Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation:
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Hamburg
Deutscher Verkehrs-Verl., Eurailpress
2007
|
| Series: | Wissenschaftliche Arbeiten des Instituts für Verkehrswesen, Eisenbahnbau und -betrieb, Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Universität Hannover
69 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2007 |
| Physical Description: | XIV, 274 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783777103648 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis I
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der Tabellen VIII
Verzeichnis der Abbildungen VI
Verzeichnis der Anhänge XI
Abkürzungsverzeichnis XII
1. Einführung und Problematik 1
1.1 Ausgangslage 1
1.2 Wirtschaftliche Grundlagen 3
1.2.1 Grundlagen zur Ermittlung des jährlichen Aufwandes 3
1.2.2 Abschreibung/technische Nutzungsdauer 4
1.2.3 Besonderheiten bei der DB AG 5
1.3 Beispiele zu untersuchender Fragestellungen 6
1.3.1 Ausbau einer eingleisigen Strecke mit wenigen Kreuzungsbahnhöfen 6
1.3.2 Erhöhung der Leistungsfähigkeit einer Abzweigstelle 7
1.4 Vorgehen und Abgrenzung zu anderen Untersuchungen 8
2. Vorhandene DatenquellenAgrundlagen 11
2.1 Quellen mit Ist Informationen der DB Netz AG 11
2.1.1 Informationen zu technischen Eigenschaften 11
2.1.2 Ermittlung der betrieblichen Belastung 14
2.1.3 Topographische Informationen 15
2.1.4 Informationsquellen für Ist Kosten 16
2.2 Bildung der Datenbasis für eigene Untersuchungen 22
2.2.1 Zusammenfügen der verschiedenen Datenquellen mit Ist Daten 22
2.2.2 Verwendung der Informationen aus der Anlagenbuchhaltung 23
2.3 Weitere Quellen mit Kostenschätzungen 25
2.3.1 Expertenschätzungen der DB AG [18] 25
2.3.2 Richtwertekatalog Baukosten 27
2.3.3 Instandhaltungskostensätze nach Drucksache 213 (alt) [21] 28
2.3.4 Kostensätze für Instandhaltung in aktuellen Wirtschaftlichkeitsrechnungen 28
2.3.5 Ansätze für Instandhaltungskosten im Straßenbau 29
2.3.6 Konsequenzen 29
2.4 Verzinsung 29
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
II Inhaltsverzeichnis
3. Kostenanalyse für Investitions und Instandhaltungskosten 30
3.1 Vorbemerkungen zu den untersuchten Objektgruppen 30
3.2 Allgemeine Beschreibung des Vorgehens 31
3.3 Gleise 32
3.3.1 Herstellkosten 32
3.3.2 Instandhaltungskosten und Lebensdauer 41
3.4 Signaltechnik 60
3.4.1 Herstellkosten (inkl. signaltechnischer Anteil der Weichen) 60
3.4.2 Instandhaltungskosten 69
3.4.3 Lebensdauer 89
3.5 Weichen 90
3.5.1 Herstellkosten (Anteil für Oberbau) 91
3.5.2 Instandhaltungskosten 104
3.5.3 Lebensdauer 118
3.6 Oberleitung 118
3.6.1 Herstellkosten 118
3.6.2 Instandhaltungskosten 123
3.6.3 Lebensdauer 126
3.7 Bahnübergänge (Sicherung und Belag) 127
3.7.1 Herstellkosten 127
3.7.2 Instandhaltungs und Betriebsführungskosten 127
3.7.3 Lebensdauer 130
3.8 Allgemeiner Bau 130
3.8.1 Herstellkosten 131
3.8.2 Instandhaltungskosten 132
3.8.3 Lebensdauer 134
3.9 Stützbauwerke 134
3.9.1 Herstellkosten 134
3.9.2 Instandhaltungskosten 135
3.9.3 Lebensdauer 136
3.10 Lärmschutzwände 136
3.10.1 Herstellkosten 136
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Inhaltsverzeichnis III
3.10.2 Instandhaltungskosten 138
3.10.3 Lebensdauer 138
3.11 Tunnel 139
3.11.1 Herstellkosten 139
3.11.2 Instandhaltungskosten 140
3.11.3 Lebensdauer 140
3.12 Brücken 141
3.12.1 Herstellkosten 141
3.12.2 Instandhaltungskosten 142
3.12.3 Lebensdauer 143
3.13 Anlagen für den Personenverkehr 143
3.13.1 Bahnsteige und Ausstattung 143
3.13.2 Bahnsteigdächer 145
3.13.3 Bahnsteigbeleuchtung 146
3.13.4 Maschinentechnische Anlagen von Personenbahnhöfen 147
3.13.5 Personentunnel, Rampen und Treppen 148
3.14 Elektrische Energieanlagen und Bahnstromversorgung 150
3.14.1 Bestimmung des Wiederbeschaffungswertes 151
3.14.2 Instandhaltungskosten 152
3.14.3 Lebensdauer 152
3.15 Gebäude 152
3.15.1 Herstellkosten 153
3.15.2 Instandhaltungskosten 153
3.15.3 Lebensdauer 153
3.16 Fernmeldeanlagen 153
3.17 Grunderwerb 155
3.18 Weitere Kostenblöcke 155
3.18.1 Elektrische Energieanlagen 155
3.18.2 Betriebliche Gefahrenmeldeanlagen 156
3.18.3 Maschinentechnische Anlagen der DB Netz AG 157
3.18.4 Kabeltrassen 157
3.18.5 Ver und Entsorgung 158
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
