Trassenvermessung im Eisenbahnbetriebsfeld

Eisenbahnbetriebsfelder werden in der Lehre und Forschung an Hochschulen und Universitäten eingesetzt, um Fragestellungen zu Eisenbahnsicherungsanlagen, zur Zugsicherung oder zum Bahnbetrieb realitätsnah abzubilden. Weiterhin werden Betriebsfelder zu Schulungszwecken u. a. von der Deutschen Bahn genutzt, da diese einen praxisnahen Einblick in die Betriebsführungstechnik liefern. Eisenbahnbetriebsfelder sind Modellbahnanlagen und erlauben komplexe aber gefahrlose Simulationen des Bahnbetriebs.

Seit 2006 betreiben der Akademische Arbeitskreis Schienenverkehr e. V. (AKA Bahn), DB Training, Learning & Consulting und das Institut für Bahnsysteme und Bahntechnik der Technischen Universität Darmstadt kooperativ das Eisenbahnbetriebsfeld Darmstadt (EBD). Auf einer Fläche von ca. 500 m² ist ein Schienennetz mit 13 Bahnhöfen auf drei Ebenen aufgebaut, welches in der Realität einer Länge von etwa 90 km entspricht. Die verwendeten Stellwerkstechniken bilden im Wesentlichen alle im Betrieb befindlichen Stellwerke in Deutschland ab. Neben mechanischen und elektromechanischen Anlagen finden sich moderne elektronische Stellwerke. Im Gegensatz zur Gleisanlage, die der Modellbahnnenngrößen H0 (Maßstab 1:87) entspricht, sind die vorhandenen Stellwerke in Originalgröße. Der Längenmaßstab des Eisenbahnbetriebsfeldes Darmstadt beträgt 1:250.

Auch wenn das Eisenbahnbetriebsfeld in der Nenngröße H0 realisiert ist, ergeben sich aufgrund des unmaßstäblichen Rad-Schiene-Systems Abweichungen gegenüber der Realität. Insbesondere an Bögen oder Weichen sind die auftretenden Maßstabsverzerrungen groß. Um die Gesamtlänge der Trasse zu ermitteln, zum Referenzieren der einzelnen Trassenabschnitte und Signalanlagen in einem konsistenten Koordinatensystem aber auch als Datengrundlage zur Erstellung eines digitalen Zwillings wurde das Bahnnetz des Eisenbahnbetriebsfeldes mit einem API Lasertracker Omnitrac II erfasst.

Der Omnitrac II erlaubt im dynamischen Messmodus eine Messrate von bis zu 1 kHz und ermöglicht eine schnelle messtechnische Erfassung in der nötigen Detailtiefe und der geforderten Genauigkeit. Den übergeordneten Referenzrahmen realisieren ca. 25 Driftnester, die dauerhaft an den Wänden des Betriebsfeldes befestigt sind. Die Gleisache wurde kontinuierlich mit einem Punktabstand von 10 mm erfasst. Dies entspricht einem Realabstand von 2,5 m. Hierbei kam ein spezieller Gleismesswagen zum Einsatz, der die Aufnahme eines drehbar gelagerten Corner-Cube Reflektors (CCR) über der Gleisachse ermöglicht. Dieser wurde wahlweise manuell bewegt oder von einer Lokomotive gezogen.