KIRAS Sicherheitsforschung

2006

DESTRail - Prevention of Disasters from Earthquakes, Ship Impact and Terrorist Attack on Infrastructure of Rail Network

Ziel des kooperativen Projekts ist eine Eingrenzung der Risikozonen für Erdbebenauswirkungen im österreichischen Schienennetz und der Aufbau von Grundlagen für die Entwicklung eines Prototyps für ein Alarmsystem an ÖBB Kunstbauten.

Die Verkehrsinfrastruktur ist das Rückgrat unserer Wirtschaft. Die Auswirkungen von Naturgefahren, Technologieversagen und menschliches Fehlverhalten gefährden die Infrastruktur und können so zu erheblichen volkswirtschaftlichen Schäden führen. Dabei haben mehrere Ereignisse der letzten Jahre gezeigt, dass die indirekten Schäden die direkten bei weitem noch übertreffen.

Dieses Projekt konzentriert sich auf das Eisenbahnnetz. Störungen aus den oben erwähnten Einflüssen können zu Katastrophen führen, welche den Verlust von Menschenleben und erhebliche materielle Schäden bedeuten. Der Inhalt des Projektes ist die Echtzeitschadenserkennung, die rechnerische Evaluierung und subsequente automatische Zugbeeinflussung. Züge die sich schadhaften Stellen im Streckennetz nähern werden unverzüglich angehalten.

Dieses ambitionierte Projekt deckt einen großen Bereich der Sicherheitsforschung ab. Folgend aus den Lehren, die bei Beinahekatastrophen wie der Schiffsanprall an der Donaubrücke Krems oder die Gleisverwerfungen beim Izmit Erdbeben festgestellt wurden, zu vermeiden konzentriert sich die Arbeit auf das Eingrenzen der Risikozonen für Erdbebenauswirkungen im österreichischen Schienennetz. Dabei wird durch Fernerkundungsmethoden (Auswertung von Landsat, SAR, Insar und Envisat Daten) jene Stellen im Schienennetz identifiziert, welche aktive tektonische Verwerfungen passieren oder tangentieren. Dies führt unmittelbar zur Erstellung einer Gefahrenkarte für das österreichische Schienennetz. In Kombination mit der Auswertung von Erdbebenaufzeichnungen aus dem österreichischen Strongmotion Network kann binnen Sekunden eine potentielle Schädigung errechnet werden und der Zugsverkehr stoppen.

Zum anderen können durch einen Schiffsanprall (wie in Krems 2005/6) Eisenbahnbrücken soweit geschädigt werden, dass ein passierender Zug zum Absturz kommen würde. Eine permanent arbeitende Kombination aus Sensoren und Detektoren soll entsprechende Hinweise auf derartige Ereignisse liefern. Diese Information wird in einem Decision Support System bewertet und entsprechende Haltesignale betätigt.

Der zuvor beschriebene technologische Ansatz wurde für andere Zwecke bereits beschrieben. In dem vorliegenden Projekt soll die Anwendbarkeit auf das österreichische Schienennetz untersucht und nachgewiesen werden. Entsprechende grundlegende Forschung und Entwicklungsarbeiten sind dazu notwendig.

Das Projekt beginnt mit der Grobeinschätzung der verschiedenen Risiken im ÖBB-Netz. Mittels Fernerkundung werden die Daten zur Beurteilung erhoben und über ein GIS-System mit dem Netz überlagert. Entsprechende Einflussbereiche sind zu definieren. Bezüglich technologischer Risiken wird untersucht inwieweit eine Mustererkennung aus Beschleunigungsdaten Ziel führend ist. Dieses Konzept konnte bereits bei der Schadenserkennung an Brücken in erfolgreichen österreichischen Projekten getestet werden. Die stabile Anwendbarkeit der bekannten Algorithmen ist zu prüfen und zu entwickeln. Der letzte Schritt ist der Transfer des Algorithmus auf allgemeine Anwendungsfälle von der Globalstruktur bis zum Risikoelement.

Das Ergebnis des Projekts soll als Grundlage für die Entwicklung eines Prototyps für ein Alarmsystem an ÖBB Kunstbauten dienen.

Projektleiter
DI Dr. Helmut Wenzel, VCE Holding GmbH

Auflistung der weiteren Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

  • Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Vermessungswesen, Fernerkundung und Landvermessung - DI Dr. Werner Schneider
  • Universität Innsbruck, Institut für Grundlagen der Bauingenieurswissenschaften, Arbeitsbereich für Festigkeitslehre Baustatik und Tragwerkslehre - DI Dr. Christoph Adam
  • ÖBB Infrastruktur Bau AG - Mag. Karl-Eric Pumper
  • APLICA Mess- und Prüftechnik GmbH - Ing. Robert Prethaler
  • Arsenal Research - DI Dr. Rainer Flesch

Kontakt
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Fax:  +43 1 893 86 71
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