IV Inhaltsverzeichnis
4. Kostenrelevanz der Objektgruppen und der belastungsabhängigen Einflüsse 159
4.1 Anteile der Objektgruppen an den Gesamtkosten 160
4.1.1 Herstellkosten 160
4.1.2 Ersatzinvestitionsbedarf 163
4.1.3 Instandhaltungskosten 165
4.1.4 Gesamtbewertung 166
4.2 Reaktionen des Modells auf Änderungen 167
4.2.1 Änderung der Belastung bei unveränderter Netzstruktur 167
4.2.2 Änderung der Anlagenstruktur 171
5. Übernahme der Daten in das Infrastrukturmodell 172
5.1 Datenstruktur 173
5.1.1 Objekte mit Zuordnung zu Kanten 175
5.1.2 Objekte mit Knotenzuordnung 178
5.1.3 Belastungsdaten 181
5.1.4 Allgemeine Daten 183
5.2 Modellierung und Standardbelegungen 185
5.2.1 Oberbau, Gleise 185
5.2.2 Weichen 188
5.2.3 Stellwerkshierarchien bei verschiedenen Signaltechniken 194
5.2.4 Signaltechnik 195
5.2.5 Oberleitung 203
6. Grundlagen der Berechnung der Infrastrukturkosten 204
6.1 Berücksichtigung der Weichenlänge bei angrenzenden Kanten 204
6.2 Signale 204
6.3 Oberleitung 206
6.4 Erdbau und Stützbauwerke 208
7. Verifizierung des Modells 210
7.1 Herstellkosten 210
7.1.1 Gleise 210
7.1.2 Signaltechnik 212
7.1.3 Weichen 213
7.1.4 Oberleitung 215
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Inhaltsverzeichnis V
7.2 Instandhaltung 215
7.2.1 Gleise 216
7.2.2 Signaltechnik 218
7.2.3 Weichen 219
7.2.4 Oberleitung 221
7.2.5 Bahnübergänge 222
8. Ausblick 223
8.1 Überprüfung der Funktionalitäten 223
8.1.1 Brücken 223
8.1.2 Gleise 223
8.1.3 Weichen 224
8.1.4 Signaltechnik 224
8.2 Verbesserte Kostenberechnungen 224
8.2.1 Lebensalter 225
8.2.2 Betriebsführung der Stellwerke 225
8.3 Automatisierungsmöglichkeiten in der Bearbeitung 226
8.4 Verwendung der technischen Attribute in der Simulation 226
9. Zusammenfassung 228
Literaturverzeichnis 231
Cay üenau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
VI Verzeichnis der Abbildungen
Verzeichnis der Abbildungen
Abbildung 1: Beeinflussbare Kosten eines Projektes in Abhängigkeit von der
fortschreitenden Planungstiefe und den Einsatzzeiträumen der
Beteiligten 3
Abbildung 2: Anwendungsbeispiel Ausbau einer eingleisigen Strecke 6
Abbildung 3: Anwendungsbeispiel Neugestaltung Abzweigstelle 8
Abbildung 4: Prinzipielle Darstellung der Struktur und Beschreibung in SAP R/3
Netz 13
Abbildung 5: Verknüpfung der verschiedenen Datenquellen 22
Abbildung 6: Vergleich des Geschwindigkeitseinflusses nach UIC und
Einflussfaktorverfahren auf die Instandhaltungskosten 43
Abbildung 7: Vergleich des Belastungseinflusses nach UIC und
Einflussfaktorverfahren auf die Instandhaltungskosten 44
Abbildung 8: Darstellung der unterschiedlichen Bereiche von Bahnstelle,
Erlösabschnitt und Technischem Platz 51
Abbildung 9: Vergleichende Darstellung verschiedener Kriterien für Gleise 56
Abbildung 10: Vergleichende Darstellung von mathematisch optimaler und vom
Modell her erforderlicher Regressionsgerade 80
Abbildung 11: Abhängigkeiten des zeitlichen Aufwandes der signaltechnischen
Instandhaltung 84
Abbildung 12: Verteilung der Häufigkeit verschiedener Hauptsignaltypen auf die
verschiedenen Belastungsgruppen 86
Abbildung 13: Qualitative Darstellung des Zeitaufwandes für die Instandhaltung
ausgewählter signaltechnischer Elemente 87
Abbildung 14: Zuordnung der Hauptsignale zu Belastungskategorien 88
Abbildung 15: Eigenmittelanteile der DB Netz AG bei Weichenumbauten,
getrennt nach alten und neuen Bundesländern 95
Abbildung 16: Längenabhängige Baukosten von Standardweichen und mögliche
verschiedene Kurvenanpassungen 102
Abbildung 17: Schematische Darstellung einer Nachspannung über drei Felder 120
Abbildung 18: Schematische Darstellung der Oberleitung über einer
Weichenverbindung 122
Abbildung 19: Anteile der Objektgruppen an den Wiederbeschaffungswerten 163
Abbildung 20: Anteile der Objektgruppen an den Reinvestitionsausgaben 164
Abbildung 21: Anteile der Objektgruppen an den Instandhaltungs und
Energiekosten 165
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Verzeichnis der Abbildungen VII
Abbildung 22: Anteile der verschiedenen Objektgruppen an den LCC 167
Abbildung 23: Allgemeiner Aufbau der Datenstruktur 174
Abbildung 24: Datenmodell für Gleise 175
Abbildung 25: Datenstruktur für bautechnische Objekte 176
Abbildung 26: Datenstruktur für Signale zur Berechnung
