Von der Tradition zur Moderne

Mit dem Einbau des Fahrbahnsystems IVES im Bruggwaldtunnel nutzt die SOB die Vorteile dieses neuen Systems und regt die Diskussion über den Einsatz innovativer Produkte an. Zentrale Ziele dabei sind weniger Unterbrüche im Bahnverkehr und die Reduktion der Lebenszykluskosten.

Text: Ursel Kälin, Foto: Rhomberg Bahntechnik GmbH 

Die Erneuerungsarbeiten am 1 731 Meter langen Bruggwaldtunnel zwischen St.Gallen St.Fiden und Wittenbach waren Anlass für die SOB, unter dem Aspekt Lebenszykluskosten nicht nur die Kosten für die Erneuerung, sondern auch die Unterhaltskosten zu analysieren. Der Unterhalt macht zudem Unterbrüche im Bahnverkehr für die Reisenden erforderlich, die möglichst minimiert werden sollen. Weniger Unterhalt bedeutet zugleich weniger Lärmbeeinträchtigungen für die Anwohnerschaft.
Deshalb erstaunt es nicht, dass bald einmal die Frage im Raum stand, ob die alte Fahrbahn im Bruggwaldtunnel nicht durch eine feste Fahrbahn aus Beton ersetzt werden sollte. «Die SOB will nicht nur wirtschaftlich und effektiv bauen, sie engagiert sich auch bei Neuerungen der Branche, um die Kosten beim Infrastrukturbau zu senken und langfristig beim Unterhalt zu sparen», erläutert Gesamtprojektleiter Manfred Guntlin die Überlegungen.

Vom Schotterbau mit Holzschwellen zur festen Fahrbahn
Der klassische Schotterbau mit schwimmender Lagerung war vor rund 200 Jahren eine Erfolgsgeschichte. War zu Beginn des Eisenbahnzeitalters mit Dampflokomotive und eingeschränktem Bahnangebot die Beanspruchung der Fahrbahn auf Schotterbasis das Beste, was es gab, so hat sich inzwischen alles geändert. Ein dichterer Fahrplan mit mehr und längeren Zügen und höhere Geschwindigkeiten beanspruchen die Fahrbahn stark, sodass der Unterhaltsbedarf stetig wächst und damit auch die Kosten steigen.
Als Alternative erwuchs der Schotterfahrbahn (Oberbau mit Schiene, Schwelle und Schotter) bereits in den 1960er- und 1970er-Jahren die feste Fahrbahn. Mit dem Bau des Heitersbergtunnels 1975 haben auch in der Schweiz Hochgeschwindigkeitsstrecken Einzug gehalten, gefolgt von festen Fahrbahnen im Lötschberg-Basistunnel und den Neubaustrecken Mattstetten–Rothrist und Gotthard. Eine feste Fahrbahn vereint mehrere Vorteile. Sie ist etwa unterhaltsarm, und ihre Lebensdauer beträgt mehr als 60 Jahre – im Gegensatz zu einer Schotterfahrbahn, die nach 30 bis 50 Jahren erneuert werden muss.

Optimiertes System gewählt
Der schotterlose, feste Oberbau der festen Fahrbahn besteht aus Beton und/oder Asphalt. Wegen der geringen Konstruktionshöhe eignet sie sich für den Einbau in Tunnels. Hinzu kommt, dass mit der Wahl der festen Fahrbahn auf eine Absenkung der Tunnelsohle für die erforderliche Doppelstocktauglichkeit weitgehend verzichtet werden kann. Das wiederum verringert den Materialumschlag und schafft Zeitgewinn während der Bauarbeiten.
Die SOB – bereit, die Pionierrolle gemeinsam mit Partnern aus der Industrie zu übernehmen – prüfte bereits bei den Planungen für den Bruggwaldtunnel die Vor- und Nachteile verschiedener Bauarten der festen Fahrbahn. Sie entschied sich schliesslich für das Fahrbahnsystem IVES der Rhomberg Sersa Rail Group. Diese technisch und wirtschaftlich optimierte Bauart stellt eine nachhaltige Alternative zum üblichen Schotteroberbau dar, da sie schneller und kostengünstiger ist.

Kombination zweier Bauweisen
Das Kürzel IVES steht für intelligent, vielseitig, effizient und solide. «Ein wesentlicher Vorteil des Fahrbahnsystems IVES», so Matthias Frick, Leiter Produkte und Innovation bei Rhomberg Sersa Rail Group, «ist der einfache und robuste Aufbau mit erprobten Materialien. Neben vorgefertigten Betontragelementen kommt der patentierte Schienenstützpunkt DFF304 mit bewehrten Komponenten zum Einsatz. Als drittes Produkt verwenden wir einen handelsüblichen Vergussmörtel.»
Das IVES-System vereint die beiden Bauweisen Top-down und Bottom-up. Im Bruggwaldtunnel werden nach dem Bottom-up-Prinzip auf eine Asphaltschicht die ca. 800 Kilogramm schweren Betontragelemente mit einem Abstand von 30 mm hintereinander angeordnet. Während die Genauigkeitsanforderungen bei der Asphalttragschicht in etwa dem Strassenbau entsprechen, wird bei den Schienenbefestigungselementen auf Perfektion gesetzt. Sie werden nach dem Top-down-Prinzip millimetergenau innerhalb des Gleisrostes ausgerichtet. Danach werden die Freiräume zwischen den Schienenbefestigungen und den Tragelementen mit Vergussmörtel aufgefüllt, um die gewünschte exakte Ausrichtung des Gleisrosts dauerhaft sicherzustellen.
Für die Weiterentwicklung des in der Schweiz erstmalig verwendeten Fahrbahnsystems IVES hat das Bundesamt für Verkehr (BAV) eine zweijährige Betriebserprobung angeordnet. Während dieser Zeit wird das Verhalten unter Betrieb genauer untersucht, um für den zukünftigen Einbau allfällige Optimierungen am System vorzunehmen.