spritzbetonschale die Trag-wirkung des alten Ausbaus vollständig übernehmen. Die Schaf-fung eines Verbundsystems ist dann nicht erforderlich.

Bei ausreichendem Platzangebot im Profil kann die Spritz-betonschale unter das Bestandsgewölbe eingebaut werden. An-dernfalls ist der bestehende Ausbau zunächst zu profilieren. Hierfür gelten die Empfehlungen aus Kapitel 4.2.4.1.

Eine besondere Form zur Verstärkung einer Bestandsschale ist die sogenannte Rippenbauweise. Sie wurde in der Vergan-genheit in Tunneln der DB vorzugsweise in bestehenden Mauer-werksgewölben mit durch Verwitterung und Alterung stark he-rabgesetzter Tragfähigkeit angewendet (z. B. Ennericher Tunnel, Berghau Tunnel). Dabei werden zusätzlich zur Spritzbetonschale pfeilerartige Betonrippen mit Ausbaubögen als tragende Kon-struktionselemente (Bild 4.11) in der bestehenden Schale ange-ordnet. Die Spritzbetonrippen werden in der Regel rückverankert und haben je nach statischer Erfordernis Abmessungen b × d von ca. 50 cm × 30 cm bei Achsabständen von 2 bis 2,5 m.

Da die Herstellung der einzelnen Rippen bauzeitlich eine Schwächung des Bestandsgewölbes bedeutet, ist vor Beginn der Ausbrucharbeiten eine Sicherheitserhöhung durch eine voraus-eilende Rückverankerung (Felder und Rippen) auszuführen. Da-rüber hinaus erfolgen die Herstellung der Rippen, die Profilie-rung des Ausbaus und der sukzessive Einbau der Spritzbetonsi-cherung in mehreren Arbeitsgängen und in größeren Abständen (z. B. jede zweite Rippe oder jedes zweite Feld), um die Tragfä-higkeit des Ausbaus bauzeitlich nur so gering wie möglich zu reduzieren.

Obwohl die Rezeptur für den Spritzbeton annähernd den Anforderungen für WU-Beton entspricht, ist mit einer Spritz-betonschale (ggf. auch in Rippenbauweise) keine vollständig abdichtende Wirkung zu erzielen. Bei stark wasserführendem Gebirge ist daher die Anwendbarkeit dieser Art der Teilerneue-rung eher fraglich bzw. nur in Verbindung mit gezielten Drä-nagemaßnahmen (siehe Kapitel 4.2.4.5) möglich. Grundsätzlich ist eine Teilerneuerung der Bestandsschale in druckwasserdich-ten Tunneln sehr problematisch. Die vorliegenden Ausführungen beziehen sich daher vorwiegend auf sohloffene Tunnel mit einer Regenschirmabdichtung.

Teilersatz des bestehenden AusbausBei starken Bergwasserzutritten und unzureichend tragfähiger Bestandsschale ist der Ersatzneubau einer konventionellen In-nenschale aus Ortbeton als reine wasserundurchlässige Kon-struktion (WUB-KO) als eine weitere Form der Teilerneuerung in Betracht zu ziehen. Sie übernimmt dann die vollständige Trag-funktion der alten Schale und gewährleistet darüber hinaus eine abdichtende Wirkung.

Bei unzureichendem Lichtraum ist das Bestandsgewölbe zunächst abschnittsweise zu profilieren bzw. zurückzubauen. Zur Gewährleistung der Bauzustände sind im Arbeitsbereich vor Beginn der Abbrucharbeiten entsprechende Sicherungsmaßnah-men, z. B. in Form von systematischen Verankerungen / Vernage-lungen (siehe Kapitel 4.2.4.2), auszuführen. Ein Beispiel für das abschnittsweise Vorgehen beim Rückbau der alten Schale und dem blockweisen Einbau einer neuen Innenschale nach dem Pil-gerschrittverfahren ist in [1.5] im Kapitel 5.2.6.1 ersichtlich.

Alle Bauzustände, die eine Profilierung bzw. einen Teilrück-bau des Bestandsgewölbes beinhalten, sind fortlaufend (täglich) messtechnisch zu überwachen.

Bild 4.10 Bohrkern der Deckenteilerneuerung; neue Oberfläche rechts im Bild (Quelle: ASFINAG)

4.2.5.1 Dauerhafte Verstärkung und Teilersatz des Tunnelgewölbes

Für eine Teilerneuerung des bestehenden Tunnelgewölbes ste-hen mehrere technische Maßnahmen zur Verfügung. Es ist zu unterscheiden zwischen Maßnahmen, die eine Verstärkung der Bestandsschale darstellen und Maßnahmen, die einen Ersatz vorhandener Konstruktionselemente beinhalten. Die Entschei-dung, welche Form der Teilerneuerung zur Anwendung kom-men soll, richtet sich vor allem nach folgenden Gesichtspunkten:• Verfügbare Platzverhältnisse im Profil• Ausmaß der Schädigung des Bestandsgewölbes im Hinblick

auf die Berücksichtigung einer dauerhaft mittragenden Wir-kung

• Einflüsse der geologischen und hydrogeologischen Randbe-dingungen

Unabhängig davon, ob eine Verstärkung oder ob ein Teilersatz des Bestandsgewölbes erfolgen soll, ist die Erkennung und Be-gegnung der Ursachen, die zum Ausgangsschaden geführt ha-ben, eine wichtige Voraussetzung für die Nachhaltigkeit einer Teilerneuerung.

Verstärkung des bestehenden AusbausEine dauerhafte Verstärkung mit einer Spritzbetonschale setzt in vielen Fällen aufgrund der geologischen Randbedingungen eine mittragende Wirkung des Bestandsgewölbes voraus. Von einer dauerhaft mittragenden Wirkung ist nur dann auszugehen, wenn sich die Schädigung des alten Ausbaus lediglich auf Ent-festigungserscheinungen an der Oberfläche beschränkt oder die geschädigte Substanz durch gezielte Maßnahmen (z. B. Injek-tionen, siehe Kapitel 4.2.4.6) ertüchtigt werden kann.

Durch die Kopplung von neuer Spritzbetonschale und mit-tragendem Bestandsgewölbe entsteht ein Verbundsystem, das im Hinblick auf eine dauerhafte Funktionalität die Bedingungen bezüglich ausreichendem Schubverbund und Verformungsver-träglichkeit der Materialen Neubeton-Mauerwerk / Altbeton er-füllen muss. Bezüglich der Verdübelung gelten die Empfehlun-gen aus Kapitel 4.2.4.3, und hinsichtlich der Verwendung von Stahlfaserspritzbeton zur Verringerung der Rissneigung und zur Vermeidung von Spritzschatten im Bereich von Tragbögen gelten die Empfehlungen aus Kapitel 4.2.4.1.



In Tunneln mit ausreichendem Platzangebot im Profil, kann die neue Ortbetonschale unter den bestehenden Ausbau einge-baut werden. Zur Identifizierung partieller Unterprofile ist im Vorfeld die Ausführung eines flächendeckenden Tunnelscans im Hinblick auf die Profilauswertung Soll-Ist ratsam.

Ein Teilersatz der Bestandschale durch Spritzbeton ist nur in einem weitgehend trockenen Gebirge bei gezielter Fassung der lokalen Wasserzutritte sinnvoll (siehe Verstärkung).

Teilerneuerungen mit einem Ersatz der bestehenden Trag-schale können in der Regel nur in Vollsperrung durchgeführt werden.

4.2.5.2 Nachträglicher Einbau einer SohlaussteifungSind bei einem sohloffenen Tunnel im Bereich des Fahrwegs (Gleis oder Straße) auffällige und schädliche Hebungen oder Senkungen und nach innen gerichtete Verformungen der Wi-derlager festzustellen, die auf geologische Ursachen zurückzu-führen sind, so kann der Einbau einer nachträglichen Sohlaus-steifung in Betracht gezogen werden. Eine Aussteifung kann als geschlossene Sohle oder in Form von in regelmäßigen Abstän-den angeordneten Sohlrippen ausgeführt werden. Die vorhan-dene Längsentwässerung (evtl. Mittenentwässerung in alten DB Tunneln) ist bei der Planung und Ausführung zu beachten.

Ein Beispiel für den nachträglichen Einbau einer geschlos-senen Sohle im quellenden Gebirge wurde in [1.5] anhand der Generalerneuerung des Bosrucktunnels (A9 Pyhrn Autobahn) durch die ASFINAG dargelegt. Zur Gewährleistung einer ausrei-chenden Standsicherheit in den Bauzuständen erfolgte der Aus-bruch in der Sohle und der Einbau des Sohlbetons segmentweise in definierten Arbeitsschritten. Vor Beginn des Sohlaushubs wur-den die Widerlager durch eine Systemankerung gesichert. Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Arbeitstakte ist in [1.5] im Kapitel 5.2.6.2 niedergelegt.

Da Arbeiten in der Sohle grundsätzlich problematisch für die Aufrechterhaltung des Verkehrs sind, ist anzustreben, die zu erneuernde Röhre für den Zeitraum der Teilerneuerung zu sper-

ren. Der Verkehr kann dann bei zweiröhrigen Tunneln in der Parallelröhre im Gegenverkehr geführt werden.

Die Herstellung von Sohlrippen kann hingegen auch unter Betrieb erfolgen. So wurden in der jüngeren Vergangenheit bei mehreren Tunnelbaumaßnahmen der DB Sohlrippen mithilfe von Kleinhilfsbrücken eingebaut (Bild 4.12).

Ein weiterer Auslöser für die Verstärkung in der Sohle kann die geplante Ausführung von Baumaßnahmen im Einflussbereich des Bestandstunnels sein. So wird zum Beispiel im Hinblick auf eine Unterfahrung oder Neuauffahrung eines Tunnels durch die Sohl-aussteifung die Erhöhung der Systemsteifigkeit und der Tragreser-ven speziell im Hinblick auf die Grundbruchsicherheit erreicht.

Eine zwingende Voraussetzung für die Wirksamkeit der neuen Sohlaussteifung, ob mittels Rippen oder geschlossener Sohle, ist der kraftschlüssige Anschluss an die Widerlager des Bestandsgewölbes. Um das zu erreichen, sollten nach der Beto-nage der neuen Aussteifung Nachinjektionen in der Kontaktfuge zum bestehenden Ausbau ausgeführt werden. Darüber hinaus empfiehlt sich eine Verzahnung zwischen Neubeton und Be-standsgewölbe. Der Einbau der Sohlaussteifung hat einen un-mittelbaren Einfluss auf die Tragwirkung des Ausbaus und be-deutet im Allgemeinen eine Veränderung der Zustandsgrößen auch in der Gewölbeschale oder in den Widerlagerbereichen. Der korrekten Systemmodellierung und der zugehörigen Nach-rechnung kommt daher eine entscheidende Rolle zu.

Grundsätzlich sind alle Bauzustände, die ein Ausräumen des Gebirges vor dem Widerlagerfuß beinhalten, hinsichtlich Grundbruchsicherheit zu überprüfen und während der Ausfüh-rung messtechnisch zu überwachen.

Wenn eine Sohlaussteifung aus betrieblichen Gründen oder baulichen Randbedingungen nicht möglich ist, kann alter-nativ eine Tragfähigkeitserhöhung im Bereich der Widerlager-gründung mithilfe einer rückverankerten Fundamentverstärkung in Betracht gezogen werden. Durch die Fundamentverstärkung kann ggf. eine Reduzierung von Setzungen und die Erhöhung der Grundbruchsicherheit bewirkt werden.

Bild 4.11 Anwendungsbeispiel Rippenbauweise in bestehender Tunnelschale (Quelle: gbm)



4.3 Bewertung der Konzepte bezüglich Nachhaltigkeit / Lebensdauer / Wirtschaftlichkeit

Eine wichtige Entscheidungshilfe für die Auswahl der vorstehend vorgestellten Einzelmaßnahmen zur Instandsetzung oder Teiler-neuerung von Bestandstunneln ist neben den technischen und baubetrieblichen Aspekten zur Behebung des Schadens die Be-wertung der Konzepte in wirtschaftlicher Hinsicht bezüglich Nachhaltigkeit und Lebensdauer. Daraus ergibt sich in der Ge-samtheit für den Bauherrn und Planer ein Spektrum von Einzel-aspekten zur Auswahl der verfügbaren Verfahren, mit den maß-geblichen Kriterien: • Erreichbare Lebens- oder Nutzungsdauer• Baukosten bzw. Zusammenhangskosten• Technischer Aufwand der eingesetzten Verfahren• Einfluss der geologisch- / hydrogeologischen Randbedingun-

gen• Einfluss und Abhängigkeiten von betrieblichen Randbedin-

gungen

Die Bewertung der technischen Maßnahmen hinsichtlich der vorgenannten Kriterien kann aufgrund der im Einzelfall sehr un-terschiedlichen Randbedingungen lediglich qualitativ erfolgen. Das Ergebnis der Bewertung ist in der in Tabelle 4.1 dargestell-ten Matrix zusammen für Bahn- und Straßentunnel dargestellt. Hier wird auf der Grundlage der in den Kapiteln 4.2.4 und 4.2.5 erläuterten technischen Verfahren ein Bezug zum Schadenska-talog in Anhang 8.4 hergestellt. Der Schadenskatalog basiert u. a. auf dem UIC-Katalog von Schäden und ihren Ursachen [4.2].

Abschließend ist festzuhalten, dass keine gesamtheitliche Absolutbewertung hinsichtlich der Eignung der verfügbaren Ver-fahren möglich und sinnvoll ist, da die Entscheidung nur pro-jektspezifisch erfolgen kann und die unterschiedlichen Randbe-dingungen keine allgemeingültige sowie zuverlässig normierte Kosten-Nutzen-Analyse zulassen. Es kann aber anhand der ge-wählten Bewertungskriterien ein Vergleich der Einzelmaßnah-men und dadurch eine Eingrenzung der jeweils am besten ge-eigneten Lösungen erreicht werden.

Jede Maßnahme muss im gesamten Kontext der unter-schiedlichen Beeinflussungsfaktoren gewertet werden. Zu Be-ginn ist eine klare Zielsetzung unumgänglich ebenso wie die Erstellung eines Lastenheftes mit den geforderten Mindestanfor-derungen an die Instandsetzung oder Teilerneuerung.

Die Nachhaltigkeit sowie die erwartete Nutzungsdauer sind dabei von entscheidender Bedeutung. Instandsetzungen für die Überbrückung von definierten, kurzen Zeitspannen bis zur end-gültigen Erneuerung erfordern oftmals ein geringeres Maß an technischen Anforderungen (z. B. Daueranker mit doppeltem Korrosionsschutz gegenüber Kurzzeitankern).

Somit kann davon ausgegangen werden, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der erwarteten Nutzungsdauer und dem maßnahmenbezogenen technischen Aufwand besteht. Die Höhe der Kosten wiederum geht mit dem technischen Aufwand einher und ist daher auch eine Folge der Zielsetzung.

Durch diese Zusammenhänge sind innerhalb von Lösungs-ansätzen oder Parameterstudien die einzelnen Randbedingun-gen zu variieren und deren Einfluss in wirtschaftlicher Hinsicht zu bewerten:• Erwartete Nutzungsdauer• Betriebliche Beeinflussung (Teilsperrung / Vollsperrung)• Technische Möglichkeiten

Eine abweichende Form der Herangehensweise ergibt sich aus den oftmals beschränkten Finanzmitteln für eine Maßnahme. Dies trifft insbesondere für Instandsetzungsmaßnahmen zu. Hierin ist die Variation der o. g. Randbedingungen auf das fest-gelegte Budget auszurichten. Die Aufgabe des Bauherrn und des Planers besteht darin, ein optimales Zusammenspiel zwi-schen bestmöglicher technischer Lösung und geringster betrieb-licher Beeinflussung zu finden. Dies wiederum wird durch das aufzustellende Lastenheft bestimmt.

Durch die Beschränkung der Finanzmittel in Jahresscheiben und Ausführung von Teilmaßnahmen wird aber oftmals keine wirtschaftlich optimale Lösung im Hinblick auf die Gesamtin-standsetzung erreicht.

Anhand des kurzen Ausblicks kann leicht festgestellt wer-den, dass eine allgemeingültige Aussage zu den einzelnen Fak-toren Nachhaltigkeit / Nutzungsdauer / Wirtschaftlichkeit nicht getroffen werden kann.

Bild 4.12 Einbau einer Sohlrippe in DB Tunnel: a) Kleinhilfsbrücke; b) Bewehrung (Quelle: gbm)

a) b)



Technische Maßnahmen

Kapitel Schadenskatalog (s. Kap. 2 Tab. 2.9 und

Anh. 8.4)

Einfluss der geol.- (g) / hydrogeol. (h)

Verhältnisse1)

Technischer Aufwand

Betriebliche Einflüsse / Abhängigkeiten

Kosten Nutzungs-dauer

Bahn Straße

Instandsetzung

Spritzbeton 4.2.4.1 2C, 2D, 3A, 3B, 3C, 3D, 3F, 7A, 7B, 13F, 18C, 18D

_ _ _ _ _ _ _ _ _ +

Vernagelungen / Rückverhängungen

4.2.4.2 3A, 3B, 3C, 3D, 3F, 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 7C, 7D, 10E, 13F, 18F

± ± ± ± ± +

Verdübelung 4.2.4.3 10E + + + ± ± ± + + + +

Vernetzung 4.2.4.4 9E, 20E

+ + + _ _ _ + + +

Entwässerung 4.2.4.5 1G, 7G, 7I, 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F, 8G, 8H, 8I, 8J, 13G, 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F, 18G, 18I, 19G, 23J, 24G, 24I

+ (g) _ _ _ (h)

_ _ (DB) _ (S)

_ _ (ME) _ (SE)

_ _ _ _ (ME) _ (SE)

±

Abdichtung 4G, 6A, 6B, 6C, 6D, 8A, 8B, 12C, 12D, 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F, 23J

_ _ _ _ bis _ _ _ _ _ _ _ _ _ ±

Injektion von Mauerwerk

4.2.4.6 7C, 7D, 13C, 13D, 18C, 18D

+ + _ _ _ _ _ _ _ _ ±

Neuverfugung von Mauerwerk

4.2.4.7 2C, 2D, 12C, 12D

+ + _ _ _ + + _

Instandsetzung bewehrte / unbewehrte Betonschale

4.2.4.8 6A, 6B, 7A, 7B, 11B, 11E, 13A, 13B, 14B, 14E, 15A, 15B, 17A, 17B, 18A, 18B, 19A, 19B, 21B

+ + _ _ _ _ _ _ _ _ +

Pflegeanstrich Tun-nelschale nur (S)

4.2.4.9 19A, 19B, 19C, 19D, 19E

0 + + + + + + + _ _

Erhöhung der Grif-figkeit des Fahr-bahnbelags nur (S)

4.2.4.10 fotografisch nicht darstellbar

0 + + + + ±



Technische Maßnahmen

Kapitel Schadenskatalog (s. Kap. 2 Tab. 2.9 und

Anh. 8.4)

Einfluss der geol.- (g) / hydrogeol. (h)

Verhältnisse1)

Technischer Aufwand

Betriebliche Einflüsse / Abhängigkeiten

Kosten Nutzungs-dauer

Bahn Straße

Teilerneuerung

Dauerhafte Verstärkung / Teilersatz des Gewölbes

4.2.5.1 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 15C, 15D, 15E, 18E, 22E

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + +

Nachträglicher Einbau einer Sohl-aussteifung

4.2.5.2 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F, 23J

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + +

Legende

0 kein Einfluss kein betrieblicher Einfluss

+++ sehr geringer Einfluss

sehr geringer Aufwand

sehr geringer Einfluss sehr geringe Kosten

sehr lange Nutzungs-

dauer

Felder nur relevant für (S)

++ geringerer Einfluss geringerer Aufwand

geringerer Einfluss geringere Kosten

längere Nutzungs-

dauer

(DB) = Deutsche Bahn

+ relativ geringer Einfluss

rel. geringer Aufwand

relativ geringer Einfluss

relativ geringe Kosten

rel. lange Nutzungs-

dauer

(S) = Straße ± ohne besondere Ausprägung

(ME) = Mitten-entwässerung

_ relativ großer Einfluss

rel. hoher Aufwand

relativ großer Einfluss relativ hohe Kosten

rel. kurze Nutzungs-

dauer

(SE) = Seiten-entwässerung

_ _ größerer Einfluss höherer Aufwand

größerer Einfluss höhere Kosten

kürzere Nutzungs-

dauer

_ _ _ sehr großer Einfluss

sehr hoher Aufwand

sehr großer Einfluss sehr hohe Kosten

sehr kurze Nutzungs-

dauer

1) Einfluss der geologischen- und hydrogeologischen Verhältnisse auf die Bauausführung

Tabelle 4.1 Matrix mit qualitativrelativer Bewertung der Einzelmaßnahmen


5 Praxisbeispiele – Erfahrungen, Herausforderungen und Empfehlungen

5.1 Vorbemerkungen

Für die Erarbeitung des vorliegenden Sachstandsberichts sollen die nachstehend ausgewählten Beispiele von hinhaltenden Tun-nelinstandsetzungen in Deutschland und Österreich eine mög-lichst große Bandbreite der damit verbundenen Technologien und Tätigkeiten aufzeigen. Folgende Projekte wurden erfasst:• Deutschland – Eisenbahntunnel

– Alter Aachener Buschtunnel – Effolderbacher Tunnel – Brötzinger-, Weißensteiner- und Zelgenbergtunnel – Rehberg Tunnel

• Österreich – Eisenbahntunnel – Rekawinklertunnel und Kleiner Dürrebergtunnel

• Österreich – Straßentunnel – Bosrucktunnel (Maßnahmen 2004)

Diese Projekte wurden im Bereich der Verkehrsträger Bahn und Straße abgewickelt und sollen neben einer informativen Beschrei-bung insbesondere aufzeigen, welche technischen und logisti-schen Anforderungen an die Bauherrn und Betreiber bei der Durch-führung dieser Instandsetzungsmaßnahmen gestellt wurden.

Die ausgewählten Projekte sind in Form eines vorangestell-ten, systematischen Projektsteckbriefs und einer nachfolgen-den Beschreibung zusammengefasst und beschrieben.

Abschließend werden die Beispiele hinsichtlich• Auslöser der Instandsetzungsmaßnahme• Bauliche Elemente der hinhaltenden Instandsetzungsmaß-

nahme• Herausforderungen • Erfahrungen und Empfehlungentabellarisch zusammengefasst. Zur weitergehenden Information wird auf die Literatur [5.1] bis [5.3] verwiesen.

M. Eder, C. Jüngst, C. Reichl, M. Schlebusch, R. Schnabl, T. West

Kap. 5: Praxisbeispiele – Erfahrungen, Herausforderungen und Empfehlungen


5.2 Deutschland – Eisenbahntunnel

5.2.1 Alter Aachener BuschtunnelStrecke: 2600 Köln – Aachen – Bundesgrenze (Belgien)Betreiber: DB Netz AG; Regionalbereich WestBundesland: Nordrhein-Westfalen

Projektsteckbrief

Tunnelname Alter Aachener Buschtunnel

Projektname Hinhaltende Instandsetzung, 2002

Streckenverlauf Deutschland, Nordrhein-Westfalen, bei Aachen, Strecke 2600 Köln–Aachen–Bundesgrenze, km 73,560 – km 74,251

Bauherrschaft DB Netz AG, Regionalbereich West

Tunnellänge [m] 691 Anzahl Tunnelröhren 1 Elektrifiziert ja

Anzahl Gleise 2 Ausführungszeitraum 2002 Erstinbetriebnahme 1843

Weitere Bauwerksdaten / Querschnitt

Bauweise: bergmännisch Geologische Verhältnisse: Aachener Sand Überdeckung: max. 51 m Oberbau: Schotter Gewölbe: Ziegelmauerwerk d = 70 cm

Was war der Auslöser der Arbeiten?

Alterungserscheinungen und Schäden am alten Bestandsmauerwerk Gewährleistung der Stand- und Betriebssicherheit für fünf Jahre bis zur Inbetriebnahme des neuen eingleisi-gen Paralleltunnels im Jahr 2007 und bis zur eingleisigen Erneuerung des Bestandstunnels im Jahr 2009

Einstufung Bauwerkszustand (z. B. Zustandskategorie)

Gravierende Schäden am Bauwerk, die eine dauerhafte und wirtschaftliche Instandsetzung nicht mehr möglich machen, ZK 4

Schäden (vor Baumaßnahmen)

Abschalungen / Ausbrüche am Ziegelmauerwerk, Ablösungen von Spritzbetonflächen, Hohlstellen im Bereich von Unterfangungen

Gleisbetrieb während Instandsetzungsmaßnahmen

Ca. 7-stündige nächtliche Vollsperrung über einen Zeitraum von 3 Monaten

Arbeitsablauf Abwicklung sämtlicher Arbeiten über einen Arbeitszug

Gewölbe / Wände / Decken Entfernung von abgeschaltem Ziegelmauerwerk und Spritzbeton Systematisches Verdübeln von bestehenden Spritzbetonflächen Lokales Verplomben und Versiegeln mit Spritzbeton Ankerungsarbeiten im Widerlagerbereich

Tunnelaufweitung Nicht erforderlich



Projektsteckbrief

Sohlgewölbe / Sohlplatte Sohlaussteifung

Injektionsarbeiten im Bereich von vorhandenen Unterfangungen und Sohlrippen

Galerie / Portalbereich Keine Instandsetzung

Oberbau Keine Instandsetzung

Bankett / Randweg Keine Instandsetzung

Tunnelentwässerung Keine Instandsetzung

Kabelkanal / Leitungskanal Keine Instandsetzung

Flucht- und Rettungswege Keine Instandsetzung

Quelle / Literatur DB Netz AG, gbm

Anfang der 1990er-Jahre wurden erneut Schäden am Mauerwerk sichtbar, die sich vornehmlich in Form von ca. 12 cm dicken Abschalungen und Ausbrüchen des Ziegelmauerwerks äußerten. Diese Bereiche waren zum Teil mit Spritzbeton versie-gelt und zeigten bereichsweise großflächige Abplatzungen. Die Mattenbewehrung war aufgrund der Abplatzungen und der unzureichenden Betondeckung korrodiert.

Zur Erkundung der Schadensursachen entschloss sich die DB Netz AG im Jahr 2000, die Qualität des Ziegelmauerwerks und die Belastung des Tunnelgewölbes umfangreich zu erkun-den.

Was war der Auslöser der Arbeiten? Im Zuge der Regelbegutachtungen der DB Netz AG war eine zunehmende Verschlechterung des alten Ausbaus festzustellen. Maßgebende Schäden waren dabei vor allem die großflächige Abschalung des alten Ziegelmauerwerks und die Ablösung von größeren Spritzbetonflächen. Sie waren schon so weit fortge-schritten, dass eine kurzfristige Instandsetzung erforderlich wurde. Zweck der kurzfristig im Jahr 2002 anberaumten hinhal-tenden Instandsetzung war vor allem die Gewährleistung der Stand- und Betriebssicherheit des Tunnels für weitere fünf Jahre bis zur Inbetriebnahme des eingleisigen neuen Paralleltunnels im Jahr 2007 und bis zum geplanten Erneuerungsbeginn des Be-standstunnels im Jahr 2009.

Welche Bauteile wurden instandgesetzt? Von einem Arbeitszug, der in nächtlichen Sperrpausen im Zeit-raum von drei Monaten alle Maschinen, Geräte und Mannschaf-ten in den Tunnel beförderte, wurden nachstehende Arbeiten ausgeführt:• Systematisches Verdübeln von unzureichend anhaftenden

Spritzbetonflächen• Abschlagen von abgeschalten Gewölbeflächen• Stabilisieren der Bestandsschale durch Verplomben und Ver-

siegeln von verwitterten Ziegelsteinflächen mit gut verdübel-tem und einlagig bewehrtem Spritzbeton

• Rückverankerung von hoch belasteten Widerlagerbereichen• Kontaktinjektionen im Bereich von vorhandenen Unterfan-

gungen / Sohlrippen

Besonders hervorzuheben ist die Freilegung von Hohlstellen im Kontaktbereich zwischen den nachträglich eingebauten Sohlrip-pen und dem Widerlagermauerwerk. Übereinstimmend mit den Annahmen aus der Erkundung zeigte sich, dass die Sohlrippen aus Stahlbeton nicht kraftschlüssig an das aufgehende Tunnel-gewölbe angeschlossen waren. Während der Ausführung konnte auf das bereits vorbereitete Konzept zur Verfüllung dieser Hohl-stellen zurückgegriffen werden, das auf die kurzen Arbeitszeiten

Lage und Historie des TunnelsDer Alte Aachener Buschtunnel ist der älteste noch in Betrieb befindliche Eisenbahntunnel Deutschlands und liegt auf der Eisenbahnstrecke Köln–Aachen–DB-Grenze / Belgien zwischen Aachen und dem belgischen Hergenrath (km 73,560 bis km 74,251). Der Tunnel wurde in den Jahren 1841 bis 1843 zu-nächst mit einer Länge von 741 m erbaut und im Jahr 1884 um 50 m auf seine heutige Länge von 691 m verkürzt. Das Bauwerk ist derzeit in 58 Zonen / Blöcke unterteilt.