belastungsunabhängiger Kosten 179
Abbildung 27: Datenstruktur für die Abbildung der Weiche 180
Abbildung 28: Datenstruktur für die Abbildung der Oberleitung 181
Abbildung 29: Berechnung der Anzahl der Freimeldeabschnitte aus den
Freimeldekontakten 200
Abbildung 30: Näherungsfunktionen für belastungsabhängige
Instandhaltungskosten 202
Abbildung 31: Einfluss der Weiche auf die Kantenlänge benachbarter Kanten 204
Abbildung 32: Ermittlung von Herstellkosten bei Signalumbauten 206
Abbildung 33: Einfluss der Geschwindigkeit auf die Instandhaltungskosten 249
Abbildung 34: Einfluss der maximalen Zuggeschwindigkeit auf die Kosten der
Erneuerung 250
Abbildung 35: Einfluss der Belastung auf die Instandhaltungskosten 251
Abbildung 36: Einfluss der Belastung auf die Kosten der Erneuerung 251
Abbildung 37: Einfluss der Geschwindigkeit auf die Instandhaltungskosten 253
Abbildung 38: Einfluss der Belastung auf die Instandhaltungskosten 254
Abbildung 39: Vergleich der technischen Eigenschaften der Weichen in den
verschiedenen Untersuchungsgruppen 263
Abbildung 40: Vergleich der Kenngrößen für die Belastung von Weichen in den
verschiedenen Untersuchungsgruppen 264
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
VIII Verzeichnis der Tabellen
Verzeichnis der Tabellen
Tabelle 1: Darstellung der gebuchten Leistungen des Jahres 2005 im System
SAP R/3 21
Tabelle 2: Anteil möglicher zu untersuchender Gleise zwischen 1995 und
2001 unter Berücksichtigung von Teilerneuerungen 34
Tabelle 3: Bestandteile der Instandhaltungskosten gemäß dem jeweiligen
Verfahren oder der entsprechenden Datenquelle 45
Tabelle 4: Zuordnung von Geschwindigkeit und Gewicht zu den betrachteten
Zuggattungen 52
Tabelle 5: Durchschnittskosten je Gleismeter für den Gesamtbestand und die
ausgewählten durchgehenden Hauptgleise 57
Tabelle 6: Kennwerte beider untersuchter Datenbestände für die Kosten der
Gleisinstandhaltung 58
Tabelle 7: Grundlagen der Kostenermittlung auf Signalbasis, Anteil
Signalmark 69
Tabelle 8: Ausgaben der DB Netz AG für Signaltechnik und
Selbstblockanlagen in 2005 [Mio. €/a] 76
Tabelle 9: Ermittlung der Ausgleichsfaktoren für die Signaltechniken 81
Tabelle 10: Verhältnis der Zeitwerte für Instandhaltung zwischen den
verschiedenen Belastungsklassen 88
Tabelle 11: Vergleich der Investitionen nach Sachanlagenübersicht und
Anlagengitter [Mio. €] 93
Tabelle 12: Minderkosten Aschweiie von Holzschwellen gegenüber
Betonschwellenweichen [€/m] 99
Tabelle 13: Minderkosten Ascwene gegenüber der UIC 60 Schiene [€/m] 99
Tabelle 14: Minderkosten AAntrieb des Handantriebes gegenüber dem
elektrischen Antrieb [€/m] 100
Tabelle 15: Kostendifferenzen A^eisan bei Weichen in Abhängigkeit der
Gleisart [€/m] 100
Tabelle 16: Mehrkosten für bewegliche Herzstücke in Weichen [€/m] 103
Tabelle 17: Durchschnittskosten je Weiche auf Basis unterschiedlicher
Datenbestände 111
Tabelle 18: Kostenstruktur der Instandhaltung von Weichen 112
Tabelle 19: Abhängigkeit der Heizstabzahl von Länge, Schienenform und
Herzstück bei einfachen Weichen 116
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Verzeichnis der Tabellen IX
Tabelle 20: Abhängigkeiten der installierten Heizleistung bei einfachen
Weichen 117
Tabelle 21: Kosten für Bahnübergänge (Bü) gemäß Expertenschätzung 128
Tabelle 22: Ergebnisse der statistischen Analyse für die jährlichen
Instandhaltungskosten von Bahnübergängen 129
Tabelle 23: Baukosten verschiedener Stützbauwerkstypen nach dem EBA
Richtwertekatalog 135
Tabelle 24: Instandhaltungskosten von Brücken nach verschiedenen Quellen 143
Tabelle 25: Grad der Modellaffinität für die verschiedenen Objektgruppen 160
Tabelle 26: Überschlägige Darstellung von Belastungsabhängigkeit und
Kostenanteilen 169
Tabelle 27: Berücksichtigte Größenparameter bei bautechnischen
Einzelobjekten 177
Tabelle 28: Ausrüstung von Weichen mit Weichenheizung in Abhängigkeit von
der Gleisart 191
Tabelle 29: Ausrüstung von Weichen mit Weichenantrieb in Abhängigkeit von
der Gleisart 192
Tabelle 30: Abbildungsmöglichkeiten der verschiedenen Stellwerksstrukturen
im Modell 195
Tabelle 31: Kriterien für die Zuordnung von Geschwindigkeitsanzeigern 197
Tabelle 32: Gegenüberstellung der Gleisumbaukosten des Standardgleises (s.
