Hochgeschwindigkeits-Neubaustrecke Köln-Rhein/Main


Montageaktivitäten der Ausrüstungstechnik mit Weg-Zeit-Diagramm gesteuert


Die Hochgeschwindigkeits-Neubaustrecke Köln-Rhein/Main verbindet die Wirtschaftsregion Rhein/Ruhr und Rhein/Main schnell, attraktiv und wirtschaftlich. Neuste Bau- und Ausrüstungstechnik ermöglicht, dass einer der weltweit modernsten Hochgeschwindigkeitszüge, der ICE 3, mit einer Spitzengeschwindigkeit von 300 km/h zwischen Köln und Frankfurt verkehren kann. Mit der Lieferung der stationären Anlagen der Ausrüstungstechnik wurden die Firmen ABB Energieanlagen GmbH (110 KV Bahnstromleitung), Elpro-Bahnstromanlagen GmbH (Schaltanlagen), DB Bahnbau (Elektrotechnische Energieanlagen) und die Siemens AG (Oberleitung, Signal- und Telekommunikationstechnik) beauftragt. Als „Federführer der Gruppe Ausrüstungstechnik“ wurde die Siemens AG zusätzlich mit der Koordination der Ausrüstungstechnischen Gewerke sowie zu Dritten beauftragt.

Abb. 1: Signale vor Tunnel Limburg Südportal

Wesentlich für das Gelingen eines Projektes dieser Größenordnung und Komplexität ist das Projektmanagement, insbesondere die Terminplanung und -steuerung. Da die Pforzheimer THOST Projektmanagement für Bauten und Anlagen GmbH über umfangreiche Erfahrungen in der Projektsteuerung von Verkehrsanlagen verfügt, beauftragte die Siemens AG, TS TK Berlin, das Unternehmen mit der terminlichen Koordination der Abläufe der Planung, Genehmigung und Realisierung der Streckenausrüstung einschließlich der übergeordneten Betreuung der terminlichen Schnittstellen zu den Bau-Argen. Die Terminkoordination beinhaltete in der Endphase des Projektes auch die übergeordnete Abstimmung der Inbetriebnahmeabläufe ausgehend von der Inbetriebsetzung der Signaltechnik bis hin zu den abschnittsweise durchzuführenden Testfahrten des ICE 3 mit 330 km/h auf der Gesamtstrecke.

Exemplarisch soll die nachfolgende Kurzbeschreibung des Aufbaus der Oberleitungsanlage einen Eindruck über den Umfang der im Projekt montierten Streckenausrüstung vermitteln.

Aufbau der Oberleitungsanlage

Mit einer Länge von ca. 137,5 km wurde durch das Gewerk Oberleitung die zweigleisige Strecke zwischen Siegburg und der Mainbrücke bei Eddersheim sowie der rund 10 km langen Abzweig nach Wiesbaden elektrifiziert. Zum Streckenabschnitt gehören die Bahnhöfe Montabaur und Limburg mit jeweils zwei Überholungsgleisen sowie die Überleitstellen Willroth, Lindenholzhausen und Idstein.

Entlang der Strecke wurden 3.250 Maste gestellt, 1.600 Hängesäulen in den Tunneln montiert, 436 km Aluminiumseile als Rück- (RL), Verstärkungs- (VL) und Speiseleitungen (SL) gezogen, 150 km Lichtwellenleiterkabel (LWL) am Rückleiter angelascht, 380 km Fahrleitung errichtet und die dazugehörigen Erdungs- und Kabelverlegearbeiten (ca. 120 km) durchgeführt [1].

Abb. 2: Oberleitung am Tunnel Schulwald Nordportal

Detaillierte Terminplanung ist notwendig

Ein Projekt dieser Größenordnung weist eine Vielzahl von Aktivitäten und zahlreiche Schnittstellen zwischen den einzelnen Gewerken der Ausrüstungstechnik sowie zu Dritten auf (Bautechnik etc.). Zu der Vielzahl von Terminen und Abhängigkeiten kommt bei einer Linienbaustelle noch die Abhängigkeit der Vorgänge zum räumlichen Bezug. Diese läßt sich nur effizient und übersichtlich in einem auf EDV-Basis gestützten Weg-Zeit-Diagramm darzustellen. Aus diesem Grund hat man für die Planung und Steuerung der Termine TILOS, ein System, das vom Karlsruher Softwarehaus Linear project GmbH speziell für Linienbaustellen entwickelt wurde, eingesetzt. In TILOS sind umfangreiche Algorithmen hinterlegt, die Informationen zu jedem Vorgang auf dem Weg-Zeit-Diagramm enthalten, wie z.B. Vorgangsdauer, Geräte, Personal und die dazugehörigen Kosten etc.. Außerdem können jedem einzelnen Vorgang weitere Informationen, wie z.B. Mengen und Einsatzmittel mit den entsprechenden Leistungswerten zugeordnet und in Bibliotheken abgelegt werden.