Im Laufe seiner Nutzungszeit wurden umfangreiche In-standsetzungsarbeiten am Tunnelausbau vorgenommen. Erwäh-nenswert sind vor allem die nachträgliche Installation einer Ge-wölbeabdichtung in den Jahren 1937 bis 1940, die Wiederher-stellung des durch eine Sprengung während des 2. Weltkriegs bereichsweise zerstörten Gewölbes in den Jahren 1946 bis 1949, der Einbau von Sohlrippen zur verbesserten Aussteifung der im Zuge der Elektrifizierung tiefergelegten Tunnelsohle in den Jah-ren 1965 / 1966 und das Aufbringen einer ca. 5 cm dicken einla-gig bewehrten Spritzbetonschicht im Jahr 1976.

Der Buschtunnel durchfährt den Aachener Sand, der eine Mächtigkeit von 40 bis 60 m aufweist. Der Aachener Sand be-steht aus sehr dicht gelagerten, gelblichen, hellgrauen und ocker-farbenen Feinsanden sowie untergeordnet schluffigen Sanden. Stratigraphisch ist das Untersuchungsgebiet der Aachener Ober-kreide zuzuordnen. Der tiefere Untergrund ist Teil des nördlichen linksrheinischen paläozoischen Schiefergebirges. Der Tunnel liegt im Gebiet des Aachener Walds und durchörtert ausschließlich Deckgebirge, d. h. Schichten des oberen Santon (Oberkreide). In der Bauwerksakte ist für den Tunnel eine maximale Überlage-rungshöhe von 51 m ausgewiesen.

Beschreibung des Tunnels Der ursprünglich für zweigleisigen Betrieb erbaute Tunnel wurde in den Jahren 2009 bis 2011 durch den Einbau einer neuen Ort-betoninnenschale erneuert. Die neue Ortbetoninnenschale wurde im Rahmen einer ca. zweijährigen Vollsperrung unter das alte Be-standsgewölbe eingebaut und der Tunnel dabei auf eingleisigen Betrieb umgestellt. In den Jahren 2004 bis 2007 wurde in enger Parallellage eine zusätzliche eingleisige Röhre aufgefahren.

Von besonderem Interesse ist die hinhaltende Instandset-zung vor dem eingleisigen Umbau der Bestandsröhre. Das weit-gehend aus Ziegelmauerwerk aufgebaute Bestandsgewölbe ist in der Tunnelfirste ca. 0,7 m, im Widerlager etwa 0,85 bis 1,27 m und im Sohlgewölbe ca. 0,20 bis 0,75 m dick. Die Stahlbetonrip-pen in der Sohle sind ca. 0,75 m dick und in einem sehr kompak-ten Zustand. Das alte und infolge der Sohlvertiefung bis zu Rest-dicken von 0,2 bis 0,5 m verjüngte Sohlgewölbe aus Ziegel-mauerwerk ist hingegen von deutlich schlechterer Qualität und daher als nur gering tragfähig einzuschätzen.



abgestimmt war. Die Injektionen konnten im Rahmen der In-standsetzung erfolgreich ausgeführt werden.

Was waren die Herausforderungen? Besondere Erschwernisse für die Instandsetzungsarbeiten stell-ten die geforderte Aufrechterhaltung des Zugverkehrs im Zeit-raum der Maßnahmen und die schwierige Erreichbarkeit des Tunnels mit Straßenfahrzeugen dar.

Die Arbeiten mussten ausgehend von einem Arbeitszug in nächtlichen Sperrpausen ausgeführt werden. Die Arbeitszeiten waren weitgehend auf die ca. 7-stündigen Totalsperrungen des Tunnels beschränkt. Angesichts dieser kurzen Sperrungen muss-ten vor allem die Arbeitstakte für die Spritzbeton- und Anke-rungsarbeiten bestmöglich geplant und ausgeführt werden. Entscheidend war hierbei die Wahl und Abgrenzung der Arbeits-

abschnitte für den Einbau des Spritzbetons nach dem Trocken-spritzverfahren.

Welche Erfahrungen kann man für neue Projekte mitnehmen?Eine wichtige und unerlässliche Grundlage für eine termin- und kostensichere Ausführung von Instandsetzungsarbeiten bildet eine zielgerichtete und objektspezifische Erkundung im Vorfeld der Baumaßnahme. Allein der sorgfältigen und zielgerichteten Erkundung war es im vorliegenden Projekt zu verdanken, dass alte Baufehler aufgedeckt und im Zuge der Instandsetzung be-hoben werden konnten. Die Erkundung stellte somit eine wich-tige Voraussetzung für eine zuverlässige Planung da. Sie bildete ein wirksames Instrument zur Verringerung des Risikos von Un-vorhersehbarkeiten beim Umbau im Bestand.



5.2.2 Effolderbacher TunnelStrecke: 3701 Gießen–GelnhausenBetreiber: DB Netz AG; Regionalnetze MitteBundesland: Hessen

Projektsteckbrief

Tunnelname Effolderbacher Tunnel

Projektname Ertüchtigung Effolderbacher Tunnel, Strecke 3701, km 42,891 – km 43,564

Streckenverlauf Deutschland, Hessen, Strecke 3701 Gießen–Gelnhausen

Bauherrschaft DB Netz AG, Regionalnetze Mitte

Tunnellänge [m] 673 Anzahl Tunnelröhren 1 Elektrifiziert nein

Anzahl Gleise 1 Ausführungszeitraum 11/2012– 12/2013

Erstinbetriebnahme 1870


Bauweise: bergmännisch Geologische Verhältnisse: Basalt, Tuffstein, Sandstein Überdeckung: max. 60 m Oberbau: Schotter Gewölbe: Sandsteinquader, Ziegelsteinmauerwerk Ausbaustärke Mauerwerk: d = 0,3 bis 1,1 m


Schäden am vorhandenen Ausbau Aufrechterhaltung der Stand- und Betriebssicherheit für die nächsten 30 Jahre


Ril 853, ZK 4


Abschalungen, Abplatzungen, Absandung, Ausbrüche, Hohlstellen, Nassstellen, Rissbildungen und Fugen-versatze


Nutzung der natürlichen Zugpausen, keine Auswirkungen auf den Bahnbetrieb

Arbeitsablauf Durchführung der Arbeiten in den nächtlichen Zugpausen mit radgebundenen Fahrzeugen, Arbeiten am Portal im Schutz einer Einhausung unter laufendem Betrieb

Gewölbe / Wände / Decken Einbau einer verdübelten u. rückverankerten ein- bis zweifach bewehrten Spritzbetonschale, Neuverfugung Ziegelmauerwerk

Tunnelaufweitung Profilanpassung in Teilbereichen


Keine Instandsetzung

Galerie / Portalbereich Reinigung, Steinersatz, Neuverfugung, Sicherung Voreinschnittsbereiche


Bankett / Randweg Siehe Flucht- und Rettungsweg

Tunnelentwässerung Einbau einer zusätzlichen Längsentwässerung am rechten und linken Widerlagerfuß

Kabelkanal / Leitungskanal Einbau von Schächten und Leerrohren zur Leitungsführung in den neuen Flucht- und Rettungsweg

Flucht- und Rettungswege Neubau Flucht- und Rettungsweg im Zuge der Maßnahme

Quelle / Literatur DB Netz AG, Regionalnetze Mitte, I.NVR-MI-A(K)



Lage und Historie des TunnelsDer Tunnel wurde in den Jahren 1869 / 1870 erbaut und durch-fährt südlich der Ortslage von Ranstadt einen von Südwesten nach Nordosten streichenden Gebirgskamm mit einer maximalen Überdeckung von ca. 60 m. In einer Entfernung von ca. 110 m vom Nordwestportal (Ranstadt) unterfährt der Tunnel die Bun-desstraße B 275. Die Länge des Tunnels beträgt ca. 673 m. Nord- und Südportale liegen im Abdachungsbereich eines nach Nord-westen bzw. Südosten einfallenden steil abfallenden Hangs.

Die Geologie im Bereich des Effolderbacher Tunnels ist zum einen von südwestlichen Ausläufern des vulkanischen Vogels-bergs geprägt. Zudem finden sich in diesem Bereich Vorkommen von Tuffen und Tuffiten. Diese pyroklastischen Ablagerungen sind von sedimentären Ablagerungen aus Lößlehmen überdeckt und somit verfestigt. Die Tuffe sind jedoch im Gegensatz zu den Basaltgesteinen von geringer Festigkeit sowie Steifigkeit und sind deshalb vor Verwitterungsvorgängen wenig geschützt.

Der südliche Voreinschnitt wird im tieferen Untergrund eher von Sedimentgesteinen älteren Ursprungs wie Buntsand-steinen und Tonsteinen geprägt. Diese klastischen Sedimentab-lagerungen sind eine Folge von Wasserüberdeckungen, die sich im Bereich der Hessischen Senke ausgebildet hatten. Der Bunt-sandstein wird dabei von verfestigten Tonsteinen überdeckt. Über diesen Festgesteinen sind zumeist sedimentäre Lockerge-steine, die als Lößlehm zu bezeichnen sind, anzutreffen. Diese bindigen Böden sind teilweise von Beimengungen vulkanischer Aschen geprägt.

In der Vergangenheit sind zahlreiche Instandsetzungs- und Ertüchtigungsmaßnahmen durchgeführt worden. So wurde in einigen Bereichen eine Rückverankerung des Gewölbes vorge-nommen bzw. der vorhandene Ausbau durch den Einbau von Gitterbögen gesichert. Die Mauerwerksoberfläche wurde lokal mit Spritzbeton bzw. Spritzputz versiegelt. In Teilbereichen wurde das Sandsteinmauerwerk teilweise bzw. vollständig durch Ziegel-mauerwerk ersetzt und der Tunnel überfirstet. Bereichsweise wurde eine Abdichtung angeordnet. Durch die unterschiedlichen Sanierungsmaßnahmen variiert der aktuelle Ausbau in Tunnel-längsrichtung stark.

Übersicht Instandsetzungsmaßnahmen gemäß Bauwerksbuch• 1916 bis 1926: Überfirstung des Tunnels, Verstärkung durch

Einbau eines 38 cm dicken Ziegelmauerwerks am Gewölberü-cken und Einbau einer Tectolithabdichtung in den Zonen 58 bis 98

• 1957 / 1958: Vollständige Erneuerung des Gewölbes und der Widerlager in den Zonen 12 bis 19, Erneuerung der Widerla-ger (rechts) in den Zonen 44, 64, 72 und 73, Verfugen der Zonen 20 bis 25, 36 bis 38, 49, 53 und 55 bis 59

• 1964: Auftragen von Spritzputz d = 3 cm auf dem verwitter-ten Sandsteinmauerwerk in den Zonen 1 bis 12 und 20 bis 21

• 1982: Sanierung beider Portale und der Entwässerung • 1993 / 1994: Einbau von Spritzbetonrippen mit Gitterbögen in

den Zonen 25, 29, 30, 44, 68, 71, 72, 73 und 74. Teilerneue-rung der Widerlager in Zone 25 rechts, den Zonen 29 und 30 links, Zone 35 links, den Zonen 43 und 44 rechts, Zone 68 rechts, den Zonen 71 bis 74 links und Zone 74 rechts. Teiler-neuerung der Widerlagerfüße in den Zonen 1 bis 11 rechts, Zonen 19 bis 21 rechts, Zonen 22 bis 24 links, Zonen 36 bis 61 links, Zonen 43 und 44 rechts, Zonen 49 bis 53 rechts und Zonen 72 bis 74 rechts

• 2009: Hinhaltende Instandsetzung in den Zonen 45 bis 58 durch den Einbau einer 10 cm dicken, einlagig bewehrten und verdübelten Spritzbetonschale in der Gewölbekappe

Beschreibung des Tunnels Der ursprüngliche Ausbau des Tunnels besteht aus Sandstein-quadern. Der Sandstein weist insgesamt unterschiedliche Festig-keiten und Tragfähigkeiten auf. Eine Abdichtung des Tunnelrü-ckens erfolgte bei der Erbauung nicht. Ein Solhlgewölbe existiert ebenfalls nicht.

Der Tunnel wurde ursprünglich für den zweigleisigen Be-trieb erbaut, wird aber derzeit nur eingleisig genutzt. Das Be-triebsgleis wurde aus der Tunnelachse verschwenkt und befindet sich innerhalb der linken Hälfte der Sohle. Die Tunnel- und Gleis-achse verlaufen nicht parallel. Der Tunnel enthält 21 bekannte Entwässerungsnischen. Die Strecke ist nicht elektrifiziert.

Was war der Auslöser der Arbeiten? Die Tunnelauskleidung des Effolderbacher Tunnels zeigte unter anderem Abschalungen, Abplatzungen, Ausbrüche, HohlstelIen, NasssteIlen, Rissbildungen und Fugenversatze. Die Nischen wie-sen Feucht- und Nassstellen, teilweise mit Versinterung auf. Das Mauerwerk war verwittert und an mehreren Stellen abgeplatzt. Aufgrund des Schadensbilds, das im Zuge mehrerer Begutach-tungen dokumentiert wurde, war eine Instandsetzung oder Er-neuerung der Tunnelschale erforderlich.

Zur Festlegung des Umfangs der erforderlichen Instandset-zungs- oder Erneuerungsmaßnahmen wurden Erkundungsmaß-nahmen beauftragt. Die Erkundungsarbeiten beinhalteten im Wesentlichen Bohrungen in das anstehende Gebirge ausgehend vom Tunnel und vom Gelände über dem Tunnel, Schürfe in der Sohle und Spannungsmessungen nach der Kompensationsme-thode im alten Ausbau.

Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wurden Empfehlun-gen für Maßnahmen zur Gewährleistung der Standsicherheit des Tunnels getroffen. Diese Empfehlungen orientierten sich an der Vorgabe der DB Netz AG, dass die Betriebssicherheit des Tunnels für die nächsten 30 Jahre gewährleistet sein muss.

Folgende Varianten zur Erhöhung der Standsicherheit wur-den untersucht:• Vollständige Erneuerung des Tunnels unter einer durchgehen-

den Vollsperrung• Ertüchtigung des Tunnels für eine Nutzungsdauer von weite-

ren 30 Jahren im Rahmen von Sperrpausen

Aufgrund der Kosten und des Entfalls von betrieblichen Ein-schränkungen entschied sich der Bauherr für die Ertüchtigung des Tunnels in natürlichen Nachtsperrpausen.

Welche Bauteile wurden instandgesetzt? Der Tunnel wurde wegen seiner geologischen Wechselhaftigkeit in verschiedene Homogenbereiche mit unterschiedlichen Last-ansätzen unterteilt. Der Ausbau wurde mit bewehrtem Spritzbe-ton in unterschiedlichen Dicken von 10 bis 20 cm verstärkt. Die Spritzbetonschale wurde mit Stahltraggliedern, eingebaut als Verpresspfähle (IBO), im Gebirge rückverankert und auf dem teils vorhandenen Widerlagersockel aufgesetzt. In anderen Bereichen wurde das Widerlager durch bewehrten Spritzbeton verbreitert. Der Verbund zwischen Spritzbetonschale und altem Mauerwerk wurde durch ca. 30 cm lange Ankerstangen aus V4A-Stahl ge-währleistet.



Die wesentlichen Instandsetzungsmaßnahmen für den Tun-nelausbau sowie für die Voreinschnitte Nord und Süd waren:• Konservierung und Verstärkung Tunnelausbau mittels Spritz-

betonschale, Verdübelung und bereichsweiser Rückveranke-rung

• Neuverfugung Ziegelmauerwerk (Zonen 12 bis 19)• Entwässerungsmaßnahmen zur Ableitung des Bergwassers

(Kammerdräns)• Instandsetzung Entwässerungsnischen inkl. Anschluss an

neue Dränageleitungen vor den Widerlagerfundamenten• Einbau neuer Dränageleitungen vor den Widerlagerfunda-

menten inkl. Anschluss an bestehende Querableitungen• Ertüchtigungsmaßnahmen am Hauptkanal inkl. Maßnahmen

an den Schächten• Ertüchtigung Portale und Flügelwände durch Neuverfugung,

Steinersatz und neue Entwässerungsrinnen sowie Anschluss an bestehendes / neues Entwässerungssystem im Gleisbereich

• Ertüchtigung Stützmauern Nord mittels Vernagelung in Kom-bination mit einer Geflechtabdeckung

• Ertüchtigung Stützmauer Süd durch Sanierung lokaler Aus-bruchstellen bzw. Verdrückungen

• Herstellung eines Flucht- und Rettungswegs inkl. Handlauf innerhalb des Tunnels

• Einbau eines neuen Kabelkanals• Spülen der bestehenden Entwässerungseinrichtungen zu Be-

ginn der Tunnelinstandsetzung zwischen Vorflut Nord / Süd und Portal Nord / Süd inkl. Dokumentation und Kamerabefah-rung

• Kontrolle und ggf. Spülen der Entwässerung beim Verpressen der Anker

• Spülen der gesamten Entwässerungseinrichtungen im Tunnel nach der Tunnelinstandsetzung

Was waren die Herausforderungen? Die Ertüchtigung des Effolderbacher Tunnels konnte nur in den nächtlichen Zugpausen erfolgen. Dafür standen je Nacht ca. 7,5 h Betriebsruhe (Sperrzeit) zur Verfügung. Vor Wiederauf-nahme des Bahnbetriebs musste ein betriebssicherer Zustand hergestellt und die Arbeitsabläufe entsprechend geplant wer-den.

Der Winter 2012 / 2013 mit einer lang anhaltenden Frost-periode führte zu einer reduzierten Arbeitseffizienz und damit einhergehender Bauzeitverlängerung.

Als besonders arbeitsintensiv stellten sich der Einbau von ca. 2.300 Dübeln zur Herstellung eines Verbundsystems zwi-schen neuer Spritzbetonschale und dem vorhandenen Ausbau sowie der abschnittsweise Einbau der Längsentwässerung in Verbindung mit der notwendigen Widerlagerfundamentverbrei-terung dar. Die Verdübelung erfolgte in einem Raster von 75 cm × 75 cm.

Welche Erfahrungen kann man für neue Projekte mitnehmen?Die bedarfsgerechte Planung und Instandsetzung des Effolder-bacher Tunnels basiert auf einem umfangreichen Erkundungs-programm. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse erlaubten die Festlegung von zielgerichteten Maßnahmen.

Beim Einsatz von Spritzbeton und dem Einbau einer Sys-temankerung mit zementgebundenem Verpresskörper ist das Risiko einer möglichen Versinterung der Entwässerungsleitun-gen zu beachten. Bereits im Rahmen der Planung sollten geeig-nete Wartungskonzepte für die Bauzeit und den nachfolgenden Betriebszustand aufgestellt werden, um eine Versinterung der Leitungen und die Schädigung der Bausubstanz möglichst ge-ring zu halten.



5.2.3 Brötzinger, Weißensteiner und ZelgenbergtunnelStrecke: 4850, Pforzheim–Hochdorf (bei Horb), Pforzheim und Bad LiebenzellBetreiber: DB Netz AG, Bundesland: Baden-Württemberg

Projektsteckbrief

Tunnelname Brötzinger, Weißensteiner und Zelgenbergtunnel

Projektname Tunnelsanierungen 4850, km 3 bis km 8

Streckenverlauf Deutschland, Baden-Württemberg, bei Pforzheim, Strecke 4850 Pforzheim–Hochdorf (bei Horb), km 3,614 – km 7,962

Bauherrschaft DB Netz AG, Regionalbereich Südwest

Tunnellänge [m] 1.336 ges. 405/371/560

Anzahl Tunnelröhren 1 Elektrifiziert nein



Bauweise: bergmännisch Geologische Verhältnisse: oberer und mittlerer Buntsandstein Überdeckung: max. 95 m Oberbau: Schotter Gewölbe: Quadermauerwerk, örtlicher Buntsandstein, d = 57 bis 86 cm


Gutachten des Fachbeauftragten, Alterungserscheinungen und Schäden am alten Bestandsmauerwerk Aufrechterhaltung der Stand- und Betriebssicherheit bis zur geplanten Tunnelerneuerung im Jahr 2025


Umfangreiche Schäden am Bauwerk, ZK 3


Abschalungen / Ausbrüche am Mauerwerk, Ablösungen und Hohlstellen von Spritzbetonflächen, Nassstel-len, ausgewaschene Fugen, mürbe Mauerwerksbereiche


Ca. 4-stündige Gleissperrung innerhalb der nächtlichen Betriebsruhe, 5 Tage / Woche, ca. 6 Monate

Arbeitsablauf Einsatz von Zweiwegetechnik, zeitweise in zwei Tunneln parallel stattfindende Arbeiten

Gewölbe / Wände / Decken Entfernung von Abschalungen im Gewölbe Instandsetzung größerer Mauerwerksausbrüche mit verankerten Spritzbetonplomben Bereichsweise Herstellung von bewehrten, verankerten Spritzbetonschalen Ausräumen und Neuverfugen stark geschädigter Fugenbereiche Herstellung gefräster, geschnittener und gestemmter Rigolen in den Ulmen Bohr- und Injektionsarbeiten für Dichtungsschleier im Firstbereich



Nicht vorhanden

Galerie / Portalbereich Plombierung einzelner Ausbrüche


Bankett / Randweg Keine Instandsetzung

Tunnelentwässerung Keine Instandsetzung






Lage und Historie der TunnelDie Ende der 1860er bis Anfang der 1870er-Jahre erbauten drei Tunnel Brötzinger Tunnel (L= 405 m), Weißensteiner Tunnel (L= 371 m) und Zelgenbergtunnel (L= 560 m) liegen auf der einglei-sigen, nicht elektrifizierten DB-Strecke 4850 (Nagoldtalbahn) zwischen Pforzheim und Hochdorf (bei Horb) zwischen Bahn-km 3,6 + 41 und km 7,9 + 62. Die DB-Kilometrierung erfolgt von Nord nach Süd ansteigend. Die Streckenführung verläuft im Brötzinger Tunnel geradlinig, im Weißensteiner Tunnel in einem Rechtsbogen mit einem minimalen Gleisradius von 450 m und im Zelgenbergtunnel ebenfalls in einem Rechtsbogen mit einem minimalen Gleisradius von 602 m. Die Tunnelquerschnitte wur-den ursprünglich für zweigleisigen Betrieb ausgelegt, es wurde aber jeweils nur ein Gleis eingebaut. Im Brötzinger Tunnel ver-läuft das Gleis nahezu tunnelparallel ca. 1,75 m rechts der Tun-nelachse. Im Weißensteiner Tunnel liegt das Gleis generell links der Tunnelachse, verschwenkt jedoch im südlichen Tunneldrittel von Nord nach Süd zunehmend in Richtung Tunnelachse. Im Zelgenbergtunnel verläuft das Gleis nahezu tunnelparallel ca. 1,85 m links der Tunnelachse. Alle drei Tunnel verfügen über ein Hufeisenprofil mit offener Sohle.

Übersicht Instandsetzungsmaßnahmen gemäß Bauwerksbüchern• Brötzinger Tunnel

– 1877: Die Brüstungsmauer am südlichen Portal wurde durch Böschungsrutsch beschädigt – Instandsetzung

– 1890: Quadermauerwerk am Längskanal erneuert – 1900: Bekämpfung von Schwammbildung durch Karboli-neumanstrich

• Weißensteiner Tunnel (Unterlagen vor 1920 gingen durch Kriegseinwirkungen verloren) – 1920: Abdichten des Gewölbes Zone 1 und 2 (L = 13,50 m) – 1953: Quelle in Zone 9 (km 5,2 + 36) gefasst und in Längs-kanal entwässert

• Zelgenbergtunnel: Wegen starker Nässe war – wie aus frühe-ren Planungen festgestellt werden konnte – vorgesehen: – 1913 / 17: von km 7,5 + 17 bis 7,5 + 63 (L = 46 m) – 1918 / 19: von km 7,6 + 21 bis 7,6 + 30 (L = 9,5 m) – 1920: von km 7,6 + 30 bis 7,6 + 55 (L = 25 m) – 1921 / 22: von km 7,6 + 55 bis 7,6 + 80 (L = 25 m) Betonausgleichsschicht 1 : 6, 15 cm dick, Asphaltisolierplat-ten, Klinkerflachschicht. Ob diese Instandsetzungsarbeiten ausgeführt wurden, konnte nicht ermittelt werden.

– 1953: Quelle in Zone 14, km 7,5 + 08 gefasst, ebenso Quelle in Zone 37, km 7,7 + 44 und zum Längskanal abgeleitet.

– 1973: Instandsetzungsarbeiten verdrückte Zonen 3, 7 und 8

Beschreibung der Tunnel Brötzinger TunnelDer Brötzinger Tunnel wurde 1871 bis 1874 erbaut. Er durch-fährt geradlinig in nordwest-südöstlicher Richtung einen Bergrü-cken aus dem oberen Buntsandstein mit einer maximalen Über-deckung von 40 m über Schienenoberkante (SO). Der Tunnel liegt innerhalb des Pforzheimer Stadteils Brötzingen. Der Berg-rücken ist nicht bebaut. Es befinden sich dort Gärten, Felder und ein Sportplatz. Im nördlichen Portalbereich unterfährt der Tunnel die Landesstraße L 562.

Der Tunnel durchfährt Schichten des oberen Buntsand-steins. In der Sohle liegt gemäß Bauwerksbuch mittig ein aus Sandstein gemauerter Sohlkanal mit Gefälle von ca. 3,3 ‰ zum

Nordportal. Im Tunnel sind keine Schächte vorhanden. Der Sohl-kanal ist nicht einsehbar. Vor dem linken Widerlager liegt ein Kabelkanal. Der Oberbau besteht aus Schotter und Holzschwel-len. Der Tunnel ist in 41 Zonen mit unterschiedlichen Zonenlän-gen (ca. 6 bis 15 m) unterteilt. Er ist komplett mit einem Mauer-werksgewölbe aus Buntsandsteinquadern ausgebaut. Gemäß Bauwerksbuch wurde ein Schwarzkalkmörtel verwendet. Die Mauerwerksdicke beträgt in den Fundamenten ca. 1,20 m, in den Widerlagern ca. 70 cm und im Gewölbe ca. 60 cm. Nach den Angaben des Bauwerksbuchs beträgt der Arbeitsraum zwi-schen Gewölbe und Gebirge 60 cm und ist mit einer Steinpa-ckung gefüllt (Hinterpackung). Die Hinterpackung hinter den Ulmen ist durch einzelne breite Entwässerungsschlitze sichtbar. Ob in der Hinterpackung größere Hohlräume vorhanden sind, ist nicht bekannt, über der Firste aber zu vermuten. Das Mauerwerk aus Buntsandstein zeigt stellenweise Ausbrüche, flächige Absan-dungen, Hohlstellen, offene Fugen und Feucht- bis Nassstellen. Die Mauerwerkssteine befinden sich insgesamt in einem guten Zustand. Lediglich in den Zonen 32 bis 38 wurde eine gehäufte Anzahl (besonders in Zonen 36 und 38) beschädigter Mauer-werkssteine angetroffen. Die Qualität der Fugen ist in den Zo-nen 1 bis 28 insgesamt noch gut bis ausreichend. Ab Zone 29 bis Zone 41 sind gehäuft ausgewaschene Fugen vorhanden. Der Tunnel ist über weite Bereiche als feucht oder nass einzustufen.

Dies betrifft mit den Zonen 4 bis 17 und 32 bis 41 etwa 2/3 der Tunnelgesamtlänge. Etwa die Hälfte der als nass oder feucht eingestuften Zonen weist zahlreiche Kalkausblühungen bzw. Sinterflächen auf.

Die Schäden an den Steinen und Fugen sind durch Verwit-terung, Bergwasserzutritt und Frosteinwirkung verursacht.