3.3.2.6) nach verschiedenen Berechnungsverfahren [€/m] 211
Tabelle 33: Weichenumbaukosten nach verschiedenen Quellen [T€] 214
Tabelle 34: Objektgruppen mit dem zugehörigen IH Aufwand und dem
enthaltenen prozentualen Aufschlag 237
Tabelle 35: Verwendung der Quellen für belastungsabhängige Berechnungen
von Herstell und Instandhaltungskosten für Gleise, Weichen,
Signale und Oberleitungen 238
Tabelle 36: Verwendung der Quellen für belastungsunabhängige
Berechnungen von Herstell und Instandhaltungskosten der
wesentlichen übrigen Objektgruppen 239
Tabelle 37: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis gewichteter
Meterkosten 240
Tabelle 38: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis ungewichteter
Meterkosten 241
Tabelle 39: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis gewichteter
Gesamtbaukosten 242
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
X Verzeichnis der Tabellen
Tabelle 40: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis ungewichteter
Gesamtbaukosten 243
Tabelle 41: Parameter für die Kosten der Gleisinstandhaltung auf Basis von
ca. 11.700 km Gleis mit abgeglichenen Infrastrukturdaten der DB
Netz AG 255
Tabelle 42: Parameter für die Kosten der Gleisinstandhaltung auf Basis von
31.300 km Gleislänge mit nicht abgeglichenen Infrastrukturdaten
der DB Netz AG 256
Tabelle 43: Ergebnisse bei Variation der Einflussfaktoren für die
Gleisinstandhaltung 257
Tabelle 44: Filterkriterien der statistischen Auswertung der
Instandhaltungskosten für die verschiedenen Signaltechniken (X =
beliebig) 258
Tabelle 45: Auswertung der signaltechnischen Instandhaltungskosten:
Kenngrößen, Mittelwerte und Ergebnisse der Varianzanalyse 259
Tabelle 46: Auswertung der signaltechnischen Instandhaltungskosten:
Ergebnisse der Regressionsrechnung bezogen auf Signaltypen
und techniken 260
Tabelle 47: Bestimmung der Baukosten von Weichen auf Basis der
gewichteten meterbezogenen Ausgaben 261
Tabelle 48: Bestimmung der Baukosten von Weichen auf Basis von
Gesamtausgaben 262
Tabelle 49: Instandhaltungskosten von Weichen in Kreuzungsbahnhöfen, die
ausschließlich in durchgehenden Hauptgleisen liegen 265
Tabelle 50: Instandhaltungskosten von Weichen in allen Kreuzungsbahnhöfen 266
Tabelle 51: Ergebnisse der belastungsabhängigen Untersuchung von
Strecken und Kreuzungsbahnhöfen 268
Tabelle 52: Ergebnisse der belastungsunabhängigen Untersuchung des
Gesamtbestandes 268
Tabelle 53: Zusammenstellung der Kostenanteile einzelner Objektgruppen am
Gesamtbestand auf Basis der eigenen Kostenermittlungen 269
Tabelle 54: Zuordnung zwischen signaltechnischen Funktionen und
Signaltypen in Abhängigkeit der Anlagenklasse 271
Tabelle 55: Kombinationen von Erd und Stützbauwerken mit zugehörigen
Formeln zur Flächenberechnung 273
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Verzeichnis der Anhänge XI
Verzeichnis der Anhänge
Anhang 1: Anmerkungen zur Sachanlagenrechnung 235
Anhang 2: Objektgruppen im technischen Teil des Systems SAP R/3 Netz 237
Anhang 3: Verwendung der verschiedenen Quellen 238
Anhang 4: Ergebnisse von Baukosten für Gleise 240
Anhang 5: Theoretische Beschreibung von Ursache Wirkungs Beziehungen
im Gleis 244
Anhang 6: Verfahren auf Basis von Einflussfaktoren 248
Anhang 7: Faktoren nach dem UlC Verfahren 252
Anhang 8: Ergebnisse statistischer Untersuchungen für die
Instandhaltungskosten von Gleisen 255
Anhang 9: Statistische Auswertung der Instandhaltungskosten verschiedener
Signaltechniken 258
Anhang 10: Ergebnisse für Baukosten von Weichen 261
Anhang 11: Statistische Analyse der Instandhaltungskosten bei Weichen 263
Anhang 12: Abschätzung der zugkilometerabhängigen Kosten der Oberleitung
über den Fahrdrahtwechsel 267
Anhang 13: Abhängigkeiten der IH Kosten der Oberleitung 268
Anhang 14: Kostenanteile einzelner Objektgruppen am Gesamtbestand 269
Anhang 15: Zuordnung der Signaltypen 270
Anhang 16: Berechnungsgrundlagen für Erd und Stützbauwerke 272
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis I
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der Tabellen VIII
