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Dienstag, 11. Dezember 2018
Ausgabe 6322 | Nr. 345 | 18. Jahrgang
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Sanierung von Bahnschienen: Neue Messtechnik erstellt digitales Datenmodell

# 02.10.2018

Arbeitsmethode soll Erneuerung der Schienenverkehrsinfrastruktur vereinfachen. Messfahrzeug macht langwierige Begehungen überflüssig. Vollautomatisierte Erkennung der Streckenbauteile als Ziel

Sanierung der Eisenbahninfrastruktur bislang sehr aufwendig

Mithilfe des Messfahrzeugs EM100VT wird eine digitale Punktwolke als Abbild der Umgebung einer Bahnstrecke erstellt. Foto: OBERMEYER Mithilfe des Messfahrzeugs EM100VT wird eine digitale Punktwolke als Abbild der Umgebung einer Bahnstrecke erstellt. Foto: OBERMEYER

Das Bauen im Bestand verlangt der Planung in der Regel mehr ab als ein Neubau "auf der grünen Wiese". Nicht nur das bestehende Bauwerk sondern auch die zumeist bebaute Umwelt müssen berücksichtigt werden. Hilfreich sind hier Messwerkzeuge und -techniken zur genauen Erfassung aller notwendigen Daten.

Speziell die Bestandserneuerung der Infrastruktur, darunter die des Schienenverkehrs, ist essenziell für die Energiewende und zukünftige Mobilität in Deutschland. Bislang konnte die notwendige Datengrundlage zur Streckensanierung nur mittels personal-, zeit­ und sicherungsintensiver Streckenbegehungen geschaffen werden. Doch das soll sich nun ändern.

Weltneuheit auf internationaler Verkehrstechnikmesse vorgestellt

Auf der diesjährigen InnoTrans wurde das Messfahrzeug EM100VT als Weltneuheit präsentiert. Die Unternehmen Plasser & Theurer und OBERMEYER Planen + Beraten mit Unterstützung von 3D Mapping Solutions, ENOVA Engineering und dem Vermessungsbüro Döller stellten damit eine von ihnen gemeinsam entwickelte alternative Arbeitsmethodik auf der Grundlage des Building Information Modeling (BIM) zur ganzheitlichen Erfassung einer zu sanierenden Schienenstrecke vor.

Das Messsystem ist in der Lage, die äußere Geometrie des Gleises mit einer zwanzigmal höheren Messgeschwindigkeit zu erfassen, als das mit bisher verwendeten Systemen möglich war. Laserscanner nehmen eine sehr dichte, hochgenaue Punktwolke auf, diverse Infrarot- und Farbkameras sorgen für eine ausführliche Fotodokumentation der Strecke und die Schotterunterkante wird durch Georadar-Sensoren detektiert.

Digitaler Zwilling ermöglicht virtuelle Streckenbegehung

Aus den gesammelten Daten wird ein "digitaler Zwilling" oder "Digital Twin" erzeugt, welcher die Umgebung der Strecke mehrdimensional abbildet. Aus der Punktwolke des Laserscans können an jeder Stelle Querprofile und Querschnitte der Strecke und ihrer Bauwerke generiert werden. So lässt sich beispielsweise der Lichtraum in Tunnelabschnitten überprüfen oder die Fahrdrahthöhe bestimmen.

Die Bild-, Scan- und Georadar-Daten werden von einem zentralen Speicher, der PlasserSmartMaintenanceCloud, an die Verkehrsplanungssoftware ProVI übergeben und für eine virtuelle Begehung aufbereitet. Diese läuft nach dem Vier-Augen-Prinzip sowie einer abschließenden Kontrolle ab, um eine hohe und abgesicherte Qualität zu gewährleisten.

Zentrale Datenspeicherung dient Planung, Ausführung und Betrieb

Dabei können in einem interaktiven und zunehmend automatisierten Prozess umfangreiche Bestandsdaten, wie zum Beispiel Signale, Weichenantriebe oder Kabelkanäle, erfasst und automatisch vermessen werden. Die im Datenmodell hinterlegten Informationen können über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks verwendet und zentral an einem Ort gespeichert und gepflegt werden.

Neben der höheren Messgeschwindigkeit sehen die Entwickler weitere Vorteile der neuen Planungsmethode. So würden nicht nur die Bestandsdaten des Oberbaus erfasst, sondern alle Daten innerhalb einer bestimmten Entfernung.

System soll in Zukunft genormte Bauteile erkennen und einordnen

Zukünftig sollen wesentliche genormte und vor allem sehr regelmäßige Bauteile wie Oberleitungsmasten, Schwellen oder Schienen in einem vollautomatisierten Prozess von der Software detektiert und mit Attributen versehen werden, was die beteiligten Anlagenbetreiber und Planer bei der virtuellen Erfassung der Daten entlasten könnte.

Nicht zuletzt entsteht mit dem "Digitalen Zwilling" ein ganzheitliches Datenmodell für die Bauausführung. Die Kooperationspartner sehen hier die Möglichkeit, den Planungs- und Ausführungsprozess weiter miteinander zu verknüpfen und durchgängig zu gestalten, sodass ein kontinuierlicher Workflow von der Datenaufnahme über die Vermessung, die Bestandserfassung, die Planung bis hin zur Ausführung mit Großmaschinentechnik entsteht.

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