Bergwasser tritt durch Entwässerungsöffnungen im Mauer-werk wie auch durch Mauerwerksfugen zu. Es versickert im Gleis-schotter bzw. im Sohlbereich. Es sind zahlreiche Tropfstellen vor-handen. Teilweise werden auch Feinteile aus dem Gebirge gelöst. Die Menge ist jedoch vernachlässigbar gering (rote Verfärbung an Wasseraustrittsstellen, aber keine erheblichen Ablagerungen an der Tunnelsohle). Am talseitigen Ende des Sohlkanals vor dem Nordportal l. d. B. konnte im Bahngraben kein Wasser festgestellt werden. Es ist davon auszugehen, dass das gesamte im Tunnel zutretende Bergwasser an der Tunnelsohle versickert, vermutlich in offene Klüfte des Buntsandsteins.

Weißensteiner TunnelDer Weißensteiner Tunnel wurde 1871 bis 1874 erbaut. Er durch-fährt mit einem Bogenhalbmesser von 450 m in etwa nordsüdli-cher Richtung einen Bergsporn aus dem mittleren Buntsandstein mit einer maximalen Überdeckung von ca. 70 m über SO. Der Bergrücken ist zum Teil bewaldet, zum Teil befinden sich dort Kleingärten.

Der Tunnel durchfährt Schichten des oberen und mittleren Buntsandsteins. In der Sohle liegt mittig ein aus Sandstein ge-mauerter Sohlkanal mit Gefälle von etwa 3,3 ‰ zum Nordportal. Im Tunnel sind keine Schächte des Sohlkanals vorhanden. In Zone 2 befindet sich r. d. B. am Widerlager ein Betonschacht. Vor dem rechten Widerlager liegt über die gesamte Länge und vor dem linken Widerlager von Zone 1 bis 5 ein Kabelkanal. Der Oberbau besteht aus Schotter mit Betonschwellen. Der Tunnel ist in 40 Zonen mit unterschiedlichen Zonenlängen (ca. 4 bis 13 m) unterteilt.

Der Tunnel ist komplett mit einem Mauerwerksgewölbe aus Buntsandsteinquadern ausgebaut. Gemäß Bauwerksbuch wurde



ein Schwarzkalkmörtel verwendet. Die Mauerwerksdicke be-trägt (gemäß Bauwerksbuch) in den Fundamenten ca. 1,20 m, in den Widerlagern und im Gewölbe mindestens 86 cm. Nach den Angaben des Bauwerksbuchs beträgt der Arbeitsraum zwi-schen Gewölbe und Gebirge 60 cm und ist mit einer Steinpa-ckung gefüllt (Hinterpackung). Die Hinterpackung hinter den Ulmen ist durch einzelne breite Entwässerungsschlitze sichtbar. Ob in der Hinterpackung größere Hohlräume vorhanden sind, ist nicht bekannt, jedoch über der Firste zu vermuten. Nach den im Bauwerksbuch vorhandenen Angaben wurde am Tunnelausbau im Jahr 1920 das Gewölbe in Zone 1 und 2 abgedichtet. 1953 wurde eine Quelle in Zone 9 gefasst. 2006 wurde in den Zo-nen 34 bis 38 eine Spritzbetonschale eingebaut. Es gibt keine Angaben im Bauwerksbuch zu einer Bewehrung, Rückveranke-rung oder Sickerwasserfassung. Heute besteht der Tunnelausbau damit aus folgenden Abschnitten:• Zone 1 bis 33: ursprüngliches Mauerwerk aus Buntsandstein• Zone 34 bis 38: ursprüngliches Mauerwerk mit Spritzbeton-

schale• Zone 39 bis 40: ursprüngliches Mauerwerk aus Buntsandstein

Das Mauerwerk aus Buntsandstein zeigt stellenweise Ausbrüche, flächige Absandungen, Hohlstellen, offene Fugen und Feucht- bis Nassstellen. Offene oder mürbe Fugen und Nassstellen treten besonders in den Zonen 5, 9, 10, 17, 26 bis 29, 31 und 33 auf. Absandungen und oberflächliche Verwitterungen sind im gesam-ten Tunnel in den Bereichen des alten Mauerwerksausbaus in unterschiedlicher Ausdehnung und Tiefe vorhanden. Hervorzu-heben sind diesbezüglich besonders die Zonen 2 bis 14, 18 bis 21 und Zone 40. Ausbrüche an einzelnen Steinen sind insbesondere in den Zonen 27 bis 29, 31, 32, 39 und 40 vorhanden.


Die Spritzbetonschale weist keine Ausbrüche und erkenn-baren Abschalungen auf. Auffällig sind jedoch versinterte Fein-risse und eine stellenweise dunkle Oberfläche, die auf eine Durchfeuchtung hinweisen.

Die Tunnellaibung ist überwiegend feucht bis nass. Berg-wasser sickert durch Entwässerungsöffnungen im Mauerwerk wie auch durch Mauerwerksfugen ein. Es sind zahlreiche Tropf-stellen vorhanden. Am talseitigen Ende des Sohlkanals vor dem Nordportal l. d. B. konnte kein Wasser festgestellt werden.

Es ist davon auszugehen, dass das gesamte zutretende Bergwasser wieder an der Tunnelsohle versickert, vermutlich in offene Klüfte des Buntsandsteins.

ZelgenbergtunnelDer Zelgenbergtunnel wurde 1871 bis 1874 erbaut. Er durchfährt in etwa nordsüdlicher Richtung mit einem Bogenhalbmesser von 602 m den Bergsporn des Dreizelgenbergs aus dem mittleren Buntsandstein mit einer maximalen Überdeckung von ca. 95 m über SO. Der Bergrücken ist bewaldet.

In der Sohle liegt mittig ein aus Sandstein gemauerter Sohl-kanal. Der Sohlkanal hat Gefälle von ca. 3,8 ‰ zum Nordportal (Portal 1). Es sind gemauerte Schächte vorhanden und mit Holz-bohlen abgedeckt. Vor dem rechten Widerlager befindet sich ein Kabelkanal. Der Oberbau besteht aus Schotter mit Holzschwel-len. Der Tunnel ist in 58 Zonen mit unterschiedlichen Zonenlän-gen (ca. 3 bis 14 m) unterteilt.

Der Tunnel ist komplett mit einem Mauerwerksgewölbe aus Buntsandstein ausgebaut. Gemäß Bauwerksbuch wurde ein

Schwarzkalkmörtel verwendet. In Bezug auf die Mauerwerks-dicke finden sich im Bauwerksbuch keine Informationen. Aus anderen Tunneln der Nagoldtalbahn sind Mauerwerksdicken in den Fundamenten von ca. 1,2 m, in den Widerlagern von ca. 0,7 m und im Gewölbe von ca. 0,6 m bekannt und auch im Zelgenbergtunnel zu vermuten.

Nach den Angaben des Bauwerksbuchs beträgt der Ar-beitsraum zwischen Gewölbe und Gebirge 60 cm und ist mit einer Steinpackung gefüllt (Hinterpackung). Die Hinterpackung hinter den Ulmen ist durch einzelne breite Entwässerungsschlitze sichtbar. Ob in der Hinterpackung größere Hohlräume vorhan-den sind, ist nicht bekannt, jedoch über der Firste anzunehmen.

Nach den im Bauwerksbuch vorhandenen Angaben wurde am Tunnelausbau in den Jahren 1913 bis 1922 das Gewölbe von km 7,5 + 17 bis km 7,5 + 63 und von km 7,6 + 20 bis km 7,6 + 80 (Zonen 15 bis 20 und Zone 26 bis 32) abgedichtet. Es ist aber nicht bekannt, ob diese Arbeiten tatsächlich ausgeführt oder nur geplant wurden. Es sind auch in diesen Zonen Nassstellen vor-handen. 1953 wurden eine Quelle in Zone 14 und eine Quelle in Zone 37 gefasst. 1973 wurden in den verdrückten Zonen 3, 7 und 8 Instandsetzungsarbeiten durchgeführt. Detaillierte Anga-ben über die Instandsetzungsarbeiten liegen nicht vor.

Das Mauerwerk aus Buntsandstein zeigt stellenweise Aus-brüche, flächige Absandungen, Hohlstellen, offene Fugen und zahlreiche Feucht- bis Nassstellen. Offene Fugen oder mürber Fugenmörtel und Nassstellen treten besonders in den Zonen 3 bis 8, 11 bis 16, 21 bis 26, 28 bis 41, 44 bis 46 und 51 bis 55 auf. Absandungen und oberflächliche Verwitterungen sind in den Zonen 16 bis 20 beidseits in Höhe des Kämpfers und in den Zonen 35, 40, 42, 43 und 45 bis 49 vorhanden. Ausbrüche und Abschalungen an einzelnen Steinen liegen in den Zonen 3, 5, 7 bis 9, 11, 22, 24, 26, 44, 51, 54 und 57 vor. In Zone 7 steht in der Ulme r. d. B. ein einzelner Stein über, möglicherweise be-steht hier die Gefahr des Herabfallens.


Die Zone 3 zeigt Verformungen, die vermutlich auf erhöh-ten / unsymmetrischen Gebirgsdruck zurückzuführen sind. Die Ulme l. d. B. hat sich in Richtung Gebirge verformt. L. d. B. klafft eine offene Lagerfuge im Bereich des Widerlagers. In der Ulme oberhalb dieser Lagerfuge sind Risse und Abschalungen in ge-ringem Umfang vorhanden. Die Firste wurde in der Vergangen-heit (gemäß Bauwerksbuch 1973) mit Spritzbeton instandge-setzt.

Die Tunnellaibung ist überwiegend feucht bis nass. Berg-wasser sickert durch Entwässerungsöffnungen im Mauerwerk wie auch durch Mauerwerksfugen ein. Es sind zahlreiche Tropf-stellen vorhanden. Da am talseitigen Ende des Sohlkanals kein Wasser festgestellt werden konnte, ist davon auszugehen, dass das gesamte zutretende Bergwasser wieder an der Tunnelsohle versickert, vermutlich in offene Klüfte des Buntsandsteins.

Was ist der Auslöser der Arbeiten? Empfehlung des Fachbeauftragten

Welche Bauteile wurden instandgesetzt? Wandflächen Mauerwerk im Widerlager, durchnässtIn stark durchnässten Wandflächen waren Rigolen herzustellen: • Schlitze fräsen / sägen / stemmen, Dränagebohrungen / Ent-

lastungsbohrungen im Mauerwerk herstellen, Dränrohr ein-bauen, Mauerschlitze mit verankertem Spritzbeton verschließen



• Die Rigolen entwässern über nach außen schräg abwärts ge-neigte Ablaufbohrungen durch die Mauerwerkwiderlager in die Hinterpackungszone.

• Durchnässte Flächen im Firstbereich (2 m links und rechts der Firstlinie) wurden nicht mit Rigolen ausgestattet. Dort kamen Firstinjektionen zur Anwendung.

Wandflächen Mauerwerk, vereinzelt ausgebrochenEinzelne Ausbrüche von Mauerquadern durch Spritzbetonplom-ben instandsetzen: • Lose Steinteile ausräumen, Tiefe bis in gesunde Substanz, mit

Spritzbeton auffüllen, Plomben größer 50 cm × 30 cm waren konstruktiv mit Baustahlmatten Q188A zu bewehren

• Verankerung am benachbarten Mauerwerk erfolgte mit Füll-mörtelankern

Wandflächen Mauerwerk oder Spritzbeton, flächenhaft ausge-brochen (nur Weißensteiner Tunnel)Flächenhafte Ausbrüche von Mauerwerk oder Spritzbeton durch flächigen Spritzbetonauftrag instandsetzen:• Lose Steinteile waren abzuschlagen (Tiefe bis ca. 20 cm).• Die vorhandene Tunnellaibung wurde zur Gewährleistung

eines ausreichenden Verbunds gereinigt und vorbereitet.• Lokale tiefe Ausbrüche wurden mit Spritzbeton aufgefüllt. • Abschließend erfolgte ein flächiger Spritzbetonauftrag

(d = 10 cm, mit Bewehrung Q 188, Verankerung mit Füllmör-telankern, L = 0,5 m, 4 St./m2).

Schadhafte Mauerwerksfugen• Schadhafte / offene Mauerwerksfugen, insbesondere Bereiche

mit neu herzustellenden Rigolen und Firstinjektionen wurden mindestens 4 cm tief ausgeräumt.

• Das Ausräumen erfolgte i. d. R. maschinell im Nebelstrahlver-fahren. Das Ausräumen einzelner Fugen von Hand erfolgte ausschließlich auf Anweisung des AG.

• Anschließend wurden die Fugen neu ausgefugt. Diese Arbei-ten erfolgten i. d. R. maschinell. Überschüssiger Fugenmörtel war zu entfernen.

• Als Fugenmörtel wurde ein Naturstein-Trass-Fugenspritzmör-tel verwendet.

Wandflächen Mauerwerk in der Firste, durchnässtStark durchnässte Gewölbeteile wurden in der Firste auf einer Streifenbreite von ca. 4 m (jeweils 2 m links und rechts der First-

linie) im Raster von ca. 0,5 m × 0,5 m mit Bohrungen ∅ 40 mm durchörtet. Die Bohrungen wurden mit Packern und Absperr-schiebern ausgerüstet. Anschließend wurde von unten nach oben mit einem Verpressdruck von mindestens 0,25 bar und maximal 0,50 bar injiziert. Ziel der Injektion war, das Injektions-gut direkt in offene Fugen eindringen zu lassen. Es sollte dabei über den Gewölberücken ablaufen und auch von der Bergseite her in offene Fugen des Gewölbemauerwerks gelangen. Auf diese Weise sollte zum einen die Dichtigkeit des Gewölbes er-höht und zum anderen der Verbund des Mauerwerks verbessert werden.

Das Injektionsgut wurde auf fließfähige Konsistenz einge-stellt. Je Bohrloch wurde einmalig eine Verpressmenge von min-destens 20 kg Injektionsmörtel (Trockenmasse) eingepresst.

Defekte und unzureichende Zonenbeschriftung Die Zonenbeschriftung (Nummerierungen) wurde gesäubert und teilweise erneuert.

Portale und FlügelwändeEinzelne Ausbrüche von Mauerquadern waren durch Mörtel-plomben instandzusetzen:• Der Reperaturmörtel war sandsteinrot anzumischen.• Lose Steinteile (Tiefe bis ca. 20 cm) waren auszuräumen und

mit zugelassenem Sandsteinersatzmörtel aufzufüllen.• Die Verankerung der Plomben am benachbarten Mauerwerk

erfolgte mithilfe von Füllmörtelankern.

Was waren die Herausforderungen? Die besondere Herausforderung lag darin, mit nur beschränktem Budget die gravierendsten Schäden zu beheben. Zugleich war eine mauerwerksschonende und ausreichend schnelle Schlitz-herstellung für den Rigolenbau erforderlich.

Welche Erfahrungen kann man für neue Projekte mitnehmen?Die zur Rigolschlitzherstellung eingesetzte Baggervorbaufräse erwies sich grundsätzlich, auch hinsichtlich ihrer Fräsleistung, als ungeeignet. Stattdessen zeigte sich die Vorgehensweise Sägen und Stemmen in Gewölbebereichen mit sehr schlechter Stein-qualität als deutlich mauerwerksschonender.



5.2.4 Rehberg TunnelStrecke: 1760 Hannover–SoestBetreiber: DB Netz AG Bundesland: Nordrhein-Westfalen

Projektsteckbrief

Tunnelname Rehberg Tunnel

Projektname (Hinhaltende) Instandsetzung, 2008 / 2009 (1. Stufe)

Streckenverlauf Deutschland, Nordrhein-Westfalen, bei Paderborn (Altenbeken) Strecke 1760 Hannover–Soest, km 107,924 – km 109,556

Bauherrschaft DB Netz AG, Regionalbereich West

Tunnellänge [m] 1.632 Anzahl Tunnelröhren 1 Elektrifiziert ja

Anzahl Gleise 2 Ausführungszeitraum 2008 / 2009 Erstinbetriebnahme 1864

Querschnitt Bauweise: bergmännisch Geologische Verhältnisse: Sandstein und oberer bis unterer Muschelkalk Überdeckung: max. 90 m Oberbau: Schotter Gewölbe: Kalkstein- und Ziegelmauerwerk d = 55 bis 135 cm


Alterungserscheinungen und Schäden am alten Bestandsmauerwerk Stufenweise Wiederherstellung der Stand- und Betriebssicherheit Geplante Tunnelerneuerung: Zeitpunkt noch offen


Umfangreiche Schäden am Bauwerk, die zur Aufrechterhaltung des Eisenbahnbetriebs instandgesetzt wer-den müssen


Abschalungen, Ausbrüche, ausgespülte Fugen, Verdrückungen, Durchnässungen am Mauerwerk, Ablösun-gen von Spritzbetonflächen

Maßnahmen Gleisbetrieb Ca. 5 bis 6-stündige nächtliche Teil- und Vollsperren über einen Zeitraum von ca. 1 Jahr

Arbeitsablauf Abwicklung sämtlicher Arbeiten über einen Arbeitszug

Gewölbeinstandsetzung Herstellung einer systematischen Radialankerung zur Gewährleistung der Gebirgs- und Gewölbestand-sicherheit, Entfernung von losem Spritzbeton, Systematisches Verdübeln und Vernetzen (mit Geogitter) von abgelösten / entfestigten Mauerwerks- und Spritzbetonflächen, Verfugung von Mauerwerk

Tunnelportale Keine Instandsetzung


Tunnelausbau Siehe Gewölbeinstandsetzung



Projektsteckbrief

Sohlabsenkung / -neubau Keine Instandsetzung

Entwässerung Keine Instandsetzung

Fahrleitung Keine Instandsetzung

Sicherheitseinrichtungen Keine Instandsetzung


Lage und Historie des TunnelsDer Rehberg Tunnel ist zweigleisig elektrifiziert und befindet sich nordöstlich von Altenbeken auf der DB-Strecke Hannover–Soest (Nr. 1760) zwischen den Bahnhöfen Altenbeken und Lan-geland. Die Länge des Tunnels beträgt 1.632 m (km 107,9 + 24 bis km 109,5 + 56).

Der Tunnel wurde in den Jahren 1861 bis 1864 im Höhen-zug des Eggegebirges bergmännisch aufgefahren. Er durchquert unterschiedliche geologische Schichten mit Gebirgsüberlagerun-gen zwischen 16 bzw. 19 m an den Portalen und ca. 90 m im Kamm. Außer von den Angriffspunkten am West- und Ostportal wurde der Tunnel zusätzlich von vier Schächten (Schächte A, B, C, D) aufgefahren. Der Vortrieb erfolgte mit vorgezogenem First-stollen im östlichen und westlichen Tunnelabschnitt sowie Sohl-stollen in allen übrigen Bereichen. Der Tunnel musste aufgrund der geologischen Gegebenheiten über seine gesamte Länge ausgemauert werden. In beiden Widerlagern sind je 87 Sicher-heitsnischen in Abständen von ca. 15 bis 20 m eingelassen.

Beschreibung des Tunnels Der ursprüngliche Ausbau im Rehberg Tunnel besteht aus Kalk-stein in regelmäßigem Schichtmauerwerk. Die Natursteine wur-den in Tunnelnähe aus den Gesteinsschichten des Unteren Mu-schelkalks gewonnen.

Aus der Tunnelakte sind für den Ausbau i. d. R. Dicken zwi-schen 63 und 78 cm überliefert. Die Auffahrung der Röhre zwi-schen Nische 52 und 60 galt als die schwierigste des gesamten Tunnelbauwerks. Hier zeigten sich trotz starker Verzimmerung ständige Bewegungen, so dass eine stärkere Wölbung und Über-höhung der Firste sowie der Einbau eines Sohlgewölbes erforder-lich wurden. Der Ausbau wurde hier bis zu einer Dicke von 78 cm hergestellt. Das Sohlgewölbe wurde mit Dicken zwischen 44 und 70 cm ausgeführt. Die größte Mauerwerksdicke ist für den Bereich des Firsteinbruchs vom 18.04.1864 bei Nische 20 zu verzeichnen. Hier wurde das Mauerwerk nachträglich auf 94 cm verstärkt.

Beim Bau des Tunnels war keine Abdichtung gegen drü-ckendes Wasser vorgesehen. Bereichsweise wurden jedoch in verschiedenen Bauphasen in den Jahren 1906/07 und 1951 bis 1953 Teile der Widerlager sowie des Gewölbes durch Ziegel-mauerwerk mit Rückenisolierung ersetzt. Von 1928 bis 1937 wurden weiterhin verschiedene Bereiche des Gewölbes mit einer Rückenisolierung versehen und mit Beton verstärkt. 1970 wur-den ausgewählte Ausbaubereiche mit einer dünnen und unbe-wehrten Spritzputzschale versiegelt. Deformationen des Aus-baus und Hohlräume hinter dem Gewölbe führten schließlich in den Jahren 1984 bis 1987 zum Rückbau des alten Gewölbes und zum Einbau einer Spritzbetonschale in zwei Teilabschnitten von 59 m bzw. 104 m Länge.

Was war der Auslöser der Arbeiten? Schon während seiner Auffahrung waren am Rehberg Tunnel und innerhalb des Deckgebirges umfangreiche Schäden und Verbrüche zu verzeichnen. Alle Schadenserscheinungen stan-

den in direktem Zusammenhang mit den vorliegenden, teilweise schwierigen geologischen und hydrogeologischen Gegebenhei-ten, die durch den alten Bergbau und die Auffahrung des Reh-berg Tunnels eine grundlegende Änderung erfuhren.

Die Schäden am Ausbau des Tunnels konzentrierten sich auf mehrere im Rahmen von Regelbegutachtungen dokumentierte Abschnitte. Von besonderem Interesse für die Bewertung der Standsicherheit des Tunnelausbaus sind die am Ausbau vorlie-genden Schäden in Form von Mauerwerksausbrüchen, Abscha-lungen, Verdrückungen, offenen Fugen und Durchfeuchtungen.

Die Schadensbereiche betrafen im wesentlichen Tunnelab-schnitte, in denen bisher noch keinerlei Abdichtungs- oder Sa-nierungsmaßnahmen durchgeführt worden waren bzw. Rand- oder Übergangsbereiche von bisherigen Sanierungsabschnitten. Dabei ist zwischen Bereichen zu unterscheiden, in denen ledig-lich Durchfeuchtungen auftraten und solchen, in denen eine Tragfähigkeitsgefährdung vorlag.

Die Schadensbereiche wurden im Jahr 2004 im Rahmen ei-ner Erkundungskampagne mit Bohrungen durch den Ausbau in das anstehende Gebirge und mit Spannungsmessungen nach der Kompensationsmethode im bestehenden Gewölbe im Hinblick auf eine Instandsetzungsplanung näher untersucht. Angesichts der teils schwierigen Gebirgsverhältnisse wurden in ausgewähl-ten Tunnelabschnitten rechnerische Standsicherheitsuntersu-chungen auf der Basis der Bohrergebnisse und der Spannungs-messungen ausgeführt.

Von gbm wurden im Jahr 2005 Empfehlungen für eine hin-haltende Instandsetzung des Tunnels in den Schadensbereichen ausgesprochen. Im Ergebnis zeigten die Untersuchungen, dass der vorhandene Ausbau im Allgemeinen tragfähig ist. In Teilbe-reichen ist jedoch aufgrund einer fortschreitenden Entfestigung des Mauerwerks von einer schlechteren Mauerwerksqualität auszugehen. Hier zeigen sich infolge Durchnässung ausgewa-schene Fugen, Ausbrüche und Abschalungen am Ausbau. Diese Schäden sind mehrfach innerhalb des Tunnels anzutreffen. Es ist daher davon auszugehen, dass langfristig eine Erneuerung bzw. ein Ersatzneubau des Tunnels erforderlich ist. Zur Gewährleistung der Betriebs- und Standsicherheit des Tunnnels bis zur vollstän-digen Erneuerung wurden drei Tunnelabschnitte mit der stärks-ten Schädigung als vordringlich für eine hinhaltende Instandset-zung ausgewählt.

Eine durchgehende Sperrung des Tunnels war nicht mög-lich. Die Instandsetzung musste deshalb im Rahmen von ca. 6-stündigen Teil- und Vollsperrpausen über den Zeitraum von ca. 1 Jahr erfolgen. Die Andienung der Geräte und Mann-schaften bis zu den Arbeitsstellen im Tunnel wurde durch einen Arbeitszug gewährleistet.

Welche Bauteile wurden instandgesetzt? In den drei ausgewählten und insgesamt etwa 345 m langen In-standsetzungsabschnitten wurde zur Erhöhung der Ausbautrag-fähigkeit der Einbau einer radialen Systemankerung im Wider-lager- und Firstbereich ausgeführt. Angesichts der eingeschränk-



ten Lichtraumverhältnisse mussten die Ankerköpfe teilweise im bestehenden Ausbau versenkt werden. Für die Systemankerung kamen verzinkte SN- und Selbstbohranker nach DIN 21521 mit Einzellängen von im Mittel 5 m zum Einsatz. Das alte und an der Oberfläche teilweise entfestigte Mauerwerk wurde durch eine systematische Verdübelung mit Füllmörtelankern vergütet. In Teil-bereichen wurde die Oberfläche im Hinblick auf zukünftig fort-schreitende Abschalungserscheinungen durch eine Vernetzung gesichert, die an den Dübeln und Ankern befestigt wurde. Auf-grund der vorhandenen Oberleitung wurde als Vernetzung ein engmaschiges, nicht elektrisch leitendes Geogitter gewählt.

Darüber hinaus wurde schadhaftes Mauerwerk neu ver-fugt. Abgelöster Spritzbeton wurde abgeschlagen bzw. sofern möglich mit Dübeln und Ankerplatten im tragfähigen Mauer-werk rückverhängt. Um die Annahmen der Statik zu den Ge-birgsverhältnissen zu verifizieren, wurden im Rahmen der In-standsetzungsarbeiten vorauseilende Erkundungsbohrungen ausgeführt und laufend im Rahmen einer geologischen Bau-überwachung ausgewertet.

Was waren die Herausforderungen? Besondere Herausforderung waren die häufigen Arbeitsunter-brechungen, die sich aufgrund der Aufrechterhaltung des Eisen-bahnbetriebs durch die vorgegebenen ca. 6-stündigen nächt-lichen Teil- und Vollsperrungen (natürliche Betriebspausen) er-gaben. Erschwerend kam hinzu, dass die effektive Arbeitszeit in jeder Schicht durch die An- und Abfahrt des Arbeitszugs vom und zum Abstellgleis sowie für die Arbeiten im Firstbereich durch das Verziehen der Oberleitung reduziert wurde.

Alle Arbeitstakte für den Einbau der Anker, deren tempo-räre Befestigung bis zur endgültigen Verpressung und die Auf-hängung der Vernetzung mussten zuverlässig abgestimmt sein auf die kurzen verfügbaren Arbeitszeiten. Zum Ende jeder Ar-beitsschicht musste an allen Arbeitsstellen ein betriebssicherer Zustand hergestellt werden. Das führte z. B. bei den Ankerbohr-

arbeiten in der Firste zu ungenutzten Sperrzeiten und zur Been-digung der Bohrarbeiten deutlich vor Ende der Sperrpause, da die nach oben eingebauten Ankerstangen nach dem Bohren in der kurzen Zeit nicht verpresst werden konnten bzw. der Ver-pressmörtel noch nicht ausreichend erhärtet war. Unabhängig davon führte die Vermeidung von ungewollten Verpressverlus-ten im Bereich der hohlraumreichen Hinterpackung zu einer be-sonderen Herausforderung.

Welche Erfahrungen kann man für neue Projekte mitnehmen? Die vorstehend beschriebene Erschwernis der Instandsetzungs-arbeiten durch die häufigen Arbeitsunterbrechungen ist be-trächtlich und führt bei gleichem Bausoll zu erheblich höheren Baukosten gegenüber einer Durchführung bei einer durchge-henden Sperrung eines Tunnels. Darüber hinaus sind die Arbei-ten im Rahmen von zeitlich beschränkten Sperrungen stark ab-hängig von betrieblichen Unvorhersehbarkeiten wie Verspätun-gen oder Sonderfahrten. Die Anforderung, dass arbeitstäglich ein betriebssicherer Zustand an den Arbeitsstellen herzustellen war, führte für die Logistik der Bauabläufe und die Sicherheits-kontrolle der Bauüberwachung zu einer großen Herausforde-rung. Angesichts der vorstehend aufgeführten Aspekte sollte daher im Vorfeld jeder Instandsetzungsmaßnahme seitens des Bauherrn / Betreibers überprüft werden, ob eine Ausführung im Rahmen einer längeren oder durchgehenden Sperrung möglich ist. Hierbei sollte insbesondere geprüft werden, ob größere In-standsetzungen in Bündelmaßnahmen umgesetzt werden kön-nen, um adäquate Sperrpausen optimal zu nutzen. Dies bedarf jedoch einer frühzeitigen Abstimmung unter allen Beteiligten, da die baubetriebliche Anmeldung i. d. R. mehr als 2 Jahre im Vorfeld der Maßnahme zu erfolgen hat. Hierfür ist es zudem erforderlich, dass zu diesem Zeitpunkt der Planungsstand ent-sprechend fortgeschritten ist, so dass der Sperrpausenbedarf sicher festgelegt werden kann.