Verzeichnis der Abbildungen VI
Verzeichnis der Anhänge XI
Abkürzungsverzeichnis XII
1. Einführung und Problematik 1
1.1 Ausgangslage 1
1.2 Wirtschaftliche Grundlagen 3
1.2.1 Grundlagen zur Ermittlung des jährlichen Aufwandes 3
1.2.2 Abschreibung/technische Nutzungsdauer 4
1.2.3 Besonderheiten bei der DB AG 5
1.3 Beispiele zu untersuchender Fragestellungen 6
1.3.1 Ausbau einer eingleisigen Strecke mit wenigen Kreuzungsbahnhöfen 6
1.3.2 Erhöhung der Leistungsfähigkeit einer Abzweigstelle 7
1.4 Vorgehen und Abgrenzung zu anderen Untersuchungen 8
2. Vorhandene DatenquellenAgrundlagen 11
2.1 Quellen mit Ist Informationen der DB Netz AG 11
2.1.1 Informationen zu technischen Eigenschaften 11
2.1.2 Ermittlung der betrieblichen Belastung 14
2.1.3 Topographische Informationen 15
2.1.4 Informationsquellen für Ist Kosten 16
2.2 Bildung der Datenbasis für eigene Untersuchungen 22
2.2.1 Zusammenfügen der verschiedenen Datenquellen mit Ist Daten 22
2.2.2 Verwendung der Informationen aus der Anlagenbuchhaltung 23
2.3 Weitere Quellen mit Kostenschätzungen 25
2.3.1 Expertenschätzungen der DB AG [18] 25
2.3.2 Richtwertekatalog Baukosten 27
2.3.3 Instandhaltungskostensätze nach Drucksache 213 (alt) [21] 28
2.3.4 Kostensätze für Instandhaltung in aktuellen Wirtschaftlichkeitsrechnungen 28
2.3.5 Ansätze für Instandhaltungskosten im Straßenbau 29
2.3.6 Konsequenzen 29
2.4 Verzinsung 29
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
II Inhaltsverzeichnis
3. Kostenanalyse für Investitions und Instandhaltungskosten 30
3.1 Vorbemerkungen zu den untersuchten Objektgruppen 30
3.2 Allgemeine Beschreibung des Vorgehens 31
3.3 Gleise 32
3.3.1 Herstellkosten 32
3.3.2 Instandhaltungskosten und Lebensdauer 41
3.4 Signaltechnik 60
3.4.1 Herstellkosten (inkl. signaltechnischer Anteil der Weichen) 60
3.4.2 Instandhaltungskosten 69
3.4.3 Lebensdauer 89
3.5 Weichen 90
3.5.1 Herstellkosten (Anteil für Oberbau) 91
3.5.2 Instandhaltungskosten 104
3.5.3 Lebensdauer 118
3.6 Oberleitung 118
3.6.1 Herstellkosten 118
3.6.2 Instandhaltungskosten 123
3.6.3 Lebensdauer 126
3.7 Bahnübergänge (Sicherung und Belag) 127
3.7.1 Herstellkosten 127
3.7.2 Instandhaltungs und Betriebsführungskosten 127
3.7.3 Lebensdauer 130
3.8 Allgemeiner Bau 130
3.8.1 Herstellkosten 131
3.8.2 Instandhaltungskosten 132
3.8.3 Lebensdauer 134
3.9 Stützbauwerke 134
3.9.1 Herstellkosten 134
3.9.2 Instandhaltungskosten 135
3.9.3 Lebensdauer 136
3.10 Lärmschutzwände 136
3.10.1 Herstellkosten 136
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Inhaltsverzeichnis III
3.10.2 Instandhaltungskosten 138
3.10.3 Lebensdauer 138
3.11 Tunnel 139
3.11.1 Herstellkosten 139
3.11.2 Instandhaltungskosten 140
3.11.3 Lebensdauer 140
3.12 Brücken 141
3.12.1 Herstellkosten 141
3.12.2 Instandhaltungskosten 142
3.12.3 Lebensdauer 143
3.13 Anlagen für den Personenverkehr 143
3.13.1 Bahnsteige und Ausstattung 143
3.13.2 Bahnsteigdächer 145
3.13.3 Bahnsteigbeleuchtung 146
3.13.4 Maschinentechnische Anlagen von Personenbahnhöfen 147
3.13.5 Personentunnel, Rampen und Treppen 148
3.14 Elektrische Energieanlagen und Bahnstromversorgung 150
3.14.1 Bestimmung des Wiederbeschaffungswertes 151
3.14.2 Instandhaltungskosten 152
3.14.3 Lebensdauer 152
3.15 Gebäude 152
3.15.1 Herstellkosten 153
3.15.2 Instandhaltungskosten 153
3.15.3 Lebensdauer 153
3.16 Fernmeldeanlagen 153
3.17 Grunderwerb 155
3.18 Weitere Kostenblöcke 155
3.18.1 Elektrische Energieanlagen 155
3.18.2 Betriebliche Gefahrenmeldeanlagen 156
3.18.3 Maschinentechnische Anlagen der DB Netz AG 157
3.18.4 Kabeltrassen 157
3.18.5 Ver und Entsorgung 158
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
IV Inhaltsverzeichnis
4. Kostenrelevanz der Objektgruppen und der belastungsabhängigen Einflüsse 159
4.1 Anteile der Objektgruppen an den Gesamtkosten 160
4.1.1 Herstellkosten 160
4.1.2 Ersatzinvestitionsbedarf 163
4.1.3 Instandhaltungskosten 165
4.1.4 Gesamtbewertung 166
4.2 Reaktionen des Modells auf Änderungen 167
4.2.1 Änderung der Belastung bei unveränderter Netzstruktur 167