Aufbau des Weg-Zeit-Diagramms

Das Weg-Zeit-Diagramm ist wie ein Tabellensystem in Spalten und Zeilen gegliedert. Jedes Tabellenfeld kann mit Planfläche, Wegachse, Zeitachse, Diagrammen, freien Zeichenflächen oder Stempelfeld mit Logo belegt werden. Die Tabellenfelder sind frei skalierbar und können während der Bearbeitung ein- und ausgeblendet werden. Im Planfeld wird der Projektablauf mit den Vorgängen abgebildet. Für die Vorgänge stehen unterschiedliche Darstellungsformen – Linien, Dreiecke, Parallelogramme, etc. –, die mit unterschiedlichen Farben und Schraffuren kodiert werden können, zur Verfügung. Änderungen oder aufgrund äußerer Zwänge notwendige Umplanungen zeichnet der Anwender schnell und einfach in den Plan ein.

Erstellung des Rahmenterminplans Gruppe Ausrüstungstechnik

Zunächst wurde ein Rahmenterminplan über die gesamte Strecke von Köln nach Frankfurt erstellt. Dazu listete man die zahlreichen Einzelbauwerke wie Tunnel, Straßen- und Eisenbahnüberführungen, Talbrücken, Bauwerke der Ausrüstungstechnik etc. detailliert auf. Auf Basis der von den Bau-Argen erhaltenen Terminpläne wurde im Weg-Zeit-Diagramm eine Wegskala aufgebaut und die Bauwerke mit den entsprechenden Ausführungs- und bei Dämmen zusätzlichen Setzungszeiten aufgenommen, um einen Überblick zu erhalten, wann die ausrüstungstechnischen Gewerke mit ihren Arbeiten beginnen können. Die Vorgänge der Ausrüstungstechnik mit den dazugehörigen Terminen wurden mit den Projektleitern der für die Ausrüstungstechnik beauftragten Firmen sowie mit den Bau-Argen abgestimmt. Den terminlichen Rahmen für die Vorgänge Gründung / Maste, Kabelanlage, Montage Außenanlage, Prüfarbeiten und -Prüffahrten sowie für Probebetrieb sind zwecks besserer Übersichtlichkeit in verschiedenen Farben schraffiert dargestellt worden.

Abb. 3: Auszug Rahmenterminplan Gruppe Ausrüstungstechnik


Bedeutend für eine übersichtliche Darstellung der einzelnen Vorgänge ist die Wahl der Farben und Schraffuren. Wesentliche Vorgänge sind mit auffallenden Farben und weniger wichtige dezenter abgebildet. Da die einzelnen Arbeitsschritte immer in der gleichen Weise kodiert sind, identifiziert der Leser die Vorgänge bereits durch Farbe und Schraffur. Zur Erläuterung wurden die Vorgänge mit ihren Kodierungen als Legende im Plan mit abgedruckt.

Die den Montagearten zugewiesenen Farben und Darstellungsformen sind als Vorlage in einer Bibliothek gespeichert. Für die Planung kann somit jederzeit auf die bestehenden Vorlagen zurückgegriffen werden. Hierdurch ist es z. B. auch möglich, die Darstellung aller Vorgänge einer Montageart im gesamten Terminplan mit einem Mausklick zu verändern. Dies dient einer effizienten Erstellung eines Weg-Zeit-Diagrammes.

Die einzelnen Planfeststellungsabschnitte mit den dazugehörigen Bauwerken, wie Tunnel, Talbrücken, Verstärkerstationen, Bahnhöfe etc., sind im oberen Abschnitt des Weg-Zeit-Diagramms abgebildet. Vorteilhaft ist, dass die gesamte Strecke mit allen notwendigen Einzelbauwerken in einem Plan darstellt werden konnte. Zusätzlich wurde auf der rechten Seite des knapp 3 m breiten Plans neben dem Plankopf eine mit Excel erstellte Tabelle eingefügt. In dieser sind die Montagen der Gewerke Oberleitung, Telekommunikation, Signaltechnik, Elektrotechnische Anlage, Schaltanlage und Aufzüge, die in den eingetragenen Zeitfenstern geplant waren detaillierter beschrieben. Darüber hinaus ist auch der ausführliche Plankopf mit Logos der beteiligten Firmen abgebildet. Zur Identifikation des Terminplanes enthält der Plankopf die Plan-Versionsnummer, Erstellungs-Datum, Aktenzeichen sowie die Grundlagen der Planungsdaten, sprich die Pläne der Argen, die dem Rahmenterminplan zugrunde liegen.