5.3 Österreich – Eisenbahntunnel

5.3.1 Rekawinklertunnel, Kleiner DürrebergtunnelStrecke: Weststrecke, Teilabschnitt Rekawinkel–HuttenBetreiber: ÖBB Infrastruktur AGBundesland: Niederösterreich

Projektsteckbrief

Tunnelname Rekawinklertunnel, Kleiner Dürrebergtunnel

Projektname Rekawinkler- und Kleiner Dürrebergtunnel, Ertüchtigung

Streckenverlauf Strecke 101 01, Teilabschnitt Rekawinkel–Hutten, Niederösterreich

Bauherrschaft ÖBB Infrastruktur AG

Tunnellänge [m] 307 247

Anzahl Tunnelröhren 1 Elektrifiziert ja



Bauweise: bergmännisch, Rekawinklertunnel auf ca. 63 m offen Geologische Verhältnisse: Flyschzone (Wechselfolge Sandstein-Tonstein / Tonmergel) Überdeckung: max. 20 m Gewölbe: Sandsteinausmauerung (max. d = ca. 60 cm), keine Abdichtung Gleisabstand: ca. 3,75 m Oberbau: Schotter Ausstattung: Rettungsnischen beidseitig


Aufrechterhaltung der Standsicherheit, der Gebrauchstauglichkeit sowie der Betriebssicherheit für mindestens 30 Jahre


ZK 4 gemäß ÖBB-RW 06.01.02 „Instandhaltungsplan Konstruktiver Ingenieurbau“


Abplatzungen Mauerwerk, Mauerwerksfugen ausgespült, Wasserzutritte (Eisbildungen, Frostschäden), Ablösungen Dichtputz, Zustand Entwässerungsanlagen


Wechselseitiger Gleisbetrieb (Maßnahmen Kämpfer, Ulme) mit anschließender Vollsperrung (Maßnahmen Firste und Sohle)

Arbeitsablauf Phasenweise und gleisgebundene Abwicklung der Arbeiten im Gewölbe mittels Arbeitszügen mit maschi-nell ausfahrbaren Schutzwänden; radgebundene Abwicklung der Maßnahmen im Sohlbereich

Gewölbe / Wände / Decken Bewehrte, mit dem Mauerwerk verdübelte Spritzbetonschale (12 cm), Entwässerungsschlitze zur Ableitung zutretenden Wassers, abschnittsweise Ankerung und Hohlraumhinterfüllung

Tunnelaufweitung Teilabtrag der Ausmauerung, um Platz für den Einbau der Spritzbetonschale zu schaffen


Beibehaltung der ursprünglichen Sohle, Erneuerung Unterbau

Galerie / Portalbereich Restauration und Mauerwerksinstandsetzung der denkmalgeschützten Portalbauwerke inkl. Fugen-ausbesserung

Oberbau Schotteroberbau mit Unterschottermatten

Bankett / Randweg Randweg als Zugang für Betriebspersonal beidseitig neu



Projektsteckbrief

Tunnelentwässerung Tunnelhauptentwässerung bzw. im Kleinen Dürrebergtunnel zusätzlich mit beidseitiger Ulmendränage; Reinigung der Dränagen mit Weitspüleinrichtung, d. h. ohne Beeinträchtigung des Bahnbetriebs ausgehend vom Portalplatz

Kabelkanal / Leitungskanal Kabelkanal auf beiden Gleisseiten neu

Flucht- und Rettungswege Keine Maßnahme

Nischen Instandsetzung der Rettungsnischen

Quelle / Literatur ÖBB-Infrastruktur AG, Ausschreibungsunterlagen, Ausführungsunterlagen

Lage und Historie des TunnelsDer Rekawinkler- sowie der Kleine Dürrebergtunnel befinden sich im Wienerwald auf der alten Weststrecke zwischen Wien und St. Pölten. Beide Tunnelbauwerke wurden in den Jahren 1856 bis 1858 von der k.k. privilegierten Kaiserin Elisabeth-Bahn Gesellschaft nach den Grundsätzen der alten österreichischen Tunnelbauweise – im Zuge des Baus der Kaiserin Elisabeth-Bahn von Wien nach Linz – errichtet und im Dezember 1858 eingleisig für den Bahnverkehr freigegeben. In den darauffolgenden Jah-ren wurde die Strecke zweigleisig ausgebaut. Beide Tunnel wei-sen eine Sandsteinausmauerung auf und besitzen in regelmäßi-gen Abständen sogenannte Rettungsnischen. Alle vier Portale wurden als Quadermauerwerk errichtet und sind denkmalge-schützt.

Die Tunnelbauwerke befinden sich in der rhenodanubi-schen Flyschzone. Die Flyschgesteine sind überwiegend aus Wechselfolgen von tonigen, schluffigen und sandigen Sedimen-ten aufgebaut. Die Überlagerung der beiden Tunnelbauwerke beträgt maximal ca. 20 m. Der Rekawinklertunnel ist bereichs-weise überbaut.

Im Laufe seiner Nutzungsdauer wurden, um die Gebrauchs-tauglichkeit sowie den laufenden Bahnbetrieb möglichst unein-geschränkt aufrechterhalten zu können, bereits einige bauliche Maßnahmen durchgeführt. Die Wesentlichsten werden nachfol-gend beschrieben:• Im Jahr 1952 wurde in beiden Tunnelbauwerken ein gipshal-

tiger Dichtputz mit einer Breite von ca. 7,5 bis 8 m über den beiden Gleisen aufgebracht. Dieser als Dichtschirm gedachte Putz wurde in mehreren Lagen appliziert.

• Zur Verbesserung der Oberflächenentwässerung im Bereich der offenen Bauweisen des Rekawinklertunnels wurden im Jahr 1954 parallel und quer zum Tunnel an der Geländeober-fläche Pflasterrinnen errichtet.

• Im Jahr 1988 wurden in beiden Tunnelanlagen, um diese für den LKW-Huckepackverkehr („Rollende Landstraße“) tauglich zu machen, Aufweitungungsarbeiten im Kämpferbereich durchgeführt. Dabei wurde über große Bereiche der beiden Tunnel ein Mauerwerksabtrag im Kämpferbereich bis zu ca. 25 cm Tiefe durchgeführt und nachträglich mit einer dünnen Spritzbetonschicht versiegelt.

• Im Jahr 1990 wurde im Kleinen Dürrebergtunnel eine Feste Fahrbahn eingebaut, wobei zwei unterschiedliche Systeme zur Anwendung kamen. Einerseits das System „Sonnville (LVT)“ mit Zweiblockschwellen sowie andererseits das System „Züblin“ als Ausführung mit Monoblockschwellen.

Beschreibung des Tunnels Der Rekawinklertunnel weist eine Länge von 307,13 m auf und wurde zum Großteil in geschlossener Bauweise (L = 232,19 m) errichtet. Die Länge der offenen Bauweise beträgt am Anfangs-portal ca. 62,7 m, am Endportal ca. 12,3 m. Der Rekawinkler-

tunnel weist überwiegend eine offene Sohle auf. Lediglich in einem 28 m langen Bereich ist ein gemauertes Sohlgewölbe eingebaut worden.

Der Kleine Dürrebergtunnel wurde bis auf die Portalbau-werke am Anfangs- und Endportal mit je einer Länge von 5,2 m in geschlossener Bauweise (L = 236,7 m) errichtet. Aufgrund der geologischen Verhältnisse wurde zum Großteil ein gemauertes Sohlgewölbe eingebaut. In einem Abschnitt von 92,5 m Länge wurde eine offene Sohle hergestellt.

Beide Tunnel sind durchgehend mit quaderförmigen Sand-steinen ausgemauert. In den Abschnitten mit geschlossener Bauweise, in denen arbeitsbedingt zwischen Ausbruchslaibung und Ausmauerung ein Hohlraum verbleibt, wurde dieser größ-tenteils mit einer Hinterpackung aus losem Ausbruchmaterial aufgefüllt.

Der lichte Querschnitt der beiden Tunnelbauwerke beträgt ca. 50 m2. Die Regelquerschnitte der offenen Bauweise und der geschlossenen Bauweise unterscheiden sich innerhalb des Fahr-raums grundsätzlich nicht voneinander.

Die Ausmauerung weist ursprüngliche Dicken von ca. 50 bis 70 cm auf. Die Fugen der einzelnen Quader des Sandstein-mauerwerks wurden mit Mörtel verfestigt, der allerdings eine deutlich geringere Festigkeit aufweist. Zur Druckwasserentlas-tung wurden beim Bau in der Ulme und oberhalb des Wider-lagers entsprechende Entwässerungsöffnungen vorgesehen. Die Widerlager springen gegenüber der Ausmauerung des Gewöl-bes in den Querschnitt vor.

Was war der Auslöser der Arbeiten? Alterungsprozesse, bedingt durch Einflüsse aus dem Betrieb, aus dem Gebirge sowie aus den Umweltbedingungen, führten zu fortschreitenden Schäden am Tunnelbauwerk. Dies erforderte zur Aufrechterhaltung eines sicheren Bahnbetriebs laufende In-standhaltungsmaßnahmen. Im Wesentlichen können die Aus-löser der Arbeiten wie folgt beschrieben werden:• Bruch- und Ablösungserscheinungen der Natursteinausmaue-

rung: Der Zustand der Natursteinausmauerung mit zahlrei-chen Ablösungen an einzelnen Mauerwerkssteinen und die fortschreitende Zersetzung erforderten eine vollflächige In-standsetzungsmaßnahme.

• Ablösungen des nachträglich aufgebrachten Dichtputzes bzw. Spritzbetons: Die Dichtputz- bzw. Spritzbetonflächen wiesen zum Teil Ablösungen auf. Diese sind einerseits auf ein Versa-gen des darunterliegenden Sandsteins und andererseits auf den fehlenden Verbund zwischen Spritzbeton und Sandstein zurückzuführen. Außerdem wiesen die Spritzbetonflächen wassergängige Risse auf.

• Bergwasserzutritte in den Fahrraum mit Eisbildung im Winter: Aufgrund der Wasserzutritte durch die Ausmauerung kam es im Winter teilweise zu massiven Eisbildungen. Diese mussten laufend entfernt werden.



• Zersetzung und Auswaschungen des Fugenmörtels: Zahlrei-che Lager- bzw. vor allem Stoßfugen wurden durch Wasser-zutritte bzw. Frost bereits deutlich geschwächt bzw. waren teilweise bereits tiefreichend ausgespült.

• Schäden an der nachträglich eingebauten Festen Fahrbahn: Die Tragplatte und die hydraulisch gebundene Tragschicht der Festen Fahrbahn waren in einem guten Zustand, jedoch war die Schienenbefestigung in einem derart schlechten Zustand, dass ein Austausch unumgänglich war.

• Der Zustand der Entwässerungsanlagen war unzureichend.

Welche Bauteile wurden instandgesetzt? Wesentliches Ziel der Baumaßnahme war die Ertüchtigung des Gewölbes mit einer vollflächig aufgebrachten Spritzbetonschale sowie die Erneuerung des Sohlaufbaus. Der Umfang der Ertüch-tigungsmaßnahmen im Tunnelgewölbe umfasste:• Systemankerung und Injektion der Hohlräume im Kämpfer-

bereich zwischen Mauerwerk und anstehendem Gebirge zur Sicherstellung der Tragfähigkeit während der Abtrags- und Spritzbetonarbeiten

• Abtrag des bestehenden Dichtputzes im Firstbereich sowie der Spritzbetonversiegelungen am Mauerwerk

• Schrittweiser Teilabtrag und Profilierung der bestehenden Ausmauerung, soweit dies für die Unterbringung der Spritz-betonschale unter Einhaltung der Lichtraumprofile erforder-lich war

• Herstellung einer 12 cm dicken, bewehrten Spritzbetonschale

Einhergehend mit den o. a. Instandsetzungsmaßnahmen er-folgte auch:• Abtrag und Erneuerung des bestehenden Ober- und Unter-

baus • Die Herstellung einer ebenen Standfläche, beleuchteter Hand-

läufe an beiden Ulmen, Stromanschlussmöglichkeiten gemäß EisbAV

• Demontage der bestehenden Oberleitung und Herstellung eines Stromschienensystems

• Erneuerung der Entwässerungsanlagen und sonstigen Aus-rüstung

• Restaurierung der denkmalgeschützten Portale

Was waren die Herausforderungen? • Entwicklung der Umsetzungsmethoden: Aufgrund des

geringen verfügbaren Zeitraums für die Bauumsetzung kam in Kombination mit technisch sehr anspruchsvollen Arbeits-schritten der Sicherstellung der technischen und betrieblichen Umsetzbarkeit wesentliche Bedeutung zu. Daher wurde im

Vorfeld zur Auftragsvergabe der Hauptbauarbeiten ein Groß-feldversuch durchgeführt. Dieser diente im Wesentlichen dazu, die geplante Arbeitsmethodik und deren Leistungsan-sätze unter den Randbedingungen vor Ort zu überprüfen und zu optimieren.

• Betriebliche Herausforderungen: Aufgrund des hohen Per-sonen- und Güterverkehrsaufkommens war eine Umsetzung der Gesamtmaßnahmen im Rahmen einer Vollsperrung des Streckenabschnitts nicht möglich. Daher wurde eine Methode entwickelt, die es ermöglichte, sowohl die Abtragsarbeiten als auch die Spritzbetonarbeiten ausgehend vom Arbeitszug durchzuführen. Das erforderte lediglich eine wechselseitige Sperrung der Gleise mit anschließender, kurzer Vollsperrung. Aus Sicht des Arbeitnehmerschutzes sind die Fahrröhren als Gefahrenraum eingestuft, was ein Arbeiten lediglich in den geschützten Bereichen auf dem Arbeitszug bzw. im Rahmen einer Vollsperrung erlaubte.

• Bautechnische Herausforderungen: Die bestehende Aus-mauerung aus harten Quarzsandsteinquadern mit bereichs-weise zersetzten bzw. ausgewaschenen Fugen in Kombina-tion mit tiefreichendem Abtrag stellte ebenfalls eine große Herausforderung dar. Die Gewölbespannungen waren infolge der wechselnden geotechnischen Randbedingungen sowie der bereichsweisen Schwächungen des Mauerwerks sehr un-terschiedlich. Die Durchführung der Abtragsarbeiten sowie die Herstellung der Spritzbetonarbeiten unter laufendem Bahnbetrieb musste daher im Pilgerschrittverfahren erfolgen. Zum Nachweis der Tragfähigkeit sowie zur Festlegung der In-standsetzungsmaßnahmen wurde ein Bemessungsmodell entwickelt, das eine Abbildung des tiefreichenden Abtrags in den einzelnen Bauphasen ermöglichte.

Welche Erfahrungen kann man für neue Projekte mitnehmen? Anhand der beschriebenen Arbeitsmethode wird gezeigt, dass auch bei elektrifizierten Streckenabschnitten mit eingeschränk-ten Möglichkeiten für Gleissperrungen sowohl kleinere als auch umfangreiche Baumaßnahmen ausgehend von einem Arbeits-zug erfolgreich durchgeführt werden können.

Die erfolgreiche Umsetzung einer solchen Maßnahme er-fordert eine weitsichtige und detaillierte Planung unter Einbezie-hung eines hohen Maßes an technischem und betrieblichem Wissen. Außerdem war das lösungsorientierte, rasche und flexi-ble Handeln aller Projektbeteiligten im Zuge der Bauausführung essentiell für den Projekterfolg, da im Hinblick auf den be-schränkten Zeitrahmen der Umsetzung keine Pufferzeiten zur Verfügung standen.



5.4 Österreich – Straßentunnel

5.4.1 BosrucktunnelStraßenzug: A9 Pyhrn AutobahnBetreiber: ASFINAG SGBundesland: Oberösterreich / Steiermark

Projektsteckbrief

Tunnelname Bosrucktunnel

Projektname Hinhaltende Instandsetzung 1. Röhre (Oströhre) – 2005

Streckenverlauf A9 Pyhrn Autobahn

Bauherrschaft ASFINAG

Tunnellänge [m] 5.550 Anzahl Tunnelröhren 1 Lüftungssystem Vollquerlüftung

DTV [Kfz/24h] 13.000 Ausführungszeitraum 2005 Erstinbetriebnahme 1983

Weitere Bauwerksdaten Bauweise: bergmännischGeologische Verhältnisse: Lockergestein, Karbonatgesteine, Haselgebirge, MergelÜberdeckung: max. 1.000 mFahrbahn: BetonGewölbe: Innenschale unbewehrtBautechnik, Ausstattung:• Verkehrsart: Gegenverkehr• Regelquerschnitt mit Zwischendecke, Zu- und Abluftkanal• Lichtraumprofilhöhe: 4,70 m• Fahrstreifenbreite: 2 x 3,75 m• Längsneigung: 0,5 / 0,8 %, Hochpunkt in Tunnelmitte• Tunnelentwässerung: Trennsystem

– Fahrbahnentwässerung: Einlaufgitter mit Ausleitung in Sammler – Bergwässer: beidseitige Ulmendränage mit Ausleitungen in Sammler

• Pannenbuchten: 12 Stück• Querschläge: 11 Stück• Notrufeinrichtungen: Regelabstand 212 m• Feuerlöscheinrichtungen: Regelabstand 106 m

Querschnitt


Die Generalinstandsetzung (baulich und BuS) der 1. Röhre war erst nach Errichtung der 2. Röhre (Vollaus-bau 2009 bis 2013) vorgesehen Bis zu diesem Zeitpunkt waren hinhaltende Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit erforderlich

Einstufung Bauwerkszustand Note 4: Mangelhafter Zustand


In Teilbereichen des Tunnels massive Schäden an der Zwischendecke, der Betonfahrbahn und der Innnen-schale durch hohen Gebirgsdruck und Quelldruck (Anhydrit und Tonminerale) Verschleiß aller Bauteile infolge 20jähriger Betriebsführung im Gegenverkehr

Verkehrsführung während Instandsetzungsmaßnahmen

Sperrung eines Fahrstreifens, Einbahnregelung mit Ampelschaltung an den Portalen, Wartezeit inkl. Räumungszeit 40 min

Gewölbe / Wände / Decken Keine Instandsetzung

Sohlgewölbe / Sohlplatte Keine Instandsetzung

Galerie / Portalbereich Keine Instandsetzung



Projektsteckbrief

Zwischendecke / Zwischendeckenauflager

Zum Spannungsabbau in der Zwischendecke wurde diese in den geschädigten Innenschalenblöcken über die gesamte Länge (108 m) entlang des Auflagers durchgeschnitten Ein neues Zwischendeckenauflager wurde durch die Befestigung von Stahlkonsolen geschaffen. Zusätzlich wurde die Zwischendecke mittels Gewindestangen an der Innenschale aufgehängt

Oberflächenschutzsysteme / Tunnelanstriche / Wand- und Deckenplatten


Fahrbahnbelag / Fahrbahndecke

Blockweiser Abbruch der Betonfahrbahn, Ersatz durch Asphaltdecke

Unterbau Fahrbahndecke / Fahrbahnplatte


Bankett / erhöhter Seitenstreifen Keine Instandsetzung

Tunnelentwässerung Der Bergwasserhauptsammler war aufgrund großer Bergwasserzustritte nach Starkregen bzw. nach Schneeschmelze überlastet Errichtung einer Entwässerungsquerung mittels Microtunnelling (DN 1.200) in den bestehenden Lüftungs- und Entwässerungsstollen zur Entlastung des Hauptsammlers Einschneiden eines Kastengerinnes in die Betondecke des Lüftungs- und Entwässerungsstollens zur zusätz-lichen Ableitung der Bergwässer zum Nordportal Instandsetzung von Entwässerungsleitungen durch den Einbau von Inlinern (L = 2.080 m)



Nebenbauwerke Keine Instandsetzung

Querverbindungen Keine Instandsetzung

Nischen Keine Instandsetzung

Quelle / Literatur Projektunterlagen ASFINAG

Lage und Historie des TunnelsDer Straßentunnel ist 5.509 m lang und verläuft in einem 3.000 m langen Teilabschnitt parallel zu dem im Jahr 1906 er-öffneten 4.766 m langen Bosruckeisenbahntunnel. Er verbindet die nördlich gelegene Ortschaft Spital am Pyhrn in Oberöster-reich mit Ardning in der Steiermark im Süden. Der einröhrige im Gegenverkehr betriebene Tunnel wurde 1979 bis 1980 geplant, von 1980 bis 1983 gebaut und am 21. Oktober 1983 für den Verkehr freigegeben.

Seit der Verkehrsfreigabe waren im Bosruckstraßentunnel laufend Instandsetzungsmaßnahmen erforderlich. Im Jahr 2005 wurden umfangreiche hinhaltende Instandsetzungsmaßnah-men, die Gegenstand des vorliegenden Sachstandsberichts sind, umgesetzt.

2009 wurde der Bau der zweiten Tunnelröhre (Weströhre) in Angriff genommen. Im August 2011 erfolgte der feierliche Durchschlag. Nach der Eröffnung der neuen zweiten Röhre am 19. Juli 2013 wurde mit der Generalinstandsetzung der beste-henden ersten Tunnelröhre (Oströhre) begonnen. Die Verkehrs-freigabe der nunmehr im Richtungsverkehr den Alpenhaupt-kamm querenden Tunnelanlage erfolgte am 19. Oktober 2015.

Beschreibung des Tunnels Der Regelquerschnitt der bergmännisch aufgefahrenen ersten Röhre wurde weitgehend mit einem flachen Sohlgewölbe mit einem Ausbruchsquerschnitt von ca. 100 bis 110 m2 ausgeführt. Nach einer konventionellen Sicherung des Ausbruchs mittels An-kerung und bewehrtem Spritzbeton wurde eine unbewehrte Ortbetoninnenschale eingebaut. Alle wesentlichen Elemente der bautechnischen Tunnelausstattung sind im Projektsteckbrief zu-sammengefasst.

Was war der Auslöser der Arbeiten?Aufgrund der schwierigen geologisch / hydrogeologischen Ver-hältnisse in Teilbereichen des Tunnels kam es seit der Inbetrieb-nahme im Jahr 1983 vorwiegend an der Fahrbahn und der Tun-nelzwischendecke laufend zu Schäden. Die Schäden waren zum Teil so massiv, dass sie die Gebrauchstauglichkeit und die Stand-sicherheit der Tunnelanlage gefährdeten. Konkret lagen fol-gende Auslöser der hinhaltenden Instandsetzungsmaßnahmen vor:• Gefährdung des öffentlichen Verkehrs aufgrund spannungs-

bedingter Betonabplatzungen an der Unterseite der Zwischen-decke und in deren Auflagerbereich infolge hohen Gebirgs- und Quelldrucks

• Hebungen sowie Senkungen der Betonfahrbahn infolge che-mischer Umwandlung des im Unterbau als Auffüllung einge-setzten ehemaligen Ausbruchsmaterials (Haselgebirge-An-hydrit) ausgelöst durch in den Fahrbahnaufbau eintretendes Bergwasser

• Überlastung des Bergwasserhauptsammlers infolge des gro-ßen Bergwasserandrangs insbesondere nach Starkregenereig-nissen sowie im Zeitraum der Schneeschmelze. Infolge dieser Überlastung wurde die im Nordabschnitt des Bosrucktunnels befindliche wasserempfindliche Haselgebirgsstrecke zeitweise durch die Ulmendränagen bewässert. Dies führte zu Quell-erscheinungen im umliegenden Gebirge (Anhydriteinschup-pungen) und somit zu zusätzlichen Belastungen der Röhre durch hohe Drücke

• Gefährdungen des öffentlichen Verkehrs infolge Bruch von Ablaufgittern der Fahrbahnentwässerung

• Undichte Fahrbahnentwässerung



Welche Bauteile wurden instandgesetzt? Die hinhaltende Instandsetzung 2005 umfasste folgende Maß-nahmen:• Aufgrund der beschriebenen Problematik wurde festgelegt,

die infolge Gebirgs- und Quelldrucks gezwängte Zwischen-decke mittels 5 cm breiter Längsschnitte im Auflagerbereich zu entspannen. Diese Maßnahme wurde im Bereich der be-

troffenen Innenschalenblöcke über eine Gesamtlänge von 108 m ausgeführt. Ein neues Zwischendeckenauflager wurde durch die Befestigung von Stahlkonsolen geschaffen. Zusätz-lich wurde die „geschnittene“ Zwischendecke mittels Gewin-destangen an der Innenschale aufgehängt (Bild 5.1).

• Die Betonfahrbahn wurde in insgesamt drei Instandsetzungs-bereichen über eine Gesamtlänge von 720 m abgebrochen und durch eine Asphaltdecke ersetzt (Bild 5.2).

• Der Bergwasserhauptsammler wurde durch eine zusätzliche Ableitung in den seitlich etwas tiefer als die Tunnelröhre lie-genden Lüftungs- und Entwässerungsstollen entlastet. Dazu wurde mittels Microtunnelling (DN 1200 mm) ein Verbin-dungsstollen (Länge ca. 50 m) aufgefahren und ein bestehen-des Kastengerinne in der Sohle des Stollens vergrößert. Zu-sätzlich wurde im Übergangsbereich vom stark bergwasser-führenden Dolomit- und Kalkabschnitt zum Haselgebirge eine Schleierinjektion ausgeführt. Dadurch wurden die fortlaufende Bewässerung und die damit verbundene stetige Erhöhung des Gebirgs- bzw. Quelldrucks in diesem Abschnitt vermieden.

• Die desolaten Abläufe der Fahrbahnentwässerung wurden durch Abbruch der anliegenden Betondeckenfelder (Schacht-felder), durch Austausch der Abläufe und durch nachfolgende Wiederherstellung der Schachtfelder instandgesetzt.

• Bestehende Undichtigkeiten in den Rohrleitungen der Fahr-bahnentwässerung wurden durch das Einziehen von Inlinern über eine Gesamtlänge von 2.080 m beseitigt.

Bild 5.1 Bosrucktunnel – Zwängung in der Zwischendecke, Ent-spannung durch Längsschnitte (Quelle: Laabmayr)

Bild 5.2 Bosrucktunnel – Abbruch Betonfahrbahn und Einbau einer Asphaltfahrbahn (Quelle: Laabmayr)



Was waren die Herausforderungen? Alle Instandsetzungsmaßnahmen waren unter Aufrechterhal-tung des Verkehrs ausschließlich in den Nachtstunden zwischen 20:00 und 6:00 Uhr auszuführen. Hierzu wurde jeweils ein Fahr-streifen über die gesamte Tunnellänge für die Bauarbeiten ge-sperrt. Der für den Verkehr zur Verfügung stehende Fahrstreifen wurde durch Ampelregelungen an den Tunnelportalen freigege-ben. Die Wartezeiten betrugen jeweils 40 Minuten. Während der Tagstunden wurde der Verkehr im Tunnel in uneingeschränk-tem Gegenverkehrsbetrieb abgewickelt.

Die räumlichen Beschränkungen der Baufelder und die kur-zen Arbeitszeiten in den Nachtstunden stellten die bauausfüh-renden Unternehmen vor große logistische Herausforderungen. Als das am schwierigsten abzuwickelnde Gewerk dieser Instand-setzungskampagne kann im Nachhinein der Abbruch der Beton-deckenfelder sowie deren Ersatz durch Asphalt genannt werden. Hier konnten nur kurze Abschnitte mit Längen kleiner 100 m in Angriff genommen werden, da der neue Fahrbahnaufbau vor der täglichen Verkehrsfreigabe um 6:00 Uhr sowohl die erfor-

derliche Festigkeit als auch die geforderte Abkühltemperatur aufweisen musste.

Welche Erfahrungen kann man für neue Projekte mitnehmen? Die Umsetzung derartiger Instandsetzungsprojekte setzt eine weit vorausschauende Planung und eine umfangreiche Erkun-dung sowie Vorarbeit voraus. Darüber hinaus sind Bestands-dokumentationen nötigenfalls durch Erkundungsmaßnahmen wie Bohrungen, Vermessungen mittels Tunnelscanner usw. zu ergänzen und inhaltlich zu bewerten.