4.2.2 Änderung der Anlagenstruktur 171
5. Übernahme der Daten in das Infrastrukturmodell 172
5.1 Datenstruktur 173
5.1.1 Objekte mit Zuordnung zu Kanten 175
5.1.2 Objekte mit Knotenzuordnung 178
5.1.3 Belastungsdaten 181
5.1.4 Allgemeine Daten 183
5.2 Modellierung und Standardbelegungen 185
5.2.1 Oberbau, Gleise 185
5.2.2 Weichen 188
5.2.3 Stellwerkshierarchien bei verschiedenen Signaltechniken 194
5.2.4 Signaltechnik 195
5.2.5 Oberleitung 203
6. Grundlagen der Berechnung der Infrastrukturkosten 204
6.1 Berücksichtigung der Weichenlänge bei angrenzenden Kanten 204
6.2 Signale 204
6.3 Oberleitung 206
6.4 Erdbau und Stützbauwerke 208
7. Verifizierung des Modells 210
7.1 Herstellkosten 210
7.1.1 Gleise 210
7.1.2 Signaltechnik 212
7.1.3 Weichen 213
7.1.4 Oberleitung 215
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Inhaltsverzeichnis V
7.2 Instandhaltung 215
7.2.1 Gleise 216
7.2.2 Signaltechnik 218
7.2.3 Weichen 219
7.2.4 Oberleitung 221
7.2.5 Bahnübergänge 222
8. Ausblick 223
8.1 Überprüfung der Funktionalitäten 223
8.1.1 Brücken 223
8.1.2 Gleise 223
8.1.3 Weichen 224
8.1.4 Signaltechnik 224
8.2 Verbesserte Kostenberechnungen 224
8.2.1 Lebensalter 225
8.2.2 Betriebsführung der Stellwerke 225
8.3 Automatisierungsmöglichkeiten in der Bearbeitung 226
8.4 Verwendung der technischen Attribute in der Simulation 226
9. Zusammenfassung 228
Literaturverzeichnis 231
Cay üenau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
VI Verzeichnis der Abbildungen
Verzeichnis der Abbildungen
Abbildung 1: Beeinflussbare Kosten eines Projektes in Abhängigkeit von der
fortschreitenden Planungstiefe und den Einsatzzeiträumen der
Beteiligten 3
Abbildung 2: Anwendungsbeispiel "Ausbau einer eingleisigen Strecke" 6
Abbildung 3: Anwendungsbeispiel "Neugestaltung Abzweigstelle" 8
Abbildung 4: Prinzipielle Darstellung der Struktur und Beschreibung in SAP R/3
Netz 13
Abbildung 5: Verknüpfung der verschiedenen Datenquellen 22
Abbildung 6: Vergleich des Geschwindigkeitseinflusses nach UIC und
Einflussfaktorverfahren auf die Instandhaltungskosten 43
Abbildung 7: Vergleich des Belastungseinflusses nach UIC und
Einflussfaktorverfahren auf die Instandhaltungskosten 44
Abbildung 8: Darstellung der unterschiedlichen Bereiche von Bahnstelle,
Erlösabschnitt und Technischem Platz 51
Abbildung 9: Vergleichende Darstellung verschiedener Kriterien für Gleise 56
Abbildung 10: Vergleichende Darstellung von mathematisch optimaler und vom
Modell her erforderlicher Regressionsgerade 80
Abbildung 11: Abhängigkeiten des zeitlichen Aufwandes der signaltechnischen
Instandhaltung 84
Abbildung 12: Verteilung der Häufigkeit verschiedener Hauptsignaltypen auf die
verschiedenen Belastungsgruppen 86
Abbildung 13: Qualitative Darstellung des Zeitaufwandes für die Instandhaltung
ausgewählter signaltechnischer Elemente 87
Abbildung 14: Zuordnung der Hauptsignale zu Belastungskategorien 88
Abbildung 15: Eigenmittelanteile der DB Netz AG bei Weichenumbauten,
getrennt nach alten und neuen Bundesländern 95
Abbildung 16: Längenabhängige Baukosten von Standardweichen und mögliche
verschiedene Kurvenanpassungen 102
Abbildung 17: Schematische Darstellung einer Nachspannung über drei Felder 120
Abbildung 18: Schematische Darstellung der Oberleitung über einer
Weichenverbindung 122
Abbildung 19: Anteile der Objektgruppen an den Wiederbeschaffungswerten 163
Abbildung 20: Anteile der Objektgruppen an den Reinvestitionsausgaben 164
Abbildung 21: Anteile der Objektgruppen an den Instandhaltungs und
Energiekosten 165
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Verzeichnis der Abbildungen VII
Abbildung 22: Anteile der verschiedenen Objektgruppen an den LCC 167
Abbildung 23: Allgemeiner Aufbau der Datenstruktur 174
Abbildung 24: Datenmodell für Gleise 175
Abbildung 25: Datenstruktur für bautechnische Objekte 176
Abbildung 26: Datenstruktur für Signale zur Berechnung
belastungsunabhängiger Kosten 179
Abbildung 27: Datenstruktur für die Abbildung der Weiche 180
Abbildung 28: Datenstruktur für die Abbildung der Oberleitung 181