Abb. 4: Plankopf Rahmenterminplan

Detailterminpläne Oberleitung und Signaltechnik

Im weiteren Projektverlauf erhielt THOST Projektmanagement Bauten und Anlagen zusätzlich von den Gewerken Oberleitung und Signaltechnik den Auftrag für die Erstellung der Detailterminplanung. Wichtig war hier, dass die Zeiten für die Montagen deutlich im Weg-Zeit-Diagramm erkennbar waren, da die Projektbeteiligten eine klare, transparente Übersicht des Bauablaufes vor Augen haben sollten. Als Basis hierfür diente der Rahmenterminplan, aus dem zunächst die für diese Gewerke unwesentlichen Vorgänge gelöscht wurden. In einem weiteren Schritt ergänzte THOST Projektmanagement die für diese beiden Gewerke wesentlichen Detailvorgänge. Im Detailterminplan Oberleitung wurden hierfür unter anderem die rechteckigen Zeitfenster „Gründung“ der 3.250 Maste durch unterschiedlich eingefärbte Linien für die Einzelvorgänge Bohren, Maste abladen, Vormontage Anbauteile, Maste stellen, Rückleiter LWL und Ausleger ergänzt.

Um die für Oberleitung und Signaltechnik wichtigen Detailbereiche optisch hervorzuheben, änderte man die farbliche Kodierung. So wurden unter anderem im Detailterminplan Oberleitung alle Zeitfenster „Gründung“ hellgrau eingefärbt. Dies erfolgte einfach durch Anklicken des entsprechenden Vorganges in der Bibliothek, in der die Stammdaten gespeichert sind, und durch Anklicken des entsprechenden Farbfeldes.

In regelmäßigen Besprechungen fanden mit den verantwortlichen Projektleitern Abstimmungen über die aktuelle Terminsituation und den Grad der Fertigstellung der einzelnen Vorgänge statt. Daraufhin wurden abgeschlossene Vorgänge zur besseren Übersichtlichkeit im Terminplan grau eingefärbt und noch abzuarbeitende Vorgänge dem aktuellen Bauablauf entsprechend aktualisiert. Die aktualisierten Pläne wurden ausgedruckt und dem Bauherrn sowie den beteiligten Firmen als Arbeitsgrundlage übergeben.

Abb. 5: Auszug Detailterminplan Oberleitung


Ressourcen


Für das Gewerk Oberleitung plante THOST Projektmanagement den erforderlichen Geräte- und Personalaufwand ein und ermittelte die voraussichtliche Ressourcenauslastung. So nutzte man die im System hinterlegten Vorgangsvorlagen und hinterlegte dort die Leistungen der Ressourcen. Bei Wahl eines Vorganges aus der Vorlage, muss dieser nur über die entsprechende Strecke im Diagramm gezogen werden und das System führt die Berechnungen automatisch durch. Alle Aufwendungen können als Gang- und Summenlinie in Histogrammen dargestellt werden. TILOS bildet die Werte als Tabelle unterhalb des Diagramms ab. Ergeben sich Änderungen und verschiebt der Anwender einzelne Vorgänge, so werden die Auswirkungen auf Ressourcen im parallel dazu abgebildeten Einsatzmittelplan sofort angezeigt.

Abb. 6: Tragseilzug Oberleitung


Änderungen im Projektablauf


Bei einem Projekt dieser Größenordnung, Komplexität und Durchlaufzeit sind laufende Terminanpassungen erforderlich. Als man erkannte, dass die mit dem Bauherren abgestimmten Endtermine aufgrund von äußeren Einflüssen gefährdet waren, wurde es notwendig, die Aktivitäten neu zu ordnen und teilweise zu beschleunigen. Grundlage für einen neuen Terminplan, der im wesentlichen zur übergeordneten Steuerung der gleisgebundenen Montageaktivitäten der Beteiligten dienen sollte, war unter anderem eine Fortschreibung des Detailterminplans für die Oberleitung.

Mit den Projektleitern der ausrüstungstechnischen Gewerke wurden für die kritischen Vorgänge beschleunigte Abläufe abgestimmt und in die neue Terminplanung übernommen. Daneben wurde über eine vermehrt zeitgleiche Durchführung der Montagen eine weitere Beschleunigung erreicht, so dass letztendlich die mit dem Kunden abgestimmten Endmeilensteine (Inbetriebnahmetermine) eingehalten werden konnten. Im Ergebnis führte dies zu einer fristgerechten Einweihung am 25. Juli 2002 durch den Bundeskanzler. Die Aufnahme des konventionellen Betriebs erfolgte sechs Jahre nach dem offiziellen Baubeginn zum 1. August 2002.

Abb. 7: Ausschnitt aus beschleunigtem Grobterminplan Ausrüstungstechnik

Autor

Dipl.-Ing. Alexander Neumann, seit 1997 zuständig für die übergeordnete Terminplanung- und -steuerung der Ausrüstungstechnik der Hochgeschwindigkeitsneubaustrecke Köln-Rhein/Main, THOST Projektmanagement für Bauten und Anlagen GmbH, Pforzheim

Schrifttum

[1] Schmidt, Alt: Aufbau der Oberleitungsanlage an der Neubaustrecke Köln-Rhein/Main, in: Das Projekt Neubaustrecke Köln-Rhein/Main, 12/2002