Es empfiehlt, sich bei der Ausschreibung der Bauleistungen sowohl Unternehmerreferenzen vergleichbarer Projekte als auch persönliche Referenzen des eingesetzten Bauleitungspersonals abzufragen und diese in der Vergabeentscheidung entsprechend zu beurteilen. Für eine erfolgreiche Abwicklung bezüglich Ter-minvorgaben, Qualitäten und Kosten ist darüber hinaus der Ein-satz von im Bereich Tunnelinstandsetzung erfahrenen Projekt-beteiligten und örtlichen Bauaufsichten erforderlich.



5.5 Systematische Zusammenfassung der Praxisbeispiele

Die in Tabelle 5.1 enthaltene systematische Zusammenfassung der in Kap. 5.2 bis 5.4 beschriebenen Praxisbeispiele von in Deutschland und Österreich umgesetzten hinhaltenden Instand-setzungsprojekten verfolgt primär das Ziel, die große Bandbreite

der untersuchten Einzelelemente zu erfassen. Diese Einzelele-mente betreffen• Die Auslöser der Instandsetzungen• Die Elemente der Instandsetzungen• Die Herausforderungen• Die Empfehlungen

Projekt Auslöser Bauliche Elemente der hinhaltenden Instandsetzungen Herausforderungen Erfahrungen und Empfehlungen

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Alter Aachener Buschtunnel × × ×– Aufrechterhaltung des Zugverkehrs / kurze Sperrpausen– Schwierige Erreichbarkeit des Tunnels– Arbeitszug

– Ausreichender zeitlicher Vorlauf für die zielgerechte Erkundung des Bestands

Effolderbacher Tunnel × × × × × × × ×– Aufrechterhaltung des Zugverkehrs / kurze Sperrpausen– Einschränkung Lichtraumprofil – Arbeitszug


Brötzinger Tunnel × × ×– Erfordernis nach einer mauerwerksschonenden und ausreichend

schnellen Instandsetzungsmaßnahme– Baggervorbaufräse erwies sich Schlitzherstellung ungeeignet– Sägen und Stemmen erwies sich als mauerwerksschonender

Weißensteiner Tunnel × × ×– Erfordernis nach einer mauerwerksschonenden und ausreichend


Zelgenbergtunnel × × ×– Erfordernis nach einer mauerwerksschonenden und ausreichend


Rehbergtunnel × ×

– Häufige Arbeitsunterbrechungen aufgrund der ca. 6-stündigen nächtlichen Teil- und Vollsperrungen

– Lange Anfahrtszeit des Arbeitszugs– Verziehen der Oberleitung bei Maßnahmen im Firstbereich

– Mehrkosten durch die häufigen Arbeitsunterbrechugen im Vergeich zu einer Abwicklung unter durchgehender Vollsperrung

– Maßnahmen stark von betrirblichen Unvorhersehbarkeiten abhängig– Tägliche Herstellung eines betriebssicheren Zustands an den Arbeitsstellen

Öst

erre

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Bahn

Rekawinklertunnel × × × × × × × × × ×

– Durchführung eines Großfeldversuchs zur Sicherstellung der technischen und betrieblichen Umsetzbarkeit

– Umsetzung in eingleisigen Sperren unter laufendem Bahnbetrieb– Arbeitszug– Wechselnde Spannungsverhältnisse im Gewölbe

– Auch bei elektrifizierten Strecken können Instandsetzungsmaß nahmen von einem Arbeitszug aus durchgeführt werden

– Weitsichtige und detaillierte Planung unter Einbeziehung eines hohen Maßes an technischem und betrieblichem Wissen

Kleiner Dürrebergtunnel × × × × × × × × × ×





Stra

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Bosrucktunnel × × × × ×

– Ausschließlich Nachtarbeit– Aufrechterhaltung des Verkehrs, Portal anhaltungen

– Räumliche Beschränkung der Baufelder, kurze Arbeitszeiten, Logistik


– Abfragen und Bewerten von spezifischen Unternehmensreferenzen und von persönlichen Referenzen des Bauleitungspersonals im Zuge der Aus-schreibung und Vergabe

Tabelle 5.1 Systematische Zusammenfassung der Praxisbeispiele



Projekt Auslöser Bauliche Elemente der hinhaltenden Instandsetzungen Herausforderungen Erfahrungen und Empfehlungen

Land

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Bahn

Alter Aachener Buschtunnel × × ×– Aufrechterhaltung des Zugverkehrs / kurze Sperrpausen– Schwierige Erreichbarkeit des Tunnels– Arbeitszug


Effolderbacher Tunnel × × × × × × × ×– Aufrechterhaltung des Zugverkehrs / kurze Sperrpausen– Einschränkung Lichtraumprofil – Arbeitszug


Brötzinger Tunnel × × ×– Erfordernis nach einer mauerwerksschonenden und ausreichend


Weißensteiner Tunnel × × ×– Erfordernis nach einer mauerwerksschonenden und ausreichend


Zelgenbergtunnel × × ×– Erfordernis nach einer mauerwerksschonenden und ausreichend


Rehbergtunnel × ×

– Häufige Arbeitsunterbrechungen aufgrund der ca. 6-stündigen nächtlichen Teil- und Vollsperrungen

– Lange Anfahrtszeit des Arbeitszugs– Verziehen der Oberleitung bei Maßnahmen im Firstbereich

– Mehrkosten durch die häufigen Arbeitsunterbrechugen im Vergeich zu einer Abwicklung unter durchgehender Vollsperrung

– Maßnahmen stark von betrirblichen Unvorhersehbarkeiten abhängig– Tägliche Herstellung eines betriebssicheren Zustands an den Arbeitsstellen

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Kleiner Dürrebergtunnel × × × × × × × × × ×





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Bosrucktunnel × × × × ×

– Ausschließlich Nachtarbeit– Aufrechterhaltung des Verkehrs, Portal anhaltungen

– Räumliche Beschränkung der Baufelder, kurze Arbeitszeiten, Logistik


– Abfragen und Bewerten von spezifischen Unternehmensreferenzen und von persönlichen Referenzen des Bauleitungspersonals im Zuge der Aus-schreibung und Vergabe


6 Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Tunneln im Zuge wichtiger Verkehrsrouten

6.1 Vorbemerkung

Der Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Verkehrstun-neln ist in hohem Maße abhängig vom Alter und damit von der Nutzungsdauer der Tunnel seit der Inbetriebnahme, aber auch von der Art der verwendeten Baustoffe und den nutzungsbe-dingten Umwelteinwirkungen.

Im Vergleich zu Eisenbahntunneln liegen diesbezüglich die Verhältnisse bei Straßentunneln deutlich ungünstiger. Dies be-gründet sich damit, dass die i. d. R. aus Beton erstellte Tunnel-schale bei Straßentunneln aufgrund der aggressiven Kfz-Abgase und der mit dem Spritzwasser verbundenen Tausalz-Problema-tik – insbesondere in den portalnahen Zonen – erheblich höher beansprucht wird. Von daher gesehen ergibt sich in Deutschland und Österreich auch für die Straßentunnel in den kommenden Jahrzehnten ein beachtlicher Bedarf an Instandsetzungs- und Erneuerungsmaßnahmen, obwohl diese Tunnel i. d. R. deutlich jünger sind als die Eisenbahntunnel.

In den nachstehenden Kapiteln 6.2 bis 6.3 lässt sich diffe-renziert nach den beiden Ländern der mittelfristige Bedarf an Instandsetzungs- und Erneuerungsarbeiten innerhalb der nächs-

ten 10 bis 15 Jahre erkennen. Das Ausgangsproblem ist dabei in vielen Fällen mit dem alterungsbedingten schlechten Zustand der Tunnelschale verbunden. Häufig ist aber auch eine Nachrüs-tung des baulichen Brandschutzes aufgrund neuer Erkenntnisse aus jüngsten Brandereignissen ausschlaggebend. Hier geht es dann in vielen Fällen um die bauliche Anpassung der Tunnel an die auf europäischer Ebene aktualisierten Regelwerke. In diesen Bereich fallen beispielsweise der nachträgliche Bau von Flucht- und Rettungsstollen. Auch der Ersatz und die Modernisierung der Betriebs- und Sicherheitstechnischen Ausstattung (BuS) der Tunnel ist in vielen Fällen Anlass für bauliche Änderungen. Die Nachrüstung und Modernisierung der BuS selbst ist nicht Ge-genstand dieses Sachstandsberichts.

In den meisten Fällen kann das letztlich anzuwendende In-standsetzungsverfahren derzeit allerdings noch nicht bestimmt werden. Die Entscheidung hängt hier nicht zuletzt wesentlich von den maschinentechnischen Entwicklungen in den kommenden Jahren und von den inzwischen in der Praxis gewonnenen Erfah-rungen ab. Entsprechende bauverfahrenstechnische Angaben fehlen daher in den tabellarischen Übersichten. Zur weitergehen-den Information wird auf die Literatur [6.1] bis [6.3] verwiesen.

6.2 Deutschland (D)

6.2.1 Bahntunnel

Name des Tunnels

Lage des Tunnels (Bundesland1)

Länge [km]

Quer- schnitts-

form

Geologie Bauweise geplante Bauzeit

Bauherr Bemerkungen

Wittighauser Tunnel

Strecke Neckarelz–Würzburg (BW)

1 × 0,138 Maulprofil – geschlossen 2018–2020 DB Netz AG Erneuerung

Kängel Tunnel Strecke 4850 Pforzheim–Hochdorf (Nagoldtalbahn) (BW)

1 × 0,226 GC-Profil – geschlossen 2020–2021 DB Netz AG Erneuerung

Brötzinger Tunnel

Strecke 4850 Pforzheim–Hochdorf (Nagoldtalbahn) (BW)


Weißensteiner Tunnel



Zelgenberg Tunnel



ASFINAG, A. Haack, C. Jüngst, C. Reichl, T. West

Kap. 6: Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Tunneln


Name des Tunnels


Länge [km]

Quer- schnitts-

form


Bauherr Bemerkungen

Rudersberg Tunnel



Schlossberg Tunnel



Rieneck- Tunnel

Strecke 3825 Flieden–Gemünden (M) (BY)

1 × 0,422 Hufeisen – geschlossen 2019–2022 DB Netz AG Erneuerung

Brandenstein-tunnel

Strecke 3825 Flieden–Gemünden (M) (HE)


Hönebach-tunnel

Strecke Halle–Baunatal (HE)


Alter Cornber-ger Tunnel

Strecke 3600 Cornberg (HE)

1 × 0,700 Maulprofil Kalkstein, Tonstein, Sandstein, Anhydrit

geschlossen 2019–2021 DB Netz AG 1 Röhre Erneue-rung, 1 Röhre neu

Ruppertsberg-Tunnel

Strecke 3825 Flieden–Gemünden (M) (HE)

1 × 0,321 Hufeisen – geschlossen 2019–2022 DB Netz AG Erneuerung

Elleringhauser Tunnel

Strecke 2550 Aachen–Kassel (NW)

1 × 1,393 Hufeisen Ton- und Grauwacke-Schiefer

geschlossen 2022–2026 DB Netz AG Umbau von zwei- auf eingleisig, Einbau neuer Innenschale, Tunnel im Tunnel (TiT) Methode

Freienohler Tunnel


1 × 0,650 Hufeisen Siltschiefer, quarzisti-sche Ton-schiefer

geschlossen 2022–2025 DB Netz AG Umbau von zwei- auf eingleisig, Vollausbruch, Einbau neuer Innenschale, TiT-Methode

Glösinger Tunnel


1 × 0,685 Hufeisen Ton- und Grauwacke-Schiefer

geschlossen 2022–2025 DB Netz AG Umbau von zwei auf eingleisig, Teil ausbruch, Einbau neuer Innenschale, TiT-Methode

Rauenthaler Tunnel

Strecke 2700 Wuppertal–Remscheid (NW)

1 × 0,256 Hufeisen – geschlossen 2021–2023 DB Netz AG Teilerneuerung

Bett-Tunnel Strecke 2630 Köln–(Kobl.)–Bingerbrück (RP)

1 × 0,236 Hufeisen Sandstein, Tonstein, Grauwacke

geschlossen 2019–2023 DB Netz AG Teilerneuerung, starker Wasser-andrang

Bank-Tunnel Strecke 2630 Köln–(Kobl.)–Bingerbrück (RP)

1 × 0,367 Hufeisen Sandstein, Tonstein, Grauwacke

geschlossen 2019–2023 DB Netz AG Teilerneuerung, starker Wasser-andrang

Kammereck-Tunnel

Strecke 2630 Köln–(Kobl.)–Bingerbrück (RP)

1 × 0,289 Hufeisen Oberdevon geschlossen 2019–2023 DB Netz AG Teilerneuerung, starker Wasser-andrang

Petersberg Tunnel

ABS 3010 Koblenz–Perl/Saarland (RP)

1 × 0,368 Hufeisen Grauwacke, Schiefer mit Ton durch-setzt

geschlossen 2017–2019 DB Netz AG Erneuerung der bestehenden Röhre unter Be-trieb für zweiglei-sige Nutzung

Talberg Tunnel Strecke 3020 Simmern–Boppard (RP)

1 × 0,144 Hufeisen Tonschiefer geschlossen 2018–2019 DB Netz AG Ertüchtigung un-ter Vollsperrung

Kalmut Tunnel Strecke 3020 Simmern–Boppard (RP)

1 × 0,124 Hufeisen Tonschiefer geschlossen 2018–2019 DB Netz AG Ertüchtigung un-ter Vollsperrung



Name des Tunnels


Länge [km]

Quer- schnitts-

form


Bauherr Bemerkungen

Horchheimer Tunnel

Strecke 3031 Neuwied–Koblenz (RP)

1 × 0,576 Hufeisen – geschlossen 2018–2020 DB Netz AG Erneuerung für eingleisige Nut-zung, Vollsper-rung

Booser Tunnel Strecke 3511 Bingen–Saarbrücken (RP)


Enzweiler Tunnel

Strecke 3511 Bingen–Saarbrücken (RP)

1 × 0,465 GC-Profil Melaphyr, Melaphyr-Mandelstein

geschlossen 2018–2020 DB Netz AG Aufweitung (TiT), 20 cm Spritz-beton, 35 cm StB-Innenschale

Brämericher Tunnel


1 × 0,212 GC-Profil – geschlossen 2019–2021 DB Netz AG Aufweitung (TiT), 20 cm Spritz-beton, 35 cm StB-Innenschale

Homericher Tunnel


1 × 0,392 GC-Profil Melaphyr, Melaphyr-Mandelstein

geschlossen 2018–2020 DB Netz AG Aufweitung (TiT), 20 cm Spritz-beton, 35 cm StB-Innenschale

Cramberger Tunnel

Strecke 3710 Wetzlar–Niederlahnst. (RP)

1 × 0,732 Hufeisen Schiefer geschlossen 2020–2022 DB Netz AG Teilerneuerung, Altbergbau-Gebiet

Kuckuckslay Tunnel

Strecke 2631 Hürth-Kalsch.–Ehrang (RP)

1 × 0,450 Hufeisen Mittlerer Buntsand-stein

geschlossen 2019–2021 DB Netz AG Profilaufweitung, sohloffene Innen-schale

Summe 12,803

1 BW = Baden-Württemberg, BY = Bayern; HE = Hessen, NW = Nordrhein-Westfalen, RP = Rheinland-Pfalz

Tabelle 6.1 Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Eisenbahntunneln in Deutschland (Stand: 31.12.2016)

6.2.2 Straßentunnel

Name des Tunnels


Länge [km]

Quer- schnitts-

form


Bauherr2 Bemerkungen

BAB A7 Agnesburg-tunnel

Aalen / Westhausen (BW)

1 × 0,707 Maulprofil geschlossen 2018–2020 RP Stuttgart Beschädigte Auskleidung auf gesamter Länge, neuer Querstollen

BAB A8 Lämmer-buckeltunnel

Albaufstieg, Wiesensteig (BW)

1 × 0,630 Hufeisen Kalkstein, Dolomit

geschlossen 2017–2018 RP Stuttgart Nachrüstung, Rettungsstollen

BAB A81 Tunnel Hölzern

Clevensulzbach / Hölzern (BW)

2 × 0,470 Maulprofil geschlossen 2018–2020 RP Stuttgart Undichte, beschä-digte Auskleidung auf gesamter Länge, neuer Querstollen

BAB A98 (Umfahrung) Bürgerwald-tunnel

Waldshut-Tiengen (BW)

1 × 1,450 Hufeisen Quatär, Muschelkalk

geschlossen (SBW)

2018–2019 RP-Freiburg Sanierung, Nachrüstung, Rettungsstollen

B294 Tunnel Brandberg

Winden (BW) 1 × 0,870 Maulprofil (RQ10,5T)

Gneise geschlossen (SBW)

2018–2020 Nachrüstung Rettungsstollen, Sprengvortrieb (BMV 1294 BW)

B39 Schemmelsberg

Weinsberg (BW) 1 × 0,225 Hufeisen Kalkstein, Dolomit

geschlossen (SBW)

2018–2020 RP Stuttgart Nachrüstung Rettungsstollen

St. Pauli Elbtunnel 5. BA Röhre West

Hamburg (HH) 1 × 0,426 Kreis Mergel, Sande

geschlossen 2019–2023 HPA Ausbau kontami-nierter Stoffe (PAK, Blei), Sanierung Stahltübbinge und Blei-Abdichtung



Name des Tunnels


Länge [km]

Quer- schnitts-

form


Bauherr2 Bemerkungen

Rathaustunnel Lüdenscheid, L530 (NW)

2 × 0,350 Rechteck offen 2017–2019 Straßen NRW Erneuerung (Brand-schutz, Betonsanie-rung, Entwässerung, BTA)

Tunnel Hansagalerie

Wuppertal, BAB A46 (NW)

1 × 1,050 Rechteck offen 2018–2020 Straßen NRW Erneuerung (Ent-wässerung, BTA)

BAB A81 Engelberg- Basistunnel

Leonberg (RP) 2 × 2,530 Maulprofil Gipskeuper geschlossen 2017–2020 RP Stuttgart Teilsanierung Innen-schale auf je ca. 160 m Länge

L103 Apollo Tunnel

Bad Bertrich (RP) 1 × 0,340 Ei Devon, Schluff, Sand-, Ton-steine

geschlossen (SBW)

2018–2019 LBM Cochem- Koblenz

Nachrüstung Rettungsstollen

B50/53 Burgberg tunnel

Bernkastel-Kues (RP) 1 × 0,555 Hufeisen Tonschiefer geschlossen (SBW)

2018 LBM Trier Nachrüstung Rettungsstollen

Summe 12,953

1 BW = Baden-Württemberg, BY = Bayern; HE = Hessen, NW = Nordrhein-Westfalen, RP = Rheinland-Pfalz2 RP = Regierungspräsident, LBM = Landesbetrieb Mobilität

Tabelle 6.2 Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Straßentunneln im Bundesfernstraßennetz in Deutschland (Stand: 31.12.2016)

6.3 Österreich (A)

6.3.1 Straßentunnel

Name des Straßentunnels

Lage des Tunnels

Länge [km] Tunnel

Anzahl Fahrstreifen

Geologie Geplante Bauzeit

Geplante Maßnahme

A2 Tunnel Herzogenberg

Steiermark / Kärnten 1 × 1,967 +

1 × 2,0072 + 2

– 2022–2023 BuS Instandsetzung, bauliche Instandsetzung

Tunnel Kalcherkogel 1 × 1,968 +1 × 1,993

2 + 2

Tunnel Mitterberg 2 × 1,134 2 + 2

A2 Tunnel Gräbern

Kärnten1 × 2,144 + 1 × 2,145

2 + 2– 2017–2019 BuS Instandsetzung

A2 Donnersbergtunnel

Kärnten 1 × 0,876 + 1 × 0,862

2 + 2 – 2018 BuS Instandsetzung

A2 Tunnel Kreuzergegend

Kärnten1 × 0,600 +1 × 0,600


Tunnel Bettlerkreuz 1 × 0,350 + 1 × 0,350

2 + 2

A2 Unterflurtrassen Haidach

Kärnten

1 × 0,450 +1 × 0,450

2 + 2

– 2019–2020 Bauliche Instandsetzung

Reigersdorf 1 × 0,300 +1 × 0,300

2 + 2

Farcher 1 × 0,230 +1 × 0,230 (Ost)

2 + 2

1 × 0,140 +1 × 0,140 (West)

2 + 2




Lage des Tunnels

Länge [km] Tunnel

Anzahl Fahrstreifen


Geplante Maßnahme

A2 Tunnel Nordumfahrung Klagenfurt

Kärnten – 2017–2018 STSG-Ertüchtigung, Nachrüstung von Buchten und Querschlagen

Falkenbergtunnel 1 × 1,090 +1 × 1,170

2 + 2

Unterflurtrasse Lendorf 1 × 0,800 +1 × 0,800

2 + 2

Ehrentalerberg-Tunnel 1 × 3,330 + 1 × 3,345

2 + 2

A7 Tunnel Bindermichl

Oberösterreich 1 × 1,061 + 1 × 1,068

3 + 3–4 – 2020–2021 BuS Instandsetzung

A9 Tunnel Pretallerkogel

Steiermark1 × 0,541 +1 × 0,449

2 + 2– 2017–2018 STSG-Ertüchtigung,

bauliche Instandsetzung, BuS Instand setzung

Tunnel Wald 1 × 2,826 +1 × 2,826

2 + 2

A9 Gleinalmtunnel

Steiermark 1 × 8,431 +1 × 8,431

2 – 2017–2018 STSG-Ertüchtigung, bauliche Instandsetzung, BuS Instand setzung 1.Röhre,2017 Eröffnung 2. Röhre

A9 Tunnelkette Inzersdorf–Schön Tunnel Wartberg 1

Oberösterreich

1 × 0,527 + 1 × 0,527

2 + 2

– 2020–2021 BuS Instandsetzung, gering fügige bauliche Instandsetzung

Tunnel Wartberg 2 1 × 0,211 + 1 × 0,211

2 + 2

Tunnel Wartberg 3 1 × 0,255 + 1 × 0,255

2 + 2

Tunnel Tretter 1 × 0,299 + 1 × 0,299

2 + 2

Tunnel Ottsdorf 1 × 1,944 +1 × 1,944

2 + 2

Kremsursprungtunnel 1 × 0,880 +1 × 0,925

2 + 2

Tunnel Hinterburg 1 × 0,221 + 1 × 0,221

2 + 2

A9 Tunnel GratkornNord

Steiermark1 × 0,672 + 1 × 0,673

3 + 3– 2020 BuS Instandsetzung,

bauliche Instandsetzung

und Süd 1 × 0,796 + 1 × 0,792

3 + 3

A9Tunnel Plabutsch

Steiermark 1 × 9,892 + 1 × 10,086

2 + 2 – 2017–2018 Geringfügige bauliche Instandsetzung, BuS Instandsetzung, Fluchtwege

A9 Tunnel Lainberg

Oberösterreich1 × 2,130 + 1 × 2,279


Tunnel Waldnerberg 1 × 0,178 + 1 × 0,237

2 + 2

Tunnel Roßleithen 1 × 0,247 +1 × 0,247

2 + 2

A9 Tunnel Selzthal

Steiermark 1 × 0,954 + 1 × 1,012

2 + 2 – 2016–2019 Bauliche Instandsetzung, BuS Instandsetzung

A10 Tunnel Hiefler

Salzburg1 × 2,004 +1 × 1,986

2 +2– 2021 BuS Instandsetzung

Tunnel Ofenauer 1 × 1,385 +1 × 1,320

2+2 –




Lage des Tunnels

Länge [km] Tunnel

Anzahl Fahrstreifen


Geplante Maßnahme

A10 Tauerntunnel

Salzburg 1 × 6,801 + 1 × 6,546

2 + 2 – 2023–2024 BuS Instandsetzung

A10 Katschbergtunnel

Salzburg /Kärnten

1 × 5,500 + 1 × 5,440

2 + 2 – 2022–2023 BuS Instandsetzung

A10 Unterflurtrasse St. Andrä

Kärnten 1 × 0,470 + 1 × 0,470

2 + 2 – 2023 Bauliche Instandsetzung, BuS Instandsetzung

A11 Karawankentunnel

Kärnten 1 × 7,864 +1 × 7,864

2 – 2018–2022 Errichtung 2. Röhre, bauliche Instandsetzung 1. Röhre, BuS Instandsetzung 1. Röhre

A12 Tunnel Roppen

Tirol 2 × 5,100 2 + 2 – 2022–2023 BuS Instandsetzung

A12 Tunnel Mils

Tirol 1 × 1,590 + 1 × 1,785

2 + 2 Kalke, Dolomite,Raibler Schichten

2017–2019 Bauliche Instandsetzung, BuS Instandsetzung, Flucht- und Rettungswege

A12Landecker Tunnel

Tirol 1 × 6,955 2 Trias, Quarzphyllit 2022–2024 Bauliche Instandsetzung, BuS Instandsetzung, Flucht- und Rettungswege

A14 Pfändertunnel

Vorarlberg 1 × 6,718 + 1 × 6,744

2 + 2 – 2024 BuS Instandsetzung

A22Tunnel Kaisermühlen

Wien 1 × 2,152 + 1 × 2,117

3–4 + 3 – 2016–2018 BuS Instandsetzung

S6Tunnelkette SemmeringTunnel Semmering

Niederösterreich /Steiermark

1 × 3,414 +1 × 3,489

2 + 2

– 2022 BuS Instandsetzung, gering fügige bauliche Instandsetzung

Tunnel Steinhaus 1 × 1,873 +1 × 1,803

2 + 2

Tunnel Spital 1 × 2,544 +1 × 2,544

2 + 2

S6Ganzsteintunnel

Steiermark 1 × 2,100 + 1 × 2,135

2 + 2 – 2023 BuS Instandsetzung, bauliche Instandsetzung

S6Tunnel Tanzenberg

Steiermark 1 × 2,446 +1 × 2,384

2 + 2 – 2023 BuS Instandsetzung, bauliche Instandsetzung

S16 Tunnel Lötz

Tirol1 × 0,246 2

– 2023–2025 Errichtung 2. Röhre, bauliche Instandsetzung 1. Röhre, BuS Instandsetzung 1. RöhreGalerie Lötz 1 × 0,814

S16Perjentunnel

Tirol 1 × 2,960 +1 × 2,960

2 – 2016–2019 Errichtung 2. Röhre, bauliche Instandsetzung 1. Röhre, BuS Instandsetzung 1. Röhre

S16 Tunnel Pians

Tirol1 × 0,692 + 1 × 0,694

2 + 2– 2017–2018 Bauliche Instandsetzung,

BuS Instandsetzung, Fluchtwege

Tunnel Quadratsch 1 × 0,746 + 1 × 0,752

2 + 2

S16 Arlbergtunnel

Tirol / Vorarlberg 1 × 14,125 2 Feldspatknoten-gneis, Glimmer-schiefer, Musko-vitgranitgneis

2023–2024 Bauliche Instandsetzung

S16Langener Tunnel

Vorarlberg 1 × 2,433 + 1 × 2,280

2 + 2 – 2018–2019 Bauliche Instandsetzung, BuS Instandsetzung

Summe 234,527 km

Tabelle 6.3 Zukünftiger Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf von Straßentunneln im hochrangigen Straßennetz in Österreich (Stand: 31.12.2016 nach Projekten mit einem Investitionsbedarf größer € 5,0 Mio.)


7 Innovative Lösungsansätze und Weiterentwicklungen

7.1 Vorbemerkungen

Im Gegensatz zu der Sanierung / Instandsetzung von Bahn- und Straßentunneln ist die hinhaltende Instandsetzung aufgrund der diversen Aufgabenstellungen ein sehr breites, jedoch auch teil-weise sehr spezialisiertes Feld für Innovationsmöglichkeiten und Weiterentwicklungen. Die Arbeiten, meist innerhalb von Sperr-pausen, sollten deshalb vor allem unter dem Gesichtspunkt einer flexiblen Mobilisierung und Demobilisierung des erforderlichen Arbeitsgeräts betrachtet werden. Aus diesem Grund sind in die-sem Kapitel neben einer aktuellen Weiterentwicklung der beiden vorherigen STUVA-Sachstandsberichte für Bahntunnel [1.4] und Straßentunnel [1.5] auch Ideen und Ansätze für innovative Teil-lösungen wie Verkehrsführung und Oberflächenerneuerungen aufgezeigt.

Insofern können keine Gesamtlösungen für die Vielzahl von Fragestellungen aufgezeigt werden. Vielmehr sollen die ein-zelnen Aspekte zu Möglichkeiten von innovativen Kombinatio-nen anregen.

