Modernisierung Wehrkammertore S-Bahn-Stammstrecke München
Ausgangslage
Die Münchner S-Bahn-Stammstrecke führt zwischen den Stationen Rosenheimer Platz und Isartor unter der Isar hindurch. Der tiefste Punkt des Stammstreckentunnels befindet sich zwischen der Haltestelle Isartor und der Isar. Die Tunnelröhren verlaufen dort rund elf Meter unterhalb der Isar.
Zum Schutz der unterirdischen Infrastruktur befinden sich im Bereich der Isarunterquerung zwei massive Wehrkammertore. Sie dienen als besondere Sicherheitseinrichtung für den außergewöhnlichen Fall, dass beispielsweise infolge einer Beschädigung des Tunnels Isarwasser in die Tunnelröhren eindringt. In einer solchen Situation können die Tore abgesenkt und die beiden Röhren verschlossen werden. Dadurch soll verhindert werden, dass sich das Wasser über die Tunnelstrecke weiter in Richtung der tiefer gelegenen Münchner Innenstadt ausbreitet.
Die jeweils rund 25 Tonnen schweren Stahltore sind damit ein wichtiger Bestandteil des Sicherheitskonzepts der Münchner S-Bahn-Stammstrecke. Nach Angaben der S-Bahn München mussten sie bislang noch nie in einem tatsächlichen Notfall eingesetzt werden.
Damit die Wehrkammertore im Ernstfall zuverlässig funktionieren, werden sie zweimal jährlich bewegt und auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. Die regelmäßige Bewegung der Mechanik verhindert unter anderem, dass sich der im Tunnel entstehende Bremsstaub dauerhaft an beweglichen Bauteilen festsetzt und deren Funktion beeinträchtigt. Auf diese Weise wird die dauerhafte Funktions- und Einsatzbereitschaft der Wehrkammertore sichergestellt, sodass diese im Ernstfall die S-Bahn-Stammstrecke zuverlässig vor eindringendem Wasser schützen können.
Aufgabenstellung
Die Aufgabenstellung bestand in der grundlegenden Ertüchtigung und Modernisierung der vorhandenen Steuerungs- und Antriebstechnik der Wehrkammertore. Die bestehende, überwiegend relaisbasierte Steuerung sollte schrittweise durch eine moderne, fehlersichere und hochverfügbare SPS-Steuerung ersetzt werden.
Die Modernisierung erfolgte in mehreren aufeinander abgestimmten Umbauabschnitten. Dabei musste sichergestellt werden, dass die Anlage zwischen den einzelnen Maßnahmen weiterhin sicher und betriebsbereit blieb. Aufgrund der Lage der Wehrkammertore im Bereich der Münchner S-Bahn-Stammstrecke waren für die Umsetzung zudem besondere betriebliche und sicherheitstechnische Rahmenbedingungen zu berücksichtigen.
Leistungen
Im Zuge der Modernisierung wurde zunächst die bestehende Steuerungstechnik umgebaut und erneuert. Hierzu gehörten die Umbaukonzeption sowie die vollständige Elektrokonstruktion einschließlich der Auslegung und Lieferung der erforderlichen Schaltschränke. Für die Steuerung der Wehrkammertore kommt eine fehlersichere und redundant ausgeführte SPS-Steuerung zum Einsatz. Durch die redundante Ausführung wird eine hohe Anlagenverfügbarkeit erreicht. Bei Ausfall eines Steuerungssystems kann das zweite System die erforderlichen Steuerungsaufgaben übernehmen, sodass die sicherheitsrelevante Funktion der Anlage weiterhin gewährleistet bleibt.
Die SPS-Software für die Steuerung und Überwachung der Wehrkammertore wurde von uns programmiert. Neben der eigentlichen Ansteuerung der Anlage wurden die erforderlichen Sicherheits- und Überwachungsfunktionen in die Steuerung integriert. Darüber hinaus wurde die Schnittstellenkopplung zur S-Bahn-Leitzentrale realisiert. Dadurch ist die Steuerung der Wehrkammertore in die übergeordnete Leit- und Sicherheitstechnik der S-Bahn-Stammstrecke eingebunden.
Nach dem Umbau der Steuerungstechnik im Jahr 2012 wurde im Jahr 2013 zusätzlich die Antriebstechnik der Wehrkammertore modernisiert. Die Arbeiten umfassten damit sowohl die elektrische und steuerungstechnische Erneuerung als auch die Modernisierung der für die Bewegung der schweren Stahltore erforderlichen Antriebstechnik.
Herausforderungen und Besonderheiten
Eine besondere Herausforderung stellten die außergewöhnlichen Rahmenbedingungen vor Ort dar. Die Wehrkammertore befinden sich unmittelbar in den Tunnelröhren der hoch frequentierten Münchner S-Bahn-Stammstrecke und damit innerhalb eines betrieblich und sicherheitstechnisch besonders sensiblen Anlagenbereichs.
Arbeiten an der Steuerungs- und Antriebstechnik konnten deshalb ausschließlich während festgelegter Sperrpausen durchgeführt werden. Während des regulären S-Bahn-Betriebs war ein Arbeiten im Gleis- und Tunnelbereich nicht möglich. Für jeden einzelnen Umbauabschnitt stand somit nur ein eng begrenztes Zeitfenster zur Verfügung. Die einzelnen Arbeitsschritte mussten im Vorfeld detailliert geplant und vorbereitet werden. Innerhalb der jeweiligen Sperrpause waren die vorgesehenen Umbauten durchzuführen, die geänderten Funktionen zu prüfen und die Anlage anschließend wieder in einen sicheren und betriebsbereiten Zustand zu versetzen.
Besonders anspruchsvoll waren die Inbetriebnahme- und Erprobungsarbeiten. Zur vollständigen Funktionsprüfung der modernisierten Steuerungs- und Antriebstechnik mussten die rund 25 Tonnen schweren Wehrkammertore mehrfach vollständig geschlossen und wieder geöffnet werden. Hierfür mussten zuvor die im Bewegungsbereich der Tore verlaufenden Oberleitungen ausgebaut beziehungsweise demontiert werden. Erst anschließend konnten die Tore verfahren und die erforderlichen Funktions- und Sicherheitstests durchgeführt werden.
Die Inbetriebnahmen erforderten damit eine enge Abstimmung verschiedener Gewerke und konnten ausschließlich innerhalb entsprechend vorbereiteter nächtlicher beziehungsweise an Wochenenden liegender Sperrzeiten stattfinden. Nach Abschluss der Prüfungen mussten die erforderlichen Voraussetzungen für die Wiederaufnahme des regulären S-Bahn-Betriebs wiederhergestellt werden. Die Umsetzung erforderte daher eine sehr hohe Planungs- und Vorbereitungstiefe sowie eine präzise Koordination aller beteiligten Arbeiten. Die Modernisierung musste schrittweise erfolgen, ohne die dauerhafte Verfügbarkeit dieser sicherheitsrelevanten Einrichtung der Münchner S-Bahn-Stammstrecke zu beeinträchtigen.