Abbildung 29: Berechnung der Anzahl der Freimeldeabschnitte aus den
Freimeldekontakten 200
Abbildung 30: Näherungsfunktionen für belastungsabhängige
Instandhaltungskosten 202
Abbildung 31: Einfluss der Weiche auf die Kantenlänge benachbarter Kanten 204
Abbildung 32: Ermittlung von Herstellkosten bei Signalumbauten 206
Abbildung 33: Einfluss der Geschwindigkeit auf die Instandhaltungskosten 249
Abbildung 34: Einfluss der maximalen Zuggeschwindigkeit auf die Kosten der
Erneuerung 250
Abbildung 35: Einfluss der Belastung auf die Instandhaltungskosten 251
Abbildung 36: Einfluss der Belastung auf die Kosten der Erneuerung 251
Abbildung 37: Einfluss der Geschwindigkeit auf die Instandhaltungskosten 253
Abbildung 38: Einfluss der Belastung auf die Instandhaltungskosten 254
Abbildung 39: Vergleich der technischen Eigenschaften der Weichen in den
verschiedenen Untersuchungsgruppen 263
Abbildung 40: Vergleich der Kenngrößen für die Belastung von Weichen in den
verschiedenen Untersuchungsgruppen 264
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
VIII Verzeichnis der Tabellen
Verzeichnis der Tabellen
Tabelle 1: Darstellung der gebuchten Leistungen des Jahres 2005 im System
SAP R/3 21
Tabelle 2: Anteil möglicher zu untersuchender Gleise zwischen 1995 und
2001 unter Berücksichtigung von Teilerneuerungen 34
Tabelle 3: Bestandteile der Instandhaltungskosten gemäß dem jeweiligen
Verfahren oder der entsprechenden Datenquelle 45
Tabelle 4: Zuordnung von Geschwindigkeit und Gewicht zu den betrachteten
Zuggattungen 52
Tabelle 5: Durchschnittskosten je Gleismeter für den Gesamtbestand und die
ausgewählten durchgehenden Hauptgleise 57
Tabelle 6: Kennwerte beider untersuchter Datenbestände für die Kosten der
Gleisinstandhaltung 58
Tabelle 7: Grundlagen der Kostenermittlung auf Signalbasis, Anteil
Signalmark 69
Tabelle 8: Ausgaben der DB Netz AG für Signaltechnik und
Selbstblockanlagen in 2005 [Mio. €/a] 76
Tabelle 9: Ermittlung der Ausgleichsfaktoren für die Signaltechniken 81
Tabelle 10: Verhältnis der Zeitwerte für Instandhaltung zwischen den
verschiedenen Belastungsklassen 88
Tabelle 11: Vergleich der Investitionen nach Sachanlagenübersicht und
Anlagengitter [Mio. €] 93
Tabelle 12: Minderkosten Aschweiie von Holzschwellen gegenüber
Betonschwellenweichen [€/m] 99
Tabelle 13: Minderkosten Ascwene gegenüber der UIC 60 Schiene [€/m] 99
Tabelle 14: Minderkosten AAntrieb des Handantriebes gegenüber dem
elektrischen Antrieb [€/m] 100
Tabelle 15: Kostendifferenzen A^eisan bei Weichen in Abhängigkeit der
Gleisart [€/m] 100
Tabelle 16: Mehrkosten für bewegliche Herzstücke in Weichen [€/m] 103
Tabelle 17: Durchschnittskosten je Weiche auf Basis unterschiedlicher
Datenbestände 111
Tabelle 18: Kostenstruktur der Instandhaltung von Weichen 112
Tabelle 19: Abhängigkeit der Heizstabzahl von Länge, Schienenform und
Herzstück bei einfachen Weichen 116
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Verzeichnis der Tabellen IX
Tabelle 20: Abhängigkeiten der installierten Heizleistung bei einfachen
Weichen 117
Tabelle 21: Kosten für Bahnübergänge (Bü) gemäß Expertenschätzung 128
Tabelle 22: Ergebnisse der statistischen Analyse für die jährlichen
Instandhaltungskosten von Bahnübergängen 129
Tabelle 23: Baukosten verschiedener Stützbauwerkstypen nach dem EBA
Richtwertekatalog 135
Tabelle 24: Instandhaltungskosten von Brücken nach verschiedenen Quellen 143
Tabelle 25: Grad der Modellaffinität für die verschiedenen Objektgruppen 160
Tabelle 26: Überschlägige Darstellung von Belastungsabhängigkeit und
Kostenanteilen 169
Tabelle 27: Berücksichtigte Größenparameter bei bautechnischen
Einzelobjekten 177
Tabelle 28: Ausrüstung von Weichen mit Weichenheizung in Abhängigkeit von
der Gleisart 191
Tabelle 29: Ausrüstung von Weichen mit Weichenantrieb in Abhängigkeit von
der Gleisart 192
Tabelle 30: Abbildungsmöglichkeiten der verschiedenen Stellwerksstrukturen
im Modell 195
Tabelle 31: Kriterien für die Zuordnung von Geschwindigkeitsanzeigern 197
Tabelle 32: Gegenüberstellung der Gleisumbaukosten des Standardgleises (s.