7.2 Instandsetzung / Erneuerung und Ertüchtigung von Tunneln

7.2.1 Bahn7.2.1.1 Tunnel im Tunnel (TiT) bei elektrifizierten

StreckenIm STUVA-Sachstandsbericht 2011 „Sanierung von Eisenbahn-tunneln“ [1.4] wurden Maschinen und Konzepte zur Erneue-rung von Tunnelauskleidungen ohne Vollsperrungen beschrie-ben. Im Kapitel 6 dieses Sachstandsberichts wurden Projekte vorgestellt, die auf Bahnstrecken ohne Elektrifizierung durchge-führt wurden. Ein Ansatz mit elektrifizierter Energieversorgung der Züge wurde damals bereits angedacht.

Die spanische ADIF setzt mit der Ausschreibung und Ver-gabe des Projekts Tunnelerneuerung Astigarraga–Irun (nahe San Sebastian) nunmehr ein elektrifiziertes Teilstück nach dieser Me-thode um. Die Gesamtprojektlänge von ca. 1.000 m teilt sich in drei Einzeltunnel auf. Um Platz für die logistische Versorgung der TiT-Aufweitungsanlage zu gewährleisten, wird während der Bauzeit der bislang zweigleisig elektrifizierte Tunnel (Bild 7.1) auf einen eingleisig elektrifizierten Tunnel mit Gleismittenlage umgebaut. Der Fahrdraht wird während der Umsetzung durch eine speziell angepasste Konstruktion unterhalb der Aufwei-tungsanlage gehalten (Bild 7.2).

In der TiT-Aufweitungsanlage befinden sich vier Einheiten, um die notwendigen Arbeiten durchzuführen. Neben dem Ab-stützbereich des alten Tunnels und dem Aufweitungsbereich

wurde eine speziell konstruierte Bohreinheit installiert (Bild 7.3). Damit können die abschnittsweise schwierigen geologischen Verhältnisse mit teilweise geringen Überdeckungen durch einen Rohrschirm gesichert werden. Die Vortriebsarbeiten haben im Sommer 2017 begonnen.

7.2.1.2 MultifunktionsplattformIm Bereich der DB Netz AG wurde in den vergangenen Jahren bereits eine Reihe von nicht elektrifizierten Tunneln mit der TiT-Methode erneuert. Hierbei wurden verschiedene Verfahren zur Aufweitung angewendet. Neben dem Bohr- und Sprengverfah-ren wurden auch kombinierte Verfahren mit Bohren und mecha-nischem Lösen eingesetzt. Dadurch konnten erforderliche Sperr-pausen eingespart werden und die Arbeitszeiten pro Tag verlän-gert werden. Die Vortriebsleistung konnte so auf bis zu 5, 5 m/d verbessert werden.

Die an der Einhausung montierten Arbeitsgeräte bestehen jeweils aus zwei seitlichen Bohrlafetten, zwei seitlichen, schweren Hydraulikhämmern und einem oben auf der Portaldecke, mittig angeordneten Multifunktionsarm. Alle Funktionsarme sind auf Verschiebebahnen montiert, so dass das Portal selbst während der Vortriebsarbeiten nicht bewegt werden muss.

Der Arbeitsbereich in der Firste kann von der Decke des Portals aus erreicht werden, während für die Arbeiten an den Tunnelwänden beidseitig hydraulisch ausklappbare Arbeitsplatt-formen (im Bild in ausgeklapptem Zustand) angeordnet sind. Jeweils zwei Arbeitsplattformen pro Seite sind in der Höhe ver-stellbar und übereinander montiert, so dass für manuelle Arbei-ten am gesamten Tunnelprofil keine weiteren Standflächen er-

T. Edelmann, T. Gabl, G. Saelhoff, M. Schlebusch, R. Schnabl, T. West

Bild 7.1 Zweigleisiger Tunnelquerschnitt im Bestand (Quelle: Her-renknecht AG)

Kap. 7: Innovative Lösungsansätze und Weiterentwicklungen


richtet werden müssen (Bild 7.4). Die Absturzsicherungen kön-nen für den Schreitvorgang des Portals eingefaltet werden.

Das auf einer speziellen, parallel zu den Eisenbahnschienen installierten Schienenkonstruktion verfahrbare Portal wird mit-tels eines Schreitwerks bewegt. Dabei wird das Portal durch das Betätigen von einem Bremsmechanismus und durch zwei an den Unterseiten des Portals angeordnete Zylinder in Vortriebsrich-tung verschoben. Nach Betätigen einer weiteren Bremseinrich-tung und Nachziehen der Zylinder erfolgt dann der nächste Vor-schub (Bild 7.5).

Die Arbeiten in sämtlichen mit der TIT-Methode erweiterten Tunneln ließen sich ohne Störung des geschwindigkeitsreduzier-ten Bahnverkehrs durchführen.

7.2.1.3 Hilfskonstruktionen zur Durchführung von vorbereitenden Arbeiten zur Tunnelerweiterung

Beim Projekt Maroggia / Tessin (CH) standen keine Sperrzeiten zur Verfügung. Die Arbeiten mussten also bei laufendem Betrieb und eingeschalteter Oberleitung auf dem Nachbargleis durchge-führt werden.

Die Vorbereitungsarbeiten bestanden aus dem Einbringen eines durchgehenden Stahlbetonriegels in der Firstmitte des Tun-nelgewölbes. Zu diesem Zweck musste ein ca. 80 cm tiefer und ca. 50 cm breiter Schlitz abschnittsweise erstellt werden. In die-sen wurden die Bewehrungskörbe, Ortbeton und Verankerun-gen ins Firstgebirge eingebracht. Sämtliche Ausbruch- und In-stallationsarbeiten mussten von der auf einem Plattformwagen

installierten Arbeitsbühne aus erledigt werden (Bild 7.6). Kern-stücke des Arbeitszugs sind eine auf einem Flachwagen instal-lierte Arbeitsplattform mit zwei Ebenen und fest installierte Ar-beitsgeräte.

Um Instandsetzungsarbeiten an der Firste oder im oberen Bereich der Ulmen bei gleichzeitigem Bahnbetrieb auf dem Nachbargleis durchführen zu können, sind besondere Anforde-rungen hinsichtlich der Arbeitssicherheit an die Arbeitsbühne zu

Bild 7.3 Gesamtsystem der TiT-Aufweitungsanlage (Quelle: Herrenknecht AG)Bild 7.4 TiT-Anlage Langenauer Tunnel und Hollricher Tunnel (Quelle: GTA)

Bild 7.5 Schreitwerk (Quelle: GTA)

Bild 7.2 Eingleisiger Tunnelquerschnitt im Bauzustand: a) TiT-Stützgerüst mit Strom-schiene und Fundamenten, b) TiT-Aufwei-tungsanlage am Portal (Quelle: Herren-knecht AG)

a) b)



stellen. Die hydraulisch heb- und schwenkbare Bühne ist mit elektronischen Sicherheitssystemen ausgerüstet, die das sichere Arbeiten auf dem jeweiligen Baugleis ermöglichen. Zu diesem Zweck wurde der Schwenkwinkel der Arbeitsbühne begrenzt, um stets einen ausreichenden Sicherheitsabstand zur spannungs-führenden Oberleitung des Nachbargleises zu gewährleisten. Die Eingrenzung des Schwenkwinkels konnte in der Steuerung des Geräts für verschiedene Einsatzfälle (rechts / links oder beid-seitig begrenzt) hinterlegt werden.

Zum Schutz der Arbeiter wurde die der Oberleitung des Nachbargleises zugewandte Seite mit einer nichtleitenden Ab-deckung großflächig geschlossen.

Eine Parallelführung der Plattform, unabhängig von der Ar-beitshöhe, sowie eine Horizontalausrichtung beim Arbeiten in überhöhten Kurvenstrecken war erforderlich, um den Arbeitszug bei allen Streckenverhältnissen einsetzen zu können. Bei diesem

Projekt wurden verschiedene Arbeitsgeräte auf die Arbeitsplatt-form gestellt und befestigt. Es ist ohne weiteres denkbar, das System auch für fest installierte Arbeitsgeräte zu nutzen, z. B. für die in Bild 7.7 gezeigte Lafette.

7.2.1.4 MultifunktionsarmBei der nachträglichen Herstellung von Querverbindungen zwi-schen parallelen Tunnelröhren kann eine Fahrbahn oder ein Gleis in Betrieb gehalten werden, wenn die Arbeitsgeräte zur Herstel-lung der Querverbindungen entsprechend schmal gebaut sind. Ein Konzept für ein solches mit einem Hydraulikhammer ausge-rüstetes Gerät ist aus Bild 7.8 ersichtlich.

Durch den um 360° schwenkbaren Arm können die Ar-beitsgeräte das gesamte Tunnelprofil abdecken. Aufgrund der kompakten Bauweise wurde auf eine Kabine verzichtet, so dass alle Funktionen über eine Funkfernbedienung betätigt werden.

Bild 7.7 Arbeitsplattform mit Bohrlafette im Einsatz (Quelle: GTA)

Bild 7.6 Arbeitsplattform im Tunnel Maroggia / Tessin (CH): a) in Arbeitsstellung; b) bei Bahnbetrieb; c) in Transportstellung (Quelle: GTA)

a)

b)

c)

Bild 7.8 Multifunktionsarm auf Raupenfahrwerk (Quelle: GTA)



7.2.1.5 Abtrag und Ersatz der AuskleidungIn Österreich wurden auf der ÖBB-Westbahnstrecke der Reka-winkler- und der Kleine Dürrebergtunnel ertüchtigt (vgl. Kapi-tel 5.3.1). Die Arbeiten an der Tunnelinnenschale fanden wäh-rend eines einseitigen Bahnbetriebs statt. Zum Schutz der Arbei-ter und des Bahnbetriebs wurde eine teleskopierbare Schutzwand entwickelt und konstruiert. Zuerst wurde die Tunnelausmaue-rung mittels eines per Laser positionierten Sägeroboters entspre-chend der Tiefenvorgaben eingeschnitten. Dann wurde der Be-reich von Hand mittels Hydraulikhammer abgebrochen. Im An-schluss wurden die Bereiche mit Bewehrungsmatten versehen und auf der Bewehrung die Tunnelerdung fixiert und verschweißt. Mittels eines eigens dafür aufgerüsteten Arbeitszugs wurde der Spritzbeton mit einer Mindestdicke von 12 cm aufgetragen. Nach der Ertüchtigung der Tunnelinnenschale wurde der Unterbau ein-

schließlich Entwässerung komplett erneuert (Rückbau des alten Unterbaus).

Wie bereits in den beiden o. g. STUVA-Sachstandsberichten [1.4] und [1.5] erwähnt, wurde der Einsatz von Anbaufräsen ebenfalls berücksichtigt. Hier ist der Vorteil eines gezielten, ge-birgsschonenden Abbaus der Innenschale gegeben. Der Einsatz von Fräsen wird jedoch durch den bewehrten Betonausbau und durch Festigkeiten des Gebirges begrenzt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wurde bei der Ertüchti-gung des Adlertunnels in der Schweiz umgesetzt. Hier wurden von einem eigens zusammengesetzten Bauzug Schlitze zur Ent-wässerung eingebracht. Zur Absicherung der Arbeiten wurde auf dem Bauzug eine Trennwand mitgeführt (Bild 7.9).

Zum Auftrag von Spritzbeton wurde bei der Sanierung des Tunnels am Axen (CH) ein Bauzug mit entsprechender Spritz-betontechnik ausgerüstet, um eine effiziente Arbeit während des zur Verfügung stehenden Sanierungszeitraums zu ermögli-chen (Bild 7.10).

7.2.1.6 Sanierung einer mittigen Tunnelentwässerung ohne Gleisrückbau

Aus den im Kapitel 5 aufgelisteten Fallbeispielen kann an dieser Stelle die Frage diskutiert werden, wie eine versinterte Entwäs-serung in der Tunnelmitte ohne Gleisverlegung / -umbau ersetzt werden kann.

Hierzu werden zunächst die Platzverhältnisse in einem deutschen Bahntunnel skizziert. Bild 7.11 zeigt einen typischen Bahntunnel im Netz der DB AG mit ca. 3,5 m Gleisabstand. Der freibleibende Abstand zwischen den Gleiskörpern wurde mit ca. 800 mm ermittelt. Die Breite eines typischen Entwässerungs-kanals kann heute mit ca. 600 mm angenommen werden. Da-durch ergibt sich ein seitlicher Abstand zwischen den Gleisauf-bauten und den Rohrgrabenwänden von jeweils 100 mm.

Um eine Sanierung einer solchen Entwässerung ohne Voll-sperrung, also in nächtlichen Sperrpausen durchführen zu kön-nen, muss zunächst das Schotterbett zwischen den Gleiskörpern entfernt und stabilisiert werden. Dann kann in einem zweiten Arbeitsschritt der defekte Entwässerungskanal ersetzt werden. Die Anwendung einer Schlitzfräse und das stückweise Verlegen der Entwässerungsleitung wäre allerdings in den kurzen nächt-lichen Sperrpausen nur sehr langsam und aufwendig umsetzbar.

Um die o. g. Arbeitsschritte in einen Gesamtprozess zu in-tegrieren, hat die Herrenknecht AG den sogenannten Pipe Ex-press entwickelt. Dieses Gerät eignet sich zur oberflächennahen Verlegung von Pipelines in halboffener Bauweise für bis zu 2.000 m Länge mit einem Durchmesser von 900 bis 1.500 mm. Dabei löst eine TBM den Boden, der über eine mitgeführte Fräs-einheit direkt zu Tage gefördert wird. Gleichzeitig erfolgt die unterirdische Verlegung der Pipeline. Da sich bei dieser Bauweise Erdaushubarbeiten auf ein Minimum reduzieren, greift Pipe Ex-press in nur sehr geringem Maße in die Umgebung ein. Der Boden wird direkt abgebaut und nicht verdrängt, um die Pipe-lines zu verlegen.

Zum modularen Aufbau der gesamten Anlage gehören eine unterirdisch arbeitende TBM und eine Fräseinheit als verti-kale Verbindung zwischen der TBM und der Geländeoberfläche. Ein Operatorfahrzeug begleitet das Verlegesystem und stellt sämtliche Logistik bereit. Dazu gehören der Steuerstand für den Operator, der Aggregateraum, eine Hochleistungspumpe sowie ein Vorratsbehälter für Bentonit. Mit dem integrierten Kransys-tem können Montage- und Demontagearbeiten in kürzester Zeit

Bild 7.9 Steinsäge zum Einbringen von Entwässerungsschlitzen auf Bauzug mit Trennwand (Quelle: Marti AG)

Bild 7.10 Spritzbetonmanipulator auf Bauzug (Quelle: Marti AG)



ausgeführt werden. Für einen niedrigen Personaleinsatz und gleichzeitig eine erhöhte Arbeitssicherheit sorgt die Fernsteue-rung vom Operatorfahrzeug aus.

Die Anpassung des vorgestellten Systems für den Einsatz zur Herstellung einer mittig liegenden Entwässerungsleitung bei ho-hen Verlegeleistungen und ohne Eingriff in das Schotterbett er-scheint durchaus umsetzbar. Bild 7.12 zeigt das System in der Gesamtübersicht. Außerdem wurde der zu verlegende Rohrquer-schnitt mit 300 mm definiert und ein Dränagerohr ausgewählt.

Bild 7.13 zeigt den adaptierten „Pipe Express“ für die Ar-beiten an einer mittigen Tunnelentwässerung. Dabei kann das System als gleisgebundenes oder gleisnutzendes System ver-wendet werden. Das zweitgenannte System würde eine schnelle und flexible Mobilisierung und Demobilisierung ermöglichen.

Ähnlich wie beim Pipe Express wird mit einem werkzeug-bestückten Schwert von der Oberfläche ein Schlitz durch die Tunnelsohle gefräst. Mit zusätzlichen Materialschaufeln auf dem Schnittwerkzeug wird der Aushub aus dem Schlitz transportiert

und in einen Behälter abgeworfen. Zwei seitlich angebrachte Stützwände in der Breite des Schwerts stabilisieren den entstan-denen Schlitz so lange, bis eine handelsübliche Spannschalung eingebracht ist oder nach dem Einbringen eines Dränagerohrs

Bild 7.11 Beispiel eines zweigleisigen Tunnels mit mittiger Kanalentwässerung (Quelle: DB AG)

Bild 7.12 Pipe Express in Arbeitsposition (Quelle: Herrenknecht AG)

Bild 7.13 Adaptierter „Pipe Express“ für den Ersatz einer mittigen Entwässerungsleitung; a) Gesamtansicht, b) Detailansicht (Quelle: Herrenknecht AG)

a)

b)



der Schlitz wieder verfüllt werden kann. Die weiteren Arbeits-schritte können dann entsprechend der Spezifikation durchge-führt werden (Bild 7.13b).

7.2.1.7 Gleisabtrag und Einbau einer GleistragplatteDer rund 125 Jahre alte zweigleisige, elektrifizierte Arlberg Eisenbahntunnel der ÖBB in Österreich wurde im Zuge einer sicherheitstechnischen Nachrüstung mit einer festen Gleistrag-platte ausgerüstet. Bei laufendem Zugverkehr auf dem Nach-bargleis mussten das alte Schotterbett und die Schwellen entfernt werden, um nach Absenkung der Tunnelsohle um ca. 70 cm die feste Gleistragplatte einbringen zu können. Dabei kam für den Ausbau der alten Gleise und für den Abtransport des Schotters eine eigens konstruierte Gleisabtragsmaschine zum Einsatz (Bild 7.14).

Im Arbeitsbereich wurde lediglich eine Trennwand aus Ma-schendraht mitgeführt, um so eine Trennung von dem unter Bahnbetrieb stehenden Nebengleis zu erreichen und das Perso-nal zu schützen. Mit der Gleisabtragsmaschine wurde dann ein jeweils 12 m langes Schienenjoch aus dem Schotterbett geho-ben, verfahren und auf Transportwaggons abgesetzt. Dort wur-den die Schienen und die Holzschwellen demontiert und zum Transport in die Recyclingstationen getrennt.

Der Lichtraum des jeweiligen Betriebsgleises wurde wäh-rend der gesamten Bauzeit nicht eingeschränkt, so dass die Züge mit verminderter Geschwindigkeit passieren konnten, ohne die Bauarbeiten zu stören.

Die Maschine besteht aus drei heb- und senkbaren Stütz-wagen, auf die eine Tragkonstruktion mit einem integrierten Förderband aufgesetzt ist. Dadurch entstehen innerhalb der Stützwagen zwei Arbeitsfelder. Seitlich an der Tragkonstruktion sind Schienen angebracht, auf denen eine Krananlage zum He-rausheben der Schienenjoche bewegt wird. Die erste Stützkon-struktion ist mit einem Raupenfahrwerk verbunden, das die komplette Maschine in Längsrichtung verfahren kann. Die dritte Stütze ist ausschwenkbar, so dass die Flachwagen in die Arbeits-bereiche gefahren und beladen werden können.

Im ersten Arbeitsfeld wird das Gleis alle 12 m getrennt, mit der Krananlage angehoben und in das zweite Arbeitsfeld trans-portiert (Bild 7.15). Dort werden die Gleisjoche – wie beschrie-ben – demontiert und auf den bereitgestellten Flachwagen ab-transportiert. Der Sohlaushub und der Gleisschotter werden in den Aufgabetrichter des Förderbands geladen und an dessen Ende in die bereitstehenden Wagen abgeworfen. Während im Bereich der Gleisabtragseinrichtung (Bild 7.16) kontinuierlich gearbeitet werden konnte, mussten die Senkarbeiten hinter der

Bild 7.14 Schematische Darstellung Gleis-abtragsmaschine (Quelle: GTA)

Bild 7.15 Demontage der alten Schienenjoche (Quelle: GTA) Bild 7.16 Gleisabtragsmaschine (Quelle: GTA)



Bild 7.17 Leitwand mit beweglichem Übergangsbereich (Quelle: Hodapp)

Bild 7.18 Einsatz des „Road Zippers“ auf der A 23 Baustelle Tun-nel Stadlau / Hirschstetten (Quelle: ASFINAG)

Bild 7.19 Stollen in einem südafrikanischen Bergwerk, hergestellt mittels horizontalem Raise drilling (Quelle: Herrenknecht AG)

Gleisabtragseinrichtung während der Zugdurchfahrt auf dem Nebengleis kurzzeitig eingestellt werden.

7.2.2 Straße7.2.2.1 Trennung der Fahrbahn und der Instand

setzungsbereicheSchrammbordIm STUVA-Sachstandsbericht 2015 „Instandsetzung von Stra-ßentunneln“ [1.5] wurde ein Konzept zur Sanierung der Tun-nelsohle am Beispiel des Pfaffensteintunnels erarbeitet. Hier-bei wurden vor allem die Sicherheitskonzepte bei der Evakuie-rung des Tunnels während der Ausführungsarbeiten diskutiert. Einerseits sollten die Arbeitsplätze vom rollenden Verkehr si-cher getrennt sein, und andererseits musste im Evakuierungs-fall eine barrierefreie Überquerung dieser Abtrennung möglich sein.

Die Fa. Hodapp GmbH in Großweier hat für den Tunnel de la Croix Rousse, Lyon (F) ein sogenanntes Schrammbord entwi-ckelt und getestet, um zwei Verkehrswege voneinander zu tren-nen. Dieses Schrammbord (Bild 7.17) wurde in die feste Fahr-bahntrennung eingefügt und ermöglicht im Evakuierungsfall das Öffnen der Trennwand, um behindertengerechte Durchgänge zu schaffen. In nummerischen Simulationen und realen Aufprallver-suchen (10 t, 15° Anprallwinkel bei 70 km/h) konnte das Funk-tionsprinzip nachgewiesen werden.

Road ZipperDie Einrichtung und Anpassung von Baustellen, die insbesondere nur in nächtlichen Sperrpausen eingerichtet werden können, stel-len in vielen Fällen einen limitierenden Faktor für die Baustellen-planung dar. Aufwendige Verkehrsführungen bedeuten Still-standszeiten für die Bauarbeiten. Deshalb ist eine flexible, schnell einsetzbare Trennung von Baubereichen einerseits und Verkehrs-bereichen andererseits von großer Bedeutung.

Die Fa. Lindsay Cooperation (USA) entwickelte den soge-nannten Road Zipper (Bild 7.18). Dieser kam in Österreich für ein Projekt der ASFINAG auf der A 23 Südosttangente Wien zum Einsatz. Dieses Gerät ist in der Lage, eine Leitwand mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h nur durch eine Überfahrt der Leit-wandbauteile zu versetzen. Die Einrichtung von Baustellenab-trennungen ist damit in kürzester Zeit auf- und wieder rückge-baut.

7.2.2.2 Nachrüstung von Querschlägen Wie im STUVA-Sachstandsbericht 2015 Kapitel 8.4 [1.5] bereits erläutert, arbeitet die Herrenknecht AG an einem System zur Herstellung von Querschlägen für Rettungs- und Fluchtwege mittels Raise Drilling Technologie. Diese Methode wurde bereits in einer untertägigen Anwendung in einem südafrikanischen

Bergwerk zur Herstellung eines 200 m langen Stollens getestet (Bild 7.19).

Die Umsetzung dieser Technologie wurde an einem geplan-ten Projekt der ASFINAG untersucht. Die äußeren Rahmenbedin-gungen (Teilsperrungen in Nachtsperrpausen und weitere Arbei-ten im Tunnel) wurden mit den erforderlichen Arbeitsschritten kombiniert. Bild 7.20 zeigt die Arbeitsschritte bei der Herstel-lung von Querschlägen zwischen zwei bestehenden Tunnelröh-ren. Hier wurden die Arbeitsschritte (Pilotloch bohren, Anfahr-kaverne herstellen und anschließendes Räumen der Bohrung) in Kombination mit der Erneuerung der BuS in beiden Tunnelröh-ren aufgezeigt und die erforderlichen Prozesstage (bzw. nächt-lichen Arbeitszeiten) abgeschätzt. Dabei zeigte sich, dass die Notwendigkeit eines ungestörten Verkehrsflusses während der täglichen Verkehrsspitzen eine Vielzahl von Verkehrsregelmaß-nahmen erfordert. Die Verkürzung der Bauzeit und die Erhö-hung der Qualität des Bauwerks konnten nachgewiesen wer-den.

7.3 Automatisierte Vernetzung zur Ausbau und Felssicherung

Die Sicherung des bestehenden Tunnelgewölbes ist bei einer hinhaltenden Instandsetzung ein wichtiges Aufgabenfeld. Oft-mals erfordert der Zustand des Ausbaus lediglich eine Sicherung gegen herunterfallende, lose Bauteile. Maßnahmen dieser Art können dann in vielen Fällen nur in nächtlichen Sperrpausen umgesetzt werden, insbesondere wenn eine Vollsperrung aus-scheidet. Die Mobilität einer Maschine zum Aufbringen von Net-



zen muss unter solchen Gegebenheiten besonders hoch sein. Die Firmen Rock Australia Pty Ltd und Geobrugg AG aus der Schweiz vertreiben ein speziell entwickeltes System zur schnel-len, maschinellen Verlegung von Bewehrungsnetzen. Diese Technologie wird im Bergbau bereits eingesetzt und lässt sich auf nicht elektrifizierte Bahntunnel und Straßentunnel ohne dauerhaften Ausbau übertragen.

Das System besteht aus einer Abrolleinheit (Bild 7.21), die an einem handelsüblichen zweiarmigen Bohrwagen anstelle einer der beiden Bohrlafetten angebracht wird. Von dieser Ab-rolleinheit wird das zu verlegende Netz an die Einbaustelle ange-legt und nach dem Einbringen der erforderlichen Befestigungs-

mittel mithilfe der zweiten Bohrlafette fixiert (Bild 7.22). Das Handling des Netzes kann durch die Kinematik des Bohrwagens entlang der Tunnellaibung erfolgen.

7.4 Betonabtrag und Spachtelung im Ulmen / Wandbereich

Beschädigungen der Ulmen in Straßentunneln sind in der Regel auf den Einsatz von Streumittel und die damit verbundenen che-mischen Reaktionen zurückzuführen. Aus diesem Grund werden an den Ulmen von Straßentunneln oft besondere Schutzmaß-

Bild 7.21 Ansicht eines Bohrgeräts mit Abrolleinheit und Bohrla-fette (Quelle: Geobrugg AG)

Bild 7.22 Ansicht einer Tunnellaibung mit aufgebrachtem Netz (Quelle: Geobrugg AG)

Bild 7.20 Arbeitsschritte zur maschinellen Herstellung von Querschlägen (Quelle: Herrenknecht AG)



nahmen aufgebracht. Hier sind neben Beschichtungen auch Ver-kleidungen aus korrosionsbeständigen Werkstoffen im Einsatz. Bei der Erneuerung dieser Beschichtungen müssen oftmals auch die Oberflächen dieser Bereiche abgetragen und ersetzt werden. Hier kommt es vor allem auf einen schonenden Abtrag von we-nigen Millimetern von Beschichtung und Beton an. Anschlie-ßend geht es um den Neuauftrag von Mörtelschichten und Be-schichtungen.

Abtrag der Oberflächenschichten Aus dem Sanierungsbereich des Hochbaus sind Betonoberflä-chenabtragsysteme für den Einsatz auf Betonböden bekannt (Bild 7.23). Hier werden mittels eines Trägergeräts Fräslamellen mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche geschlagen und ein flächiger Abtrag erzeugt. Der Einsatz solcher Betonfräsen in der Vertikalen an Wänden ist grundsätzlich denkbar. Zieht man

jedoch die Fräsrichtung mit in Betracht, bedarf es einer genaue-ren Analyse des Prinzips. Die Fräslamellen sind auf einer rotieren-den Trommel mit radialem und horizontalem Spiel aufgereiht. Wird diese Trommel horizontal verwendet, entsteht zwischen den Lamellen bzw. den eingesetzten Distanzscheiben eine Rei-bung, welche die Effizienz des Prinzips in Frage stellt. Außerdem kann mit den bestehenden Systemen nicht bis an eine feste Kante gefräst werden, da die Trommelbreite die Arbeitsbreite überragt.

Die Herrenknecht AG hat eine speziell adaptierte Fräswalze entwickelt, mit der ein Betonabtrag auch bis an eine Außen-kante ausgeführt werden kann (Bild 7.24). Dazu sind die Fräs-lamellen auf einer fliegend gelagerten Welle beidseitig an einem Trommelkörper befestigt. So kann der Abtrag von Beton auch in größere Tiefen ohne Absätze fortgesetzt werden.

