Untersuchung der wirtschaftlichen Optimierungspotenziale der Tunnelentwässerung

An der Ruhr-Universität Bochum (RUB) wurden wesentliche Grundlagen zur Berechnung und Bewertung von Lebenszykluskosten (LZK) von Tunnelbauwerken entwickelt. Die Arbeiten von Adden und Vogt bilden eine Grundlage für aktuelle Empfehlungen des Deutschen Ausschusses für unterirdisches Bauen. Ergänzend wurde im BASt-Projekt FE 15.577/2012/ERB ein Prognosemodell zur Abschätzung von Baukosten bei Straßentunneln entwickelt. Die dort gewonnenen Erkenntnisse sollen im vorliegenden Vorhaben zur Plausibilisierung und wirtschaftlichen Bewertung von Kostenansätzen für Entwässerungssysteme genutzt werden.

Im Mittelpunkt des Projekts steht die integrale Bewertung und wirtschaftliche Optimierung von Längsentwässerungssystemen in Straßentunneln und angrenzenden Trogbauwerken. Die Systeme müssen im Regelbetrieb Oberflächenwasser zuverlässig ableiten und zugleich bei besonderen Ereignissen, beispielsweise Gefahrgutunfällen oder Bränden, ein hohes Sicherheitsniveau gewährleisten. Darüber hinaus müssen sie über Jahrzehnte zuverlässig betrieben, gereinigt, gewartet und Instand gehalten werden können.

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer belastbaren und praxisgerechten Entscheidungsgrundlage für die Auswahl technisch gleichwertiger und wirtschaftlich optimierter Entwässerungssysteme.  Neben konventionellen Lösungen werden insbesondere Systeme mit in Schlitzrinnen angeordneten Dükern untersucht. Die Bewertung berücksichtigt dabei die Wechselwirkungen zwischen hydraulischer Leistungsfähigkeit, Sicherheit, Betrieb, Dauerhaftigkeit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Ein Schwerpunkt liegt auf der hydraulischen Leistungsfähigkeit im Regel- und Ereignisbetrieb. Neben normalen Oberflächenabflüssen werden erhöhte Zuflüsse, Löschwasser und Flüssigkeiten aus Gefahrgutunfällen betrachtet. Für Trogbauwerke werden zusätzlich besondere Niederschlags- und Starkregenereignisse untersucht. Darüber hinaus wird das Systemverhalten bei Brand- und Gefahrstoffereignissen analysiert. Insbesondere bei Dükersystemen werden Branddurchschlag, Brandbeanspruchung sowie die Auswirkungen eines Ausfalls oder einer Verstopfung einzelner Komponenten untersucht. Hierzu kommen numerische Untersuchungen und Laborversuche zum Einsatz. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Lebenszyklusbetrachtung. Neben Investitionskosten werden Betriebs-, Reinigungs-, Wartungs- und Instandhaltungskosten sowie Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit berücksichtigt. Auch notwendige Verkehrssperrungen und deren Auswirkungen auf den Betrieb fließen in die Bewertung ein. Als Projektergebnisse werden ein strukturierter Bewertungsrahmen, belastbare Erkenntnisse zur hydraulischen und sicherheitstechnischen Leistungsfähigkeit, eine Lebenszykluskostenbewertung sowie praxisorientierte Handlungsempfehlungen für Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung erwartet. Zudem sollen Hinweise zur Weiterentwicklung einschlägiger technischer Regelwerke erarbeitet werden.

Wichtiges in Kürze:

• Finanzierung: BASt (Bundesanstalt für Straßen und Verkehrswesen)
• Laufzeit: 18 Monate
• Interne Projektbeauftragte:
  • Silvia Herrmann, M. Sc.