3.3.2.6) nach verschiedenen Berechnungsverfahren [€/m] 211
Tabelle 33: Weichenumbaukosten nach verschiedenen Quellen [T€] 214
Tabelle 34: Objektgruppen mit dem zugehörigen IH Aufwand und dem
enthaltenen prozentualen Aufschlag 237
Tabelle 35: Verwendung der Quellen für belastungsabhängige Berechnungen
von Herstell und Instandhaltungskosten für Gleise, Weichen,
Signale und Oberleitungen 238
Tabelle 36: Verwendung der Quellen für belastungsunabhängige
Berechnungen von Herstell und Instandhaltungskosten der
wesentlichen übrigen Objektgruppen 239
Tabelle 37: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis gewichteter
Meterkosten 240
Tabelle 38: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis ungewichteter
Meterkosten 241
Tabelle 39: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis gewichteter
Gesamtbaukosten 242
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
X Verzeichnis der Tabellen
Tabelle 40: Bestimmung der Baukosten von Gleisen auf Basis ungewichteter
Gesamtbaukosten 243
Tabelle 41: Parameter für die Kosten der Gleisinstandhaltung auf Basis von
ca. 11.700 km Gleis mit abgeglichenen Infrastrukturdaten der DB
Netz AG 255
Tabelle 42: Parameter für die Kosten der Gleisinstandhaltung auf Basis von
31.300 km Gleislänge mit nicht abgeglichenen Infrastrukturdaten
der DB Netz AG 256
Tabelle 43: Ergebnisse bei Variation der Einflussfaktoren für die
Gleisinstandhaltung 257
Tabelle 44: Filterkriterien der statistischen Auswertung der
Instandhaltungskosten für die verschiedenen Signaltechniken (X =
beliebig) 258
Tabelle 45: Auswertung der signaltechnischen Instandhaltungskosten:
Kenngrößen, Mittelwerte und Ergebnisse der Varianzanalyse 259
Tabelle 46: Auswertung der signaltechnischen Instandhaltungskosten:
Ergebnisse der Regressionsrechnung bezogen auf Signaltypen
und techniken 260
Tabelle 47: Bestimmung der Baukosten von Weichen auf Basis der
gewichteten meterbezogenen Ausgaben 261
Tabelle 48: Bestimmung der Baukosten von Weichen auf Basis von
Gesamtausgaben 262
Tabelle 49: Instandhaltungskosten von Weichen in Kreuzungsbahnhöfen, die
ausschließlich in durchgehenden Hauptgleisen liegen 265
Tabelle 50: Instandhaltungskosten von Weichen in allen Kreuzungsbahnhöfen 266
Tabelle 51: Ergebnisse der belastungsabhängigen Untersuchung von
Strecken und Kreuzungsbahnhöfen 268
Tabelle 52: Ergebnisse der belastungsunabhängigen Untersuchung des
Gesamtbestandes 268
Tabelle 53: Zusammenstellung der Kostenanteile einzelner Objektgruppen am
Gesamtbestand auf Basis der eigenen Kostenermittlungen 269
Tabelle 54: Zuordnung zwischen signaltechnischen Funktionen und
Signaltypen in Abhängigkeit der Anlagenklasse 271
Tabelle 55: Kombinationen von Erd und Stützbauwerken mit zugehörigen
Formeln zur Flächenberechnung 273
Cay Lienau: Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation
Verzeichnis der Anhänge XI
Verzeichnis der Anhänge
Anhang 1: Anmerkungen zur Sachanlagenrechnung 235
Anhang 2: Objektgruppen im technischen Teil des Systems SAP R/3 Netz 237
Anhang 3: Verwendung der verschiedenen Quellen 238
Anhang 4: Ergebnisse von Baukosten für Gleise 240
Anhang 5: Theoretische Beschreibung von Ursache Wirkungs Beziehungen
im Gleis 244
Anhang 6: Verfahren auf Basis von Einflussfaktoren 248
Anhang 7: Faktoren nach dem UlC Verfahren 252
Anhang 8: Ergebnisse statistischer Untersuchungen für die
Instandhaltungskosten von Gleisen 255
Anhang 9: Statistische Auswertung der Instandhaltungskosten verschiedener
Signaltechniken 258
Anhang 10: Ergebnisse für Baukosten von Weichen 261
Anhang 11: Statistische Analyse der Instandhaltungskosten bei Weichen 263
Anhang 12: Abschätzung der zugkilometerabhängigen Kosten der Oberleitung
über den Fahrdrahtwechsel 267
Anhang 13: Abhängigkeiten der IH Kosten der Oberleitung 268
Anhang 14: Kostenanteile einzelner Objektgruppen am Gesamtbestand 269
Anhang 15: Zuordnung der Signaltypen 270
Anhang 16: Berechnungsgrundlagen für Erd und Stützbauwerke 272
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