Ein weiterer Aspekt bei dieser Methode ist die Staubkon-zentration durch den kleinteiligen Abtrag der Betonoberfläche. Hierzu wurde ein Absaugkonzept entwickelt, um die Staubfrei-setzung zu reduzieren. Die speziell am Fräskörper angebrachten Materialbürsten ermöglichen die Zufuhr des abgetragenen Ma-terials zu den Saugleitungen.

Neuauftrag der Oberflächenbeschichtung Nach dem Abtragen der beschädigten Oberfläche muss zu-nächst wieder eine neue Mörtelschicht aufgebracht werden. Hierzu wurde im STUVA-Sachstandsbericht 2015 Kapitel 7 und 8 [1.5] bereits ein System zum Glätten von Spritzbeton und zum Auftrag einer neuen Schutzschicht aufgezeigt.

7.5 Konzepte zur Verbesserung zukünftiger Instandsetzungsarbeiten

Die Instandsetzung des Tunnelausbaus in nächtlichen Sperrpau-sen und ohne Beeinflussung der Verkehrsführung während der

Bild 7.24 Weiterentwickelte Betonfräse zum kantennahen Abtrag von Beschichtun-gen und Beton (Quelle: Herrenknecht AG)

Bild 7.23 Betonfräse zum oberflächlichen Abtrag von Beschich-tungen und Beton (Quelle: Fa. Kafi)



Bild 7.26 Dreidimensionale Ansicht des Konzepts zur Instandset-zung des Tunnelausbaus im Pilgerschrittverfahren (Quelle: Herren-knecht AG)

Bild 7.25 Längsschnitt des Konzepts zur Instandset-zung des Tunnelausbaus im Pilgerschrittverfahren (Quelle: Herrenknecht AG)

verkehrsreichen Zeiten erfordert eine komplexe Baustellenein-richtung sowie die Mobilisierung und Demobilisierung der Ar-beitsgeräte. Vor allem die Absicherung des offenen Gebirges im Bereich der Tunnelbaustelle für die tageszeitliche Verkehrsfüh-rung ergibt einen kritischen Sicherheitsaspekt. Um diese teil-weise aufwendigen Maßnahmen zu vereinfachen, hat die Her-renknecht AG ein spezielles Konzept entwickelt und veröffent-licht.

Die Instandsetzungsmaßnahmen werden in den nächtli-chen Teilsperrungen einer Fahrtrichtung durch einen Bauzug oder mit konventionellen Mitteln in einem Straßentunnel durch-geführt. Dabei wird im Instandsetzungsbereich eine sohloffene Schildkonstruktion aufgebaut und das offene Gebirge durch ausfahrbare Messerschilde gesichert (Bild 7.25). An jeder Mes-serschildbohle kann dabei eine Verbauplatte gegen die offene Ringortsbrust angelegt werden, um einen örtlichen Nachbruch zu verhindern.

Im rückwärtigen Bereich des Systems wird mit einem adap-tierten Ringerektor ein sohloffener Segmentausbau erstellt und hinterfüllt. An diesem Ausbau stützt sich der Schild ab und kann mittels Vortriebspressen wieder an die neue Ortsbrust verscho-ben werden. Die Messerschildbohlen werden parallel zurückge-zogen. Damit sind gleichzeitige Arbeiten – Abbau des Gebirges auf einer oder beiden Tunnelseiten und Ringbau – möglich. Auf diese Weise lässt sich einerseits die Effektivität des Systems erhö-

hen und andererseits gleichzeitig ein durchgängiges Sicherheits-konzept gewährleisten.

In Bild 7.26 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen zweigleisigen Bahntunnel dargestellt. Die im Umfang an-geordneten, verfahrbaren Messerschildbohlen mit Verbauplat-ten können direkt nach dem partiellen Abbau der Tunnelschale ausgefahren werden, um eine Kopfsicherung durchzuführen. Im hinteren Bereich des Systems kann dann der neue Tunnelausbau aus Betonsegmenten erstellt werden. Die Schildhaube ermög-licht in den täglichen Verkehrszeiten eine Absicherung des offe-nen Gebirges gegenüber dem Verkehrsraum.


8 Anhang

8.1 Abkürzungen und Begriffe1

8.1.1 AbkürzungenNachstehend werden die wichtigsten für Deutschland und Ös-terreich gültigen und in den Texten verwendeten Abkürzungen zusammengestellt.

Abkürzung Land

D A

A A Austria, Österreich

AA Arbeitsanweisung

AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington

ABM – Autobahnmeisterei

abP Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis –

ABW – Außenbogenweiche

ADIF Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (Administrator of Railway Infrastructures), Madrid

ADR Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße

AEG Allgemeines Eisenbahngesetz –

AG Auftraggeber

AGB Allgemeine Geschäftsbedingungen

AK Arbeitskreis

AN Auftragnehmer

ArbSchG Arbeitsschutzgesetz –

ArbZG Arbeitszeitgesetz –

AS Anschlussstelle bei Autobahnen

A+S – Autobahnen und Schnellstraßen

ASchG ArbeitnehmerInnenschutzgesetz

ASFINAG Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft, Wien

ASI Austrian Standards Institute

AUVA – Allgemeine Unfallversicherungsanstalt, Wien

AVB Allgemeine Vertragsbedingungen

AWG – Abfallwirtschaftsgesetz

AWS – Automatisches Rottenwarnsystem

AZ Arbeitszug –

1 Zusammengestellt von A. Haack

Kap. 8.1: Abkürzungen und Begriffe


Abkürzung Land

D A

B BASt Bundesanstalt für Straßenwesen –

Baukapa Baukapazitätsmanagement –

BauKG – Bauarbeitenkoordinationsgesetz

Bauko – Baustellenkoordinator

BaustellV Baustellenverordnung –

BauV – Bauarbeiterschutzverordnung

BBM Baubetriebsmanagement –

Betra Betriebs- und Bauanweisung

Betra SYS – Bau- und Betriebsplanung (Software)

BMVI Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (ehemals BMVBS), Berlin

–

BMVIT – Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technolo-gie, Wien

BStG – Bundesstraßengesetz

BSP Bemessungssituation –

BuS Betriebs- und Sicherheitstechnische Tunnelausrüstung bzw. Betriebs- und Sicherheitseinrichtungen

BVA Bundesverwaltungsamt –

BzS Für den Bahnbetrieb zuständige Stelle –

C CEN Europäisches Komitee für Normung –European Committee for Standardization

CENELEC Europäisches Komitee für elektrotechnische Normung –European Committee for Electrotechnical Standardization

CH Confoederatio Helvetica, Schweiz

D D Deutschland

DAUB Deutscher Ausschuss für Unterirdisches Bauen e.V., Köln

DB – Dienstbehelf

DB AG Deutsche Bahn AG, Berlin

DBPB Deutsche Bahn ProjektBau GmbH

DEPVO – Deponieverordnung

DEM Distinct Element Method

DGUV Deutsche GesetzlicheUnfallversicherung e.V.

(Vorschrift 38: Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten)

–

DIN Deutsches Institut für Normung e.V. –

DKW – Doppelte Kreuzungsweiche

DN Diameter Nominal – Nenndurchmesser

DTV Durchschnittlicher täglicher Verkehr

DV – Dienstvorschrift

E EA – Verbindung ins Freie für Einsatzfahrzeuge befahrbar

EBA Eisenbahn-Bundesamt –

EBA-Ril Eisenbahn-Bundesamt-Richtlinie –

EBCEB-Cert

Anerkannte Stelle zur Zertifizierung von Bahnsystemen und Komponenten (TSI)

–

EBO Eisenbahn Bau- und Betriebsordnung –

EisbAV – Eisenbahn-ArbeitnehmerInnenschutzverordnung

EisbG – Eisenbahngesetz

EK – Eisenbahnkreuzung

EK – Einsatzkräfte



Abkürzung Land

D A

E EKrG Eisenbahnkreuzungsgesetz –

EKSA – Eisenbahnkreuzungs-Sicherungsanlage

EKVO – Eisenbahnkreuzungsverordnung

EKW – Einfache Kreuzungsweiche

EN Europäische Normen

ELA Elektroakustische Lautsprecheranlage –

EQ – Querschlag für Einsatzfahrzeuge befahrbar

ERL – Erweiterter Regellichtraum

ESO Eisenbahn-Signalordnung –

ESTW Elektronisches Stellwerk

ETCS European Train Control System

ETCS2 European Train Control System – Level 2

EUV Eisenbahn-Unfalluntersuchungsverordnung –

EVU Eisenbahnverkehrsunternehmen

EW – Einfache Weiche

EVzG – Elektronisches Verzeichnis über örtlich zulässige Geschwindigkeiten

F F Frankreich

FEM Finite Element Methode

FF – Feste Fahrbahn

FFB Feste Fahrbahn –

FFH Fauna Flora Habitat

FL Fahrleitung –

FGSV Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V., Köln

FK – Frostkoffer

FLN – Feuerlöscher mit Hydrant

FL-Tragwerk Fahrleitungs-Tragwerk –

FO Fly-Over-Rampe

FR Fahrtrichtung

FSS – Frostschutzschicht

FStrG Bundesfernstraßengesetz –

FSV – Österreichische Forschungsgesellschaft Straße und Verkehr

FW – Fahrweg

G GA – Verbindung ins Freie begehbar

GB Geschlossene Bauweise

gbm gbm Gesellschaft für Baugeologie und -meßtechnik mbH Baugrundinstitut, Ettlingen (D)

GFK Glasfaserverstärkter Kunststoff

GGBefG Gefahrgutbeförderungsgesetz –

GQ – Querschlag begehbar

GSA – Gewässerschutzanlage

GSM-RGSM-Rail

Global System for Mobil Communications – Rail(way)

GTA GTA Maschinensysteme GmbH, Hamminkeln (D)

GTP – Gleistragplatte

GUV Vorschriften der gesetzlichen Unfallversicherung –

GV Gegenverkehr



Abkürzung Land

D A

H HDW Hochdruckwasserstrahlen

HGT Hydraulisch gebundene Tragschicht

HOAI Honorarordnung für Architekten und Ingenieure –

I IB – Inbetriebnahme

IB Integrierte Bündelung –

IBE – Infrastrukturbenützungsentgelt

IBN Inbetriebnahme –

IBO-Anker Injektionsbohranker

IBW – Innenbogenweiche

IEC International Electrotechnical Commission, Genf

INDUSI Induktive Zugsicherung

IOH-Anlagen Anlagen des Ingenieurbaus, Oberbaus und Hochbaus –

ISO International Organization for Standardization (CH)

ITA International Tunnelling and Underground Space Association, Lausanne

J JOS Verfahren Niederdruck-Rotationswirbel-Reinigungsverfahren

K KBB Koordination Bau und Betrieb –

KDB Kunststoffdichtungsbahn

KFB Koordination Fahrplan und Bau –

KiGbau Kundeninformation Großbaumaßnahmen –

KKS Kathodischer Korrosionsschutz

KS Kontrollschacht (Entwässerung)

KSW – Kleinstellwerk

L LA Langsamfahrstelle

LB Leistungsbeschreibung

LBP Landschaftspflegerischer Begleitplan

LCC Life-Cycle-Costs

l.d.B. – Links der Bahn

LRP – Lichtraumprofil

LS – Leit- und Sicherungstechnik

LSA Lichtsignalanlage

LST Leit- und Sicherungstechnik –

LÜ Lademaßüberschreitung

LV Leistungsverzeichnis

LZB Linienzugbeeinflussung

M MFS Masse-Feder-System

MKF – Mehr- Minderkostenforderung

N NATM New Austrian Tunnelling Method

NBS Neubaustrecke

NBÜ Notbremsüberbrückung

NFPA National Fire Protection Association (USA), Quincy

NÖT Neue Österreichische Tunnelbaumethode

NRN – Notrufnische



Abkürzung Land

D A

O OB – Oberbau

OB Offene Bauweise

ÖBB Österreichische Bundesbahnen AG, Wien (A)

ÖBV Österreichische Bautechnisch Vereinigung (früher ÖVBB), Wien

ÖGG – Österreichische Gesellschaft für Geomechanik

OD Outside Diameter – Außendurchmesser

OL Oberleitung

ÖNORM – Österreichische Norm

ÖNORM EN – Österreichische Norm – übernommene Europäische Norm

ÖPNV Öffentlicher Personennahverkehr

OSA Objektbezogene Schadensanalyse –

ÖVBB Österreichische Vereinigung für Beton und Bautechnik (heute ÖBV), Wien

ÖVE Österreichischer Verband für Elektronik (heute OVE), Wien

OVE Österreichischer Verband für Elektronik (früher ÖVE), Wien

P PC Polymer Concrete (Reaktionsharz-Mörtel/-Beton)

PCC Polymer Cement Concrete (kunststoffmodifizierter-Mörtel/-Beton)

PFV Planfestellungsverfahren –

PIARC World Road Association – PIARC, Paris

PL Projektleiter

Planko – Planungskoordinator

PP – Preisperiode

PPP Public-Private-Partnership Finanzierung

PSS Planumsschutzschicht

PUR Polyurethan

PZB Punktförmige Zugbeeinflussung

Q QM Qualitätsmanagement

R RAB 30 Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen – Geigneter Koordinator

–

RAB 31 Regeln zum Arbeitsschutz – Sicherheits- und Gesundheitsschutzplan – SiGePlan

–

RABT Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln

–

RBBP – Regionale Baubetriebsplanung

r.d.B. – Rechts der Bahn

R.E.M. – Rail Emergency Management

RFP – Richtungsfahrbahn

RIA – Regionaler Instandhaltungsausschuss

RiL Richtlinie –

RI-EBW-Prüf Richtlinie zur einheitlichen Erfassung, Bewertung, Aufzeichnung und Auswertung von Ergebnissen der

Bauwerksprüfungen nach DIN 1076

–

RI-ERH-ING Richtlinien für die Erhaltung von Ingenieurbauten –

RI-WI-BRÜ Richtlinie zur Durchführung von Wirtschaftlichkeits-untersuchungen im Rahmen von Instandsetzungs- /

Erneuerungsmaßnahmen bei Straßenbrücken

–

RIMINI Formalisiertes Verfahren zur risikominimalen Sicherung von Arbeitsstellen

–

RLS – Regionale Leitstelle

ROTEC Verfahren

Niederdruck-Rotationswirbel-Reinigungsverfahren

RSA Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen –

RV Richtungsverkehr

RVE – Richtlinien und Vorschriften für das Eisenbahnwesen

RVS – Richtlinien und Vorschriften für das Straßenwesen

RZÜ – Rechnergesteuerte Zugüberwachung



Abkürzung Land

D A

S Sa Sandstrahlen (Oberflächenvorbereitungsgrad für Bewehrung)

Sakra Sicherungsaufsichtskraft –

SAP R/3 Netz SAP Datenbank zur Abbildung von Anlagen im DB Konzern –

SAS – Schaltantragsteller

SB – Tunnel-Sicherheitsbeauftragter; natürliche Person, die sämt-liche Präventiv- und Sicherungsmaßnahmen koordiniert

SBW Spritzbetonbauweise

SCC Self Compacting Concrete

SEV Schienenersatzverkehr –

SFK Sicherheitsfachkraft

SIA Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein

SIB- Bauwerke

Straßeninformationsbank –

SiGeKo Sicherheits- und Gesundheitsschutz-Koordinator –

SiGe-Plan Sicherheits- und Gesundheitsschutzplan

Sipo Sicherungsposten

Skl Schwerkleinwagen – z. B. Baufahrzeug

SKM Verfahren

Seitenkraftmessverfahren

sMFS – Schweres Masse-Feder-System

SN-Anker Store-Norfors Anker

SO Schienenoberkante –

SOK Schienenoberkante

SPCC Sprayable Polymer Cement Concrete (spritzbarer kunststoffmodifizierter Zement-Mörtel/-Beton)

SRM Verfahren

Stuttgarter Reibungsmesser

STE-Anlagen Anlagen der Signaltechnik, Kommunikation und Elektro-technik

–

STSG – Straßentunnelsicherheitsgesetz

STUVA Studiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen e.V., Köln (D)

SUVA Schweizerische Unfallversicherungsanstalt

SUZ – Schnellumbauzug

SV Schwerkraft

SVB Selbstverdichtender Beton –

SwO Schwellenoberkante –

SWOK (SchWOK)

– Schwellenoberkante

SwU Schwellenunterkante –

SWUK – Schwellenunterkante

T TBM Tunnelbohrmaschine

TEIV Transeuropäische-Eisenbahn-Interoperabilitätsverordnung

TEM Tunnelerweiterungsmaschine –

TERN Trans-European Road Network, Transeuropäisches Straßennetz

TiT Tunnel-in-Tunnel-Methode

TK – T-KOM Services

TM Tunnelmanager



Abkürzung Land

D A

T TSI

Teilsystemefür

High-Speed Rail (HS) und Conventional Rail System (CR)

TSI – Technische Spezifikation für die Interoperabilität

* Energie (energy) – ENE* Fahrzeuge (rolling stock) – RST* Fahrzeuge – Lärm (rolling stock-noise) – NOI* Fahrzeuge – Güterwägen (rolling stock-freight wagons) – WAG* Infrastruktur (infrastructure) – INS* Instandhaltung (maintenance) – MAI* Eingeschränkt mobile Menschen (persons with reduced mobility) – PRM* Telematikanwendungen für den Güterverkehr (rolling stock-telematic applications for freight) – TAF* Telematikanwendungen für den Personenverkehr (telematic applications for passengers) – TAP* Tunnelsicherheit (safety in railway tunnels) – SRT* Verkehrsbetrieb und Verkehrssteuerung (operation) – OPE* Zugsteuerung, Zugsicherung und Signalgebung (control-command and signalling) – CCS

TSM Teilschnittmaschine

TSV – Tunnelbautechnischer Sachverständiger

TUSI – Tunnelsicherheit

TVA – –

TVM Tunnelvortriebsmaschine

TVP Tunnelvortriebsportal (vgl. TiT)

U UfW – Umformerwerk

UIC Union Internationale des Chemins de fer

UIG Unternehmensinterne Genehmigung –

U-K – Umweltkoordinator

UPS Unfälle mit Personenschäden

USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung

UVE – Umweltverträglichkeitserklärung

UVP Umweltverträglichkeitsprüfung

UVV Unfallverhütungsvorschrift –

UW Unterwerk

V VAI – Verkehrsarbeitsinspektorat

VB – Verwaltungsbehörde

VDE Verband der Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik e.V., Frankfurt

VDS Verband der Schadenversicherer, Köln (heute VdS Schadenverhütung GmbH)

VIBÖ – Vereinigung Industrieller Bauunternehmungen Österreichs

VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen –

VSVI Vereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure –

VzG Verzeichnis der örtlich zulässigen Geschwindigkeiten

W WDI – Wasserundurchlässige Innenschale

WRG – Wasserrechtsgesetz

WUB Wasserundurchlässiger Beton –

WUB-KO Wasserundurchlässige Betonkonstruktion –

Z ZBBP – Zentrale Baubetriebsplanung

ZEB Zeitweise eingleisiger Betrieb Zukünftige Entwicklung der Bahninfrastruktur

ZIE Zustimmung im Einzelfall –

ZK Zustandskategorie –

ZOV – Zusatzbestimmungen zu den Oberbauvorschriften

ZTV-ING Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten

–

ZUB Zugbeeinflussung –

Tabelle 8.1 Abkürzungen



8.1.2 Begriffe und DefinitionenIm Folgenden sind die wichtigsten für Deutschland und Öster-reich geltenden Definitionen zum besseren Verständnis der vor-stehenden Kapitel zusammengestellt und erläutert.

AbnutzungsvorratVorrat der möglichen Funktionserfüllung unter festgelegten Be-dingungen, der einer Einheit aufgrund der Herstellung, Instand-setzung oder Verbesserung innewohnt [DIN 31051]

Betriebs- und sicherheitstechnische Tunnelausrüstung (BuS) bzw. Betriebs- und Sicherheitseinrichtungen (BuS)Alle bautechnischen, elektrotechnischen und maschinellen An-lagenteile / Komponenten, die für den Betrieb der Tunnelanlage im Normal- und Ereignisfall erforderlich sind und der Sicherheit der Verkehrsteilnehmer, des Betriebspersonals und der Einsatz-kräfte sowie der Bauwerkssicherheit dienen.

Bestandsschutz(D): Der Begriff beschreibt allgemein im öffentlichen Recht

den Sachverhalt, dass eine Genehmigung in ihrer ur-sprünglichen Form weiter gilt, obwohl neuere Regel-werke schärfere Anforderungen stellen und heute zur Erlangung der gleichen Genehmigung weitergehende Auflagen zu erfüllen wären. Im Zusammenhang mit Be-standstunneln ist die Aufrechterhaltung des Bestands-schutzes vom Umfang der baulichen Änderungen ab-hängig und im Einzelnen zu bewerten.

Betriebssicherheitsrisiko(D): Gefahr für die Abwicklung des Betriebs [RiL 853]

DauerhaftigkeitAnforderung an das Bauwerk, um über den geplanten Nut-zungszeitraum die Tragfähigkeit und die Gebrauchstauglichkeit sicherzustellen [RVS 13.03.31]

Erhaltung(D): Maßnahmen der Erneuerung, Instandsetzung und Un-

terhaltung zur Wiederherstellung der Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit eines Bauwerks bzw. einzelner Bauwerksteile [BmVI, RI-ERH-ING / RI-EBW-Prüf, OSA]

(A): Durchführung aller Maßnahmen der Instandhaltung (Wartung, Instandsetzung) zur Sicherung der Tragfähig-keit und Gebrauchstauglichkeit eines Bauwerks bzw. ein-zelner Bauwerksteile und der Funktionsfähigkeit der BuS

GebrauchstauglichkeitEignung eines Bauwerks oder Bauteils für einen bestimmungs-gemäßen Verwendungszweck, die auf objektiv und nicht objek-tiv feststellbaren Gebrauchseigenschaften beruht und deren Bedeutung sich aus individuellen Bedürfnissen ableitet [RVS 13.03.31]

InstandhaltungKombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements während des Lebenszyklus einer Einheit, diesem Erhalt oder der Wiederherstellung ihres funktionsfähigen Zustands dient, so dass sie die geforderte Funk-tion erfüllen kann [DIN EN 13306; ÖNORM EN 13306; DIN 31051]

Wartung(D): Teil der Instandhaltung; Maßnahme zur Verzögerung

des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrats [DIN 31051]. Betrifft in D in der

Regel nur die BuS(A): Alle baulichen und betrieblichen Maßnahmen, die zur

Bewahrung des Sollzustands dienen [ONR 24008]

Inspektion (BuS)Teil der Instandhaltung. Maßnahme zur Feststellung und Beurteilung des Istzustands einer Einheit einschließlich der Bestimmung der Ursachen der Abnutzung und dem Ablei-ten der notwendigen Konsequenzen für eine künftige Nut-zung [DIN 31051]

InstandsetzungTeil der Instandhaltung. Physische Maßnahme, die ausge-führt wird, um die Funktion einer fehlerhaften Einheit wie-derherzustellen [DIN EN 13306, ÖNORM EN 13306, DIN 31051]

Instandsetzung, hinhaltend Teil der Instandhaltung. Physische Maßnahme, die ausge-führt wird, um die Funktion einer fehlerhaften Einheit für einen zeitlich eingeschränkten Nutzungszeitraum wieder-herzustellen

Instandsetzung, langfristigTeil der Instandhaltung. Physische Maßnahme, die ausge-führt wird, um die Funktion einer fehlerhaften Einheit für einen langfristigen Nutzungszeitraum wiederherzustellen

Instandsetzung, präventivTeil der Instandhaltung. Vorbeugende physische Maß-nahme, die zum Schutz vor weitreichenden Schäden und zur Wiederauffüllung des Abnutzungsvorrats ausgeführt wird (siehe auch Prävention)

Instandsetzung, proaktiv(siehe Instandsetzung, präventiv)

Instandsetzung, reaktivTeil der Instandhaltung. Physische Maßnahme, die zwin-gend ausgeführt werden muss, um die Funktion einer feh-lerhaften Einheit umgehend wiederherzustellen

PräventionVorbeugende Maßnahme zum Schutz vor weitreichenden Schä-den und zur Wiederauffüllung des Abnutzungsvorrats (siehe auch Instandsetzung, präventiv)

Prüfung / Überprüfung (bautechnisch)(D, A): Prüfung zur Feststellung, ob ein Merkmal oder eine

Eigenschaft einer Einheit die festgelegten Anforderun-gen erfüllt

SchadenVeränderung der Konstruktion / Konstruktionselemente, die im Sinne dieses Sachstandsberichts relevant für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit des Bauwerks sind

Kap. 8.2: Gesetze, Normen und Regelwerke


Anmerkung: Schäden werden im Rahmen der Inspektion / Kontrolle / Prüfung dokumentiert. Die Beseitigung von Schäden ist Ziel der Instandsetzung

Standsicherheitsrisiko(D): Gefahr für den Bestand bzw. für die Tragfähigkeit des

Bauwerks oder eines wesentlichen tragenden Bauteils [Ril 853]

TragfähigkeitSie beschreibt die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils oder eines Bauteilquerschnitts im Hinblick auf verschiedene Ver-sagensformen (z. B. Biegewiderstand, Knickwiderstand, Zugwi-derstand) [DIN EN 1990]

TunnelbauwerkKonstruktionselemente der Stützmittel, der Tunnelaußen- und -innenschale, der Abdichtung sowie des bautechnischen Innen-ausbaus, z. B. Zwischendecke, Fahrbahnaufbau, Leitungskanäle, Entwässerungsanlagen, Schächte und Anstrich des Tunnels

Tunnelerneuerung, bautechnische Ersatzneubau des gesamten Bauwerks

Tunnelteilerneuerung, bautechnischErsatzneubau von einzelnen Bauwerksteilen

TunnelnachrüstungTunnelnachrüstung bedeutet in D und A die Ergänzung des Tun-nelbauwerks und / oder den Einbau neuer oder modifizierter Komponenten der betriebs- und sicherheitstechnischen Ausrüs-tung, die zum Zeitpunkt der Errichtung des Tunnels entweder nicht verfügbar waren oder nicht für notwendig erachtet wur-den.

VerkehrssicherheitEigenschaft eines Verkehrsbauwerks, seine geplante Funktion auf gefahrlose Weise nutzen zu können. Sie schließt die Sicher-heit für Verkehrsteilnehmer und Fahrzeuge sowie die Sicherheit für Personen und Sachen im Umfeld des Bauwerks mit ein [RVS 13.03.31]

Verkehrssicherheitsrisiko(D): Gefahr für den Verkehr Dritter und / oder der Mitarbeiter

der Deutschen Bahn [RiL 853]

ZuverlässigkeitEigenschaft eines Bauwerks, eine festgelegte Funktion unter vor-gegebenen Bedingungen während einer festgelegten Zeitdauer mit vorgegebener Wahrscheinlichkeit zu erfüllen [RVS 13.03.31]

8.2 Gesetze, Normen und Regelwerke2

Nachfolgend werden für Deutschland und Österreich jeweils die wichtigsten nationalen Normen und Regelwerke aufgelistet. Allgemein ist hierzu anzumerken, dass die Angaben fokussiert sind auf den Erhalt und die Instandsetzung von Tunneln für Bah-nen und Straßen. Sie können und sollen dementsprechend kei-

2 Zusammengestellt von A. Haack

nen vollständigen und generellen Überblick über die Normen und Regelwerke allgemein für das Bauen in den beiden Ländern geben.

