Systemvergleich der Oberbauformen von straßenabhängigen Bahnen

Abstract

Der Oberbau ist ein wesentlicher Bestandteil des Fahrwegs von Straßenbahnsystemen. Oberbauformen setzen sich aus den Elementen des Oberbaus zusammen und können unterschiedlich klassifiziert werden. Ziel dieser Arbeit ist eine Gegenüberstellung der Oberbauformen von Straßenbahnsystemen sowie die Erarbeitung einer Entscheidungshilfe für die Wahl einer Oberbauform.In erster Linie wird Fachliteratur zur Definition der Oberbauelemente und zur Darstellung der Oberbauformen von Straßenbahnsystemen herangezogen. So wird primär zwischen einem Schotteroberbau und einer Festen Fahrbahn unterschieden. Schotteroberbauformen kommen überwiegend als offener Oberbau ohne Eindeckung zur Anwendung, während Feste Fahrbahnen als Grüngleis oder als geschlossener Oberbau ausgeführt werden.Bei einer Benutzung des Gleiskörpers durch externe Verkehrsbeteiligte (z.B. zu Fuß Gehende,Radfahrende, Busverkehr, MIV) werden ausschließlich geschlossene Oberbauformen mit einer Eindeckung aus Asphalt, Beton, Pflaster oder Fertigteilen angewandt. Bei Gleisabschnitten ohne externe Benutzung kommen überwiegend Schotteroberbauformen oder Grüngleise in Frage.Bei der Wahl einer Oberbauform stehen daher stets mehrere Alternativen zur Auswahl, die anhand einschlägiger Kriterien gegenübergestellt werden müssen. Es handelt sich um die Kriterien der Lebenszykluskosten, der Schallemissionen sowie der städtebaulichen und der ökologischen Auswirkungen. Die Lebenszykluskosten stellen die Kosten einer Oberbauform über die gesamte Lebensdauer dar. Das Kriterium der Schallemissionen berücksichtigt sowohl die Luft und Körperschallemissionen aus dem Schienenverkehr als auch aus dem Straßenverkehr. Der stadtgestalterische Beitrag einer Oberbauform wird im Kriterium Städtebau beschrieben und die ökologischen Aspekte einer Oberbauform können mit einer Ökobilanz quantifiziert werden.Anhand eines geeigneten Verfahrens müssen die Oberbauformen hinsichtlich der Kriterien analysiert werden. Dabei stellt sich die Nutzwertanalyse als ein besonders geeignetes Verfahren heraus, weil sie die Berücksichtigung nicht-monetärer Kriterien ermöglicht. Der Prozessablauf zur Wahl einer Oberbauform wird daher anhand einer Nutzwertanalyse erarbeitet und beschrieben.In einem letzten Schritt wird der Prozessablauf für zwei Abschnitte im Wiener Straßenbahnnetz beispielhaft angewandt. Die Erkenntnisse dienen zur Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile jeder Oberbauform und dienen als Entscheidungshilfe für die Wahl der am besten geeigneten Oberbauform.

The superstructure is a key element of tramway infrastructure. It consists of many parts that are grouped and separately classified. The aim of this paper is to compare the different types of superstructure typically used in urban tram systems and to develop an aide for the choice of superstructure under different circumstances.First and fore most, technical literature is used to classify the elements of the superstructure. Adistinction is primarily made between a ballasted track and a ballastless (or slab) track. Ballastsuperstructures are mainly used as an open superstructure without a surface covering, whilstslab tracks can be designed with a closed superstructure or with track greening.Furthermore, the relevant criteria for the choice of superstructure are discussed. If other parties(e.g. cars, buses, pedestrians) use the track, then only closed superstructures with a covering of asphalt, concrete, paving or prefabricated parts are possible. For sections without external access,ballasted tracks or slab tracks with track greening can also be used.During the decision-making process, there are always several types of superstructure to choosefrom, which must be compared using a suitable tool. Utility value analysis turns out to be aparticularly good method for analysing the situation because it enables non-monetary criteria to be taken into account.Types of superstructure are compared using the criteria of life cycle costs, noise emissions,urban environment and ecology. Life cycle costs represent the costs of a superstructure over its entire service life; noise emission criteria take into account airborne and structure-borne noise emissions from both rail and road traffic; the criteria urban is determined by the suitability of the superstructure in its urban environment; a life cycle assessment is used for the ecologicalcriteria.Finally, the research results are applied to the Vienna tram network using two case studies. The findings of this thesis serve to compare the advantages and disadvantages of each type of superstructureand form a basis for the choice of superstructure for these tram systems.