8.2.1 DeutschlandAls zentrale Regelwerke in Deutschland gelten:• ABBV – Ablösungsbeträge-Berechnungsverordnung• ABI Merkblatt: Abdichten von Bauwerken durch Suspensionen• ADR/RID/ADN 2009: Gefahrgutregelung• AEG: Allgemeines Eisenbahngesetz• ASB-ING: Sammlung Brücken- und Ingenieurbau: Erhaltung;

Anweisung Straßeninformationsbank, Segment Bauwerks-daten

• ArbSchG: Arbeitsschutzgesetz• ArbZG: Arbeitszeitgesetz• BaustellV: Baustellenverordnung• DGUV: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (Vor-

schrift 38: Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten)• EBA Ril: Anforderungen des Brand- und Katastrophenschut-

zes an den Bau und den Betrieb von Eisenbahntunneln• EBA Ril: Anforderungen des Brand- und Katastrophenschut-

zes an Planung, Bau und Betrieb von Schienenwegen• EBO: Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung• ESO: Eisenbahn-Signalordnung• EUV: Eisenbahn-Unfalluntersuchungsverordnung• FStrG – Bundesfernstraßengesetz• GGBefG: Gefahrgutbeförderungsgesetz• StVG – Straßenverkehrsgesetz• Richtlinie 2004/54/EG des Europäischen Parlaments und des

Rates vom 29.04.2004 über Mindestanforderungen an die Sicherheit von Tunneln im transeuropäischen Straßennetz

• DIN 1076: Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen und We-gen, Überwachung und Prüfung

• DIN EN 1990: Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung• DIN 4020: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische

Zwecke• DIN EN 1997-2: Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Be-

messung in der Geotechnik – Teil 2: Erkundung und Untersu-chung des Baugrunds

• DIN EN 1992-1: Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton und Stahlbetontragwerken

• DIN EN 13306: Instandhaltung – Begriffe der Instandhaltung• DIN EN 14487-1: Spritzbeton – Teil 1: Begriffe, Festlegungen

und Konformität• DIN EN 14487-2: Spritzbeton – Teil 2 Ausführung• DIN EN 14199: Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau –

Mikropfähle• DIN SPEC 18539: 2012-02: Ergänzende Festlegungen zu DIN

EN 14199• DIN 18312: VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleis-

tungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Untertagebauarbeiten

• DIN 18551: Spritzbeton – Nationale Anwendungsregeln zur Reihe DIN EN 14487 und Regeln für die Bemessung von Spritzbetonkonstruktionen

• DIN 21521-1: Gebirgsanker für den Bergbau und Tunnelbau – Begriffe

• DIN 21521-2: Gebirgsanker für den Bergbau und Tunnelbau – Allgemeine Anforderungen für Gebirgsanker aus Stahl, Prü-fungen, Prüfverfahren

• DIN 31051: Grundlagen der Instandhaltung

Kap. 8.2: Gesetze, Normen und Regelwerke


• ASB-ING: Anweisung Straßeninformationsbank für Ingenieur-bauten, Teilsystem Bauwerksdaten

• HVA B-StB: Handbuch für die Vergabe und Ausführung von Bauleistungen im Straßen- und Brückenbau

• M-BÜ-ING: Merkblatt für die Bauüberwachung von Ingenieur-bauten

• OSA: Leitfaden Objektbezogene Schadensanalyse• RAA: Richtlinien für die Anlage von Autobahnen, FGSV-Ver-

lag, Köln• RABT: Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von

Straßentunneln• RAB 30: Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen – Geeigne-

ter Koordinator• RAB 31: Regeln zum Arbeitsschutz – Sicherheits- und Gesund-

heitsschutzplan – SiGePlan• RAB-ING: Richtlinie für das Aufstellen von Bauwerksentwür-

fen für Ingenieurbauten• RAL: Richtlinie für die Anlage von Landstraßen, FGSV-Verlag,

Köln• RE-Tunnel: Leitfaden für die Planungsentscheidung Einschnitt

oder Tunnel• RE 2012: Richtlinie zum Planungsprozess und für die einheit-

liche Gestaltung von Entwurfsunterlagen im Straßenbau• RI-BWD-TU: Richtlinie für Bergwasserdränagesysteme von

Straßentunneln• RI-ERH-ING: Richtlinien für die Erhaltung von Ingenieurbauten• RI-EBW-PRÜF: Richtlinie zur einheitlichen Erfassung, Bewer-

tung, Aufzeichnung und Auswertung von Ergebnissen der Bauwerksprüfungen nach DIN 1076

• RI-ERH-KOR: Richtlinien für die Erhaltung des Korrosions-schutzes von Stahlbauten

• RI-WI-BRÜ: Richtlinie zur Durchführung von Wirtschaftlich-keitsuntersuchungen im Rahmen von Instandsetzungs- / Er-neuerungsmaßnahmen bei Straßenbrücken

• Ril 123: Notfallmanagement, Brandschutz• Ril 132.0123: Arbeiten an oder in der Nähe von elektrischen

Anlagen und an Betriebsmitteln• Ril 406: Baubetriebsplanung, Betra und La• Ril 408: Züge fahren und Rangieren• Ril 451: Betriebliches, organisatorisches und technisches Risi-

komanagement im System Bahn• Ril 804: Eisenbahnbrücken (und sonstige Ingenieurbauwerke)

planen, bauen und instand halten• Ril 809: Infrastruktur- und elektrotechnische Maßnahmen

realisieren• Ril 836: Erdbauwerke und sonstige geotechnische Bauwerke

planen, bauen und instand halten• Ril 853: Eisenbahntunnel planen, bauen und instand halten• Ril 997: Oberleitungsanlagen planen, einrichten und instand

halten• Konzernrichtlinie der DB AG, KoRil 132.0118 „Arbeiten im

Gleisbereich“ (Sicherungsanweisung)• RiZ-ING: Richtzeichnungen für Ingenieurbauten• RSA: Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen• RPS: Richtlinien für passiven Schutz an Straßen durch Fahr-

zeug-Rückhaltesysteme• TEIV: Transeuropäische Eisenbahn Interoperabilitätsverord-

nung• TL/TP-ING: Technische Lieferbedingungen und Technische

Prüfvorschriften für Ingenieurbauten

• TSI-SRT: Technische Spezifikation für die Interoperabilität – Sicherheit in Eisenbahntunneln

• Verwaltungsvorschrift über die Bauaufsicht im Ingenieurbau, Oberbau und Hochbau VwV BAU

• ZTV SoB-StB: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau

• ZTV-ING: Zusätzliche technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten

8.2.2 ÖsterreichAls zentrale Regelwerke in Österreich gelten:• ADR/RID/ADN 2009: Gefahrgutregelung• BGBI: Bundesstraßengesetz• STSG – Straßentunnelsicherheitsgesetz• Richtlinie 2004/54/EG des Europäischen Parlaments und des

Rates vom 29.04.2004 über Mindestanforderungen an die Sicherheit von Tunneln im transeuropäischen Straßennetz

• AWG – Abfallwirtschaftsgesetz• BStG – Bundesstraßengesetz• EisbAV – Eisenbahn-ArbeitnehmerInnenschutzverordnung• EisbG – Eisenbahngesetz• ÖNORM EN 13306: siehe DIN EN 13306• UVP-G – Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz• WRG – Wasserrechtsgesetz• Richtlinien und Vorschriften für das Straßenwesen – RVS, he-

rausgegeben von der FSV – Österreichische Forschungsgesell-schaft Straße – Schiene – Verkehr

Das RVS Regelwerk – „09. Tunnel“ – umfasst folgende wesent-liche Richtlinien:• 09.01 Tunnelbau

09.01.10 Bautechnische und geotechnische Vorarbeiten09.01.11 Vorarbeiten im bebauten Bereich09.01.20 Bauliche Gestaltung09.01.21 Linienführung im Tunnel09.01.22 Tunnelquerschnitte09.01.23 Innenausbau09.01.24 Bauliche Anlagen für Betrieb und Sicherheit09.01.25 Vorportalbereich09.01.30 Bautechnische und geotechnische Arbeiten09.01.31 Kontinuierlicher Vortrieb von Straßentunneln09.01.40 Konstruktive Ausführung09.01.41 Offene Bauweise09.01.42 Geschlossene Bauweise im Lockergestein unter Be-

bauung09.01.43 Innenschalenbeton09.01.45 Baulicher Brandschutz in Straßenverkehrsbauten09.01.50 Sicherheit Untertagebaustellen09.01.51 Richtlinien für die Planung und Umsetzung eines

Sicherheits- und Gesundheitskonzepts auf Unter-tagebaustellen

• 09.03 Sicherheit09.03.11 Tunnel-Risikoanalysemodell09.03.12 Risikobewertung von Gefahrguttransporten in Stra-

ßentunneln

• 09.04 Erhaltung und Betrieb09.04.11 Erhaltung und Betrieb

Kap. 8.3: Literaturhinweise


Das RVS Regelwerk – „12. Qualitätssicherung Betrieb“ – umfasst folgende wesentliche Richtlinien:• 12.01 Grundlagen

12.01.12 Standards in der betrieblichen Erhaltung von Land-straßen

Das RVS Regelwerk – „13. Qualitätssicherung bauliche Erhal-tung“ – umfasst folgende wesentliche Richtlinien:• 13.03 Überwachung, Kontrolle und Prüfung von Kunst-

bauten13.03.01 Monitoring von Brücken und anderen Ingenieur-

bauwerken13.03.11 Straßenbrücken13.03.21 Geankerte Stützbauwerke13.03.31 Straßentunnel – Bauliche konstruktive Teile13.03.41 Straßentunnel – Betriebs- und Sicherheitseinrich-

tungen13.03.61 Nicht geankerte Stützbauwerke13.03.71 Lärmschutzbauwerke13.03.81 Wannenbauwerke

RVS Wörterbuch Verkehrswesen: Begriffsbestimmungen der RVS sowie der darin zitierten Gesetze, Normen und Richtlinien, Aus-gabe 3.1 digital, Juli 2016, FSV, Wien

Darüber hinaus stehen verschiedene Richtlinien der ASFINAG (Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesell-schaft) und der Österreichischen Bautechnik Vereinigung (ÖBV) zur Verfügung. Hierzu zählen:• ASFINAG-Planungshandbuch Tunnel-Bau PlaPB-Tu• ÖBB-RW 06.01.02 «Instandhaltungsplan Konstruktiver Inge-

nieurbau»• ÖBV-Richtlinie „Erhaltung und Instandsetzung von Bauten aus

Beton und Stahlbeton“, April 2014• ÖBV-Richtlinie „Bewertung und Behebung von Fehlstellen bei

Tunnelinnenschalen“, April 2009• ÖBV-Richtlinie „Spritzbeton“• ÖBV-Richtlinie „Injektionstechnik – Teil 1: Bauten aus Beton

und Stahlbeton“• ÖBV-Richtlinie „Injektionstechnik – Teil 2: Mauerwerk“• ÖBV-Richtlinie „Tunnel Waterproofing“

8.3 Literaturhinweise

Die nachstehenden Literaturstellen sind mit ihrer ersten Kennzif-fer dem jeweils zugehörigen Kapitel zugeordnet (z. B. [1.1] dem Kapitel 1). Die folgenden Kennziffern dienen der durchgehen-den Zählung.

8.3.1 Zu Kapitel 1: Einführung und Zielsetzung

[1.1] Siedentop, I.: Tunnel in Deutschland. Zürich: Orell Füssli Verlag, 1980.

[1.2] Schäfer, M.: Tunnelbau in Deutschland: Statistik (2015 / 2016), Analyse und Ausblick. Tunnel 35 (2016) Heft 8, S. 8–19.

[1.3] Haack, A.: Statistik, Analyse und Ausblick. In STUVA, DAUB (Hrsg.): Unterirdisches Bauen Deutschland 2010 – Underground Construction Germany 2010. S. 87–93. Gütersloh: Bauverlag, 2009.

[1.4] Deutsche Bahn AG, Österreichische Bundesbahnen AG, Schweizerische Bundesbahnen, Studiengesellschaft für unterirdi-

sche Verkehrsanlagen e. V.: Sachstandsbericht 2011 „Sanierung von Eisenbahntunneln“. tunnel Sonderausgabe. Gütersloh: Bau-verlag, 2011.

[1.5] ASFINAG, ASTRA, STUVA: Sachstandsbericht 2015 „Instand-setzung von Straßentunneln“; Forschung+Praxis 47 U-Verkehr und unterirdisches Bauen. Berlin: Ernst & Sohn, 2016.

8.3.2 Zu Kapitel 2: Ausgangslage[2.1] Kramer, U.: Das Recht der Eisenbahn-Infrastruktur. Boorberg

Verlag, 2002.[2.2] Kinias, C.: Der Sicherheitskoordinator. C.F. Müller Verlag, 2005.[2.3] Offensive „Gutes Bauen“: Leitfaden für die Erstellung einer

Baustellenverordnung, 2016[2.4] DGUV Information 201-021: Sicherheitshinweise für Arbeiten

im Gleisbereich von Eisenbahnen, 2013[2.5] Kruse, K.: Brand- und Katastrophenschutz in Eisenbahntun-

neln. DB AG, 2003.

8.3.3 Zu Kapitel 4: Handlungshilfe für Instandhaltungskonzepte

[4.1] UIC-Katalog von Schäden und ihren Ursachen: International Union of Railways / Union Internationale des Chemin de Fer – Paris, Working Group „Tunnel maintenance“, erstellt durch gbm im Mai 2003.

[4.2] Kohlböck, B., Moser, H.: Investigation and planning for the refurbishment of the original Tauern Tunnel / Vorerkundung und Planung der Sanierung der ersten Röhre des Tauerntunnels. Geo-mechanics and Tunnelling 3 (2010), Heft 4, S. 379–390.

[4.3] DB Netz AG: Leitfaden zur Behebung von kleinflächigen Aus-führungsmängeln in Tunneln mit Innenschalen aus Beton. TM 2010-272I. NVT4 zu Ril 853 (Aktualisierung 01/2011).

[4.4] Heimbecher, F., Friebel, W. D., Seeger, K.: Tunnelnachrüstung und -instandsetzung in Deutschland – Beispiele aus der Praxis. tunnel Sonderausgabe zur IUT. Gütersloh: Bauverlag, 2011.

[4.5] Schröder, M.: Schutz und Instandsetzung von Stahlbeton. 6. überarbeitete Auflage. Renningen: expert verlag, 2012

8.3.4 Zu Kapitel 5: Praxisbeispiele, Erfahrungen, Herausforderungen und Empfehlungen

[5.1] Simon, S.: Problematiken bei der Erneuerung von Tunneln im Bestandsnetz der DB AG. Eisenbahningenieur 6/2004

[5.2] Tauch, B.: Schadensbewertung und Erneuerung von alten Tunneln der DB. Vortrag IQPC Konferenz Tunnelsanierung und Nachrüstung, 2010.

[5.3] Heisterkamp, H.: Maschinensysteme zur Tunnelsanierung. Vor-trag IQPC Konferenz: Tunnelsanierung und Nachrüstung, 2010.

8.3.5 Zu Kapitel 6: Zukünftiger Instandsetzungs und Erneuerungsbedarf von Tunneln im Zuge wichtiger Verkehrsrouten

[6.1] Schäfer, M.: Tunnelbau in Deutschland: Statistik (2015 / 2016), Analyse und Ausblick. tunnel 35 (2016) 8, S. 8–19.

[6.2] Simon, S.: Sachstandsbericht zur Sanierung von Eisenbahntun-neln – Beratungsergebnisse des STUVA-Arbeitskreises; Vortrag zur STUVA-Tagung 2011 in Berlin; Forschung + Praxis 44, Bau-verlag, Gütersloh Dezember 2011, S. 277–283

[6.3] Haack, A.: Statistik, Analyse und Ausblick in „Unterirdisches Bauen Deutschland 2010 – Underground Construction Germany 2010“; Bauverlag, Gütersloh Dezember 2009; herausgegeben von STUVA und DAUB, Köln, zur STUVA-Tagung 2009 in Ham-burg, S. 87–93

Kap. 8.4: Schadenskatalog


8.4 Schadenskatalog3

Als weiterführende Erläuterung und Veranschaulichung zu Ta-belle 2.8 in Kapitel 2 werden nachfolgend beispielhaft Scha-densbilder4 (teilweise aus [4.2]) mit der zugehörigen Schadens-beschreibung und mit Angaben zu den möglichen Schadensur-sachen zusammengestellt. Dabei erfolgt die Codierung nach der Systematik aus Tabelle 2.8. Dementsprechend erhält z. B. ein Schaden mit dem zugehörigen Foto (soweit verfügbar) einer Ab-

schalung bzw. einer Abplatzung oder eines Ausbruchs in „Be-ton, Spritzbeton – unbewehrt“ die Kennzeichnung A, hingegen ein Schaden bei „Beton, Spritzbeton – bewehrt“ die Kennzeich-nung B. Geeignete Instandsetzungsmaßnahmen werden in Ka-pitel 4, Tabelle 4.1 aufgezeigt und bewertet sowie den Schäden entsprechend vorgenannter Codierung zugeordnet.

3 Zusammengestellt von Th. Gabl, C. Jüngst, M. Pucher, M. Schle-busch, R. Schnabl, I. Weller, T. West

4 Bildnachweise: 13B, 17B, 18B, 19B, 21B, 12D, 1G, 4G, 24G, 5H – ASFINAG; 6C,

12C, 3D, 6D – DB Netz AG; 3A, 6A, 8A, 16A, 17A, 18A, 3B, 6B, 8B, 11B, 14B, 16B, 2C, 3C, 8C, 15C, 16C, 2D, 16D, 3F, 16F, 8J – gbm; 23J – IB Schmidt

Schadenskatalog, Material: Beton, Spritzbeton – unbewehrt

Codierung Schadensfoto Schadensbeschreibung Mögliche Schadensursachen

3AAbschalung, Abplatzung,

Ausbruch

Schlechter Haftverbund zwischen Spritzbeton und ursprünglichem

Ausbau, Spannungsumlagerungen Entfestigung, Festigkeitsüberschreitung

5A ohne Abbildung VerformungGebirgsdruck, unzureichende

Gründung, zu geringe Ausbaustärke / -festigkeit und -steifigkeit

6A Aussinterung / Ausblühungz. B. Bauteildurchfeuchtung und

Reaktion von Calciumhydroxid mit Kohlendioxid an der Bauteiloberfläche

7A ohne Abbildung Verbruch / EinbruchZu geringe Ausbaustärke, Gebirgs-

entfestigung, Wasserdruck

8A EisbildungAbdichtung / Entwässerung defekt,

Nassstellen, Risse in Innenschale

13A ohne Abbildung HohlstelleSpritzschatten, unzureichende Ver-dichtung, unzureichender Verbund

zwischen Ausbau und Gebirge



Schadenskatalog, Material: Beton, Spritzbeton – unbewehrt


15A ProfilversatzBiegung infolge hoher Belastung,

Unterdimensionierung des Ausbaus, unzureichende Gründung

16A NassstelleAbdichtung / Entwässerung defekt oder nicht vorhanden, Grundwasseranstieg

17A Poröser Beton, KiesnesterEntmischung beim Einbau, Binde-

mittelanteil zu gering, unzureichende Verdichtung

18A Risse / KlüfteGebirgsdruck, unzureichende


19A ohne Abbildung Schrammspuren Anfahrschaden

Tabelle 8.4.1 Schadenskatalog, Material: Beton, Spritzbeton – unbewehrt



Schadenskatalog, Material: Beton, Spritzbeton – bewehrt


3BAbschalung, Abplatzung,

AusbruchEntfestigung, zu geringe Betonüber-deckung, Festigkeitsüberschreitung

5B ohne Abbildung VerformungBiegung infolge hoher Belastung,


6B Aussinterung / Ausblühungz. B. Bauteildurchfeuchtung und

Reaktion von Calciumhydroxid mit Kohlendioxid an der Bauteiloberfläche

7B ohne Abbildung Verbruch / EinbruchZu geringe Ausbaustärke, Gebirgs-


8B EisbildungAbdichtung / Entwässerung defekt,


11B Freiliegende BewehrungZu geringe Betondeckung,

Karbonatisierung, Wasserzutritt

13B HohlstelleSpritzschatten, unzureichende

Verdichtung, unzureichender Verbund zwischen Ausbau und Gebirge





14B KorrosionZu geringe Betondeckung,


15B ProfilversatzBiegung infolge hoher Belastung,


16B NassstelleAbdichtung / Entwässerung defekt oder nicht vorhanden, Grundwasseranstieg

17B poröser Beton, KiesnesterEntmischung beim Einbau, Binde-

mittelanteil zu gering, unzureichende Verdichtung

18B Risse / KlüfteGebirgsdruck, unzureichende






19B Schrammspuren Anfahrschaden

21B Unzureichende Betondeckung Herstellungsmangel, Planungsfehler

Tabelle 8.4.2 Schadenskatalog, Material: Beton, Spritzbeton – bewehrt

Schadenskatalog, Material: Mauerwerk (Naturstein)


2C Absandungen Verwitterung, Verlust der Kornbindung

3CAbschalung, Abplatzung,

AusbruchFestigkeitsüberschreitung, Frost-einwirkung, schadhafte Fugen

5C ohne Abbildung VerformungGebirgsdruck, unzureichende






6C Aussinterung / Ausblühung

z. B. Kristallisation von wasserlöslichen Salzen an der Mauerwerksoberfläche, Bauteildurchfeuchtung und Reaktion

von Calciumhydroxid mit Kohlendioxid an der Bauteiloberfläche

7C ohne Abbildung Verbruch / EinbruchZu geringe Ausbaustärke, Gebirgs-


8C EisbildungAbdichtung / Entwässerung defekt,


12C FugenausbruchEntfestigung, Festigkeits-

überschreitung, Herstellungsmangel

13C ohne Abbildung HohlstelleVerwitterung, Festigkeits-

überschreitung, Entfestigung

15C ProfilversatzBiegung infolge hoher Belastung,


16C NassstelleAbdichtung / Entwässerung defekt oder nicht vorhanden, Grundwasseranstieg





18C Risse / KlüfteGebirgsdruck, unzureichende


19C ohne Abbildung Schrammspuren Anfahrschaden

Tabelle 8.4.3 Schadenskatalog, Material: Mauerwerk (Naturstein)

Schadenskatalog, Material: Mauerwerk (künstlicher Stein)


2D AbsandungenVerwitterung, Verlust der Korn-

bindung, schlechte Ziegelqualität

3DAbschalung, Abplatzung,

AusbruchFestigkeitsüberschreitung, Frost-einwirkung, schadhafte Fugen

5D ohne Abbildung VerformungGebirgsdruck, unzureichende


6D Aussinterung / Ausblühung

z. B. Kristallisation von wasserlöslichen Salzen an der Mauerwerksoberfläche, Bauteildurchfeuchtung und Reaktion

von Calciumhydroxid mit Kohlendioxid an der Bauteiloberfläche

7D ohne Abbildung Verbruch / EinbruchZu geringe Ausbaustärke, Gebirgs-


8D ohne Abbildung EisbildungAbdichtung / Entwässerung defekt,




Schadenskatalog, Material: Mauerwerk (künstlicher Stein)


12D FugenausbruchEntfestigung, Festigkeits-

überschreitung, Herstellungsmangel

13D ohne Abbildung HohlstelleVerwitterung, Festigkeits-

überschreitung, Entfestigung

15D ohne Abbildung ProfilversatzBiegung infolge hoher Belastung,


16D NassstelleAbdichtung / Entwässerung defekt oder nicht vorhanden, Grundwasseranstieg

18D Risse / KlüfteGebirgsdruck, unzureichende


19D ohne Abbildung Schrammspuren Anfahrschaden

Tabelle 8.4.4 Schadenskatalog, Material: Mauerwerk (künstlicher Stein)

Schadenskatalog, Material: Stahl (Anker, Tübbinge, Sicherungsnetze)


5E ohne Abbildung VerformungGebirgsdruck, unzureichende


7E ohne Abbildung Verbruch / EinbruchZu geringe Ausbaustärke, Gebirgs-


8E ohne Abbildung EisbildungAbdichtung / Entwässerung defekt,


9E ohne Abbildung Fehlstellen im SicherungsnetzKorrosion, Steinschlag, Herstellungs-mangel, Festigkeitsüberschreitung

10E ohne AbbildungFelsnägel / Systemankerung

defekt

Korrosion, zu geringe Zement-leimüberdeckung, lose Ankerplatten,

unzureichende Verpressung



Schadenskatalog, Material: Stahl (Anker, Tübbinge, Sicherungsnetze)


11E ohne Abbildung Freiliegende BewehrungZu geringe Betondeckung,


14E ohne Abbildung KorrosionBeschädigter Korrosionsschutz,

Wasserzutritt

15E ohne Abbildung ProfilversatzBiegung infolge hoher Belastung,


16E ohne Abbildung NassstelleAbdichtung / Entwässerung defekt oder nicht vorhanden, Grundwasseranstieg

18E ohne Abbildung Risse / KlüfteGebirgsdruck, unzureichende


19E ohne Abbildung Schrammspuren Anfahrschaden

20E ohne AbbildungSicherungsnetzhalterung

schadhaftHerstellungsmangel, Korrosion,

zu hohe Belastung

22E ohne Abbildung Verbindungsmittel schadhaftHerstellungsmangel, Korrosion,

zu hohe Belastung

Tabelle 8.4.5 Schadenskatalog, Material: Stahl (Anker, Tübbinge, Sicherungsnetze)

Schadenskatalog, Material: Fels (Tunnel unausgekleidet)


3FAbschalung, Abplatzung,

AusbruchEntfestigung infolge Verwitterung,

Festigkeitsüberschreitung

5F ohne Abbildung VerformungGebirgsdruck, nachträgliche bauliche

Veränderungen

7F ohne Abbildung Verbruch / EinbruchGebirgsdruck, Entfestigung,

Störungszonen

8F ohne Abbildung Eisbildung Nassstellen

13F ohne Abbildung Hohlstelle Trennflächen, Verwitterung

16F Nassstelle Grundwasseranstieg

18F ohne Abbildung Risse / KlüfteGebirgsdruck, Trennflächen,

Frost-Tau-Wechsel

Tabelle 8.4.6 Schadenskatalog, Material: Fels (Tunnel unausgekleidet)



Schadenskatalog, Material: Kunststoffe (Rohre / Abdichtung / Fugenbänder / Anstrich / Oberflächenschutzsysteme / Wand- und Deckenplatten)


1G AblösungZu geringe Haftzugfestigkeit, Risse,

Anfahrschaden

4G Abdichtung mangelhaft Herstellungsmangel

5G ohne Abbildung VerformungGebirgsdruck, unzureichende


7G ohne Abbildung Verbruch / EinbruchHerstellungsmangel, fehlende Bettung,

Bauarbeiten, Verlegetiefe nicht ausreichend, Wurzeldruck

8G ohne Abbildung EisbildungFrosteinwirkung, Verlegetiefe

nicht ausreichend

13G ohne Abbildung HohlstelleNassstelle hinter Tunnelanstrich /

Oberflächenschutzsystem, fehlender Haftverbund

15G ProfilversatzHerstellungsmangel, fehlende Bettung,


18G ohne Abbildung Risse / KlüfteHerstellungsmangel, fehlende Bettung,


19G ohne Abbildung Schrammspuren Anfahrschaden

24G Verschmutzung / VerlandungZu geringe Längsneigung,

Schmutzeintrag über defekte Rohrverbindung / -bruch

Tabelle 8.4.7 Schadenskatalog, Material: Kunststoffe (Rohre / Abdichtung / Fugenbänder / Anstrich / Oberflächenschutzsysteme / Wand und Deckenplatten)



Schadenskatalog, Material: Asphalt


3H ohne AbbildungAbschalung, Abplatzung,

AusbruchWasserzutritt durch defekte Oberfläche

und Frosteinwirkung

5H Verformung Verkehrsaufkommen, Materialauswahl

8H ohne Abbildung Eisbildung Wasserzutritt und Frosteinwirkung

13H ohne Abbildung Hohlstelle Herstellungsmangel, Ausspülung

18H ohne Abbildung Risse / KlüfteMaterialermüdung,

Verkehrsaufkommen

Tabelle 8.4.8 Schadenskatalog, Material: Asphalt

Schadenskatalog, Material: Steinzeug (Rohre)


5I ohne Abbildung VerformungHerstellungsmangel, fehlende Bettung,


7I ohne Abbildung Verbruch / EinbruchHerstellungsmangel, fehlende Bettung,


8I ohne Abbildung EisbildungFrosteinwirkung, Verlegetiefe nicht

ausreichend

16I ohne Abbildung ProfilversatzHerstellungsmangel, fehlende Bettung,


18I ohne Abbildung Risse / KlüfteHerstellungsmangel, fehlende Bettung,


24I ohne Abbildung Verschmutzung / VerlandungZu geringe Längsneigung,

Schmutzeintrag über defekte Rohrverbindung / -bruch

Tabelle 8.4.9 Schadenskatalog, Material: Steinzeug (Rohre)



Schadenskatalog, Material: Gleisschotter


8J EisbildungUnkontrollierter Wasserzutritt,

Entwässerung nicht funktionstüchtig

23J Verschlammung des SchottersMangelhafte Entwässerung im Voreinschnittsbereich, Zulauf Oberfächenwasser

Tabelle 8.4.10 Schadenskatalog, Material: Gleisschotter

TiT-Aufweitungsanlage am Portal (Quelle: Herrenknecht AG)

Gleisabtragsmaschine (Quelle: GTA)

Forschung + Praxis 50 - STUVA...STUVA-Arbeitskreis „Instandsetzung von Verkehrstunneln“ III...

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