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Moderner silberner Personenzug an einem Bahnsteig, mit Oberleitungen und einem blauen Wagen auf einem benachbarten Gleis.

Abdichtung von Erdbauwerken im Eisenbahnbau

Geosynthetische Tondichtungsbahnen, Kunststoffdichtungsbahnen und Schutzlagen

Die Abdichtung von Erdbauwerken im Bahnbau umfasst den Einbau gering wasserdurchlässiger Dichtungsschichten in Bahndämmen, Einschnitten und weiteren Erdbauwerken. Diese sollen verhindern, dass mit Kraftstoffen, Herbiziden oder Enteisungsmitteln belastetes Niederschlagswasser in den Untergrund eindringt und das Grundwasser verunreinigt. Naue bietet aufeinander abgestimmte Geobaustoffe für den gesamten Schichtaufbau: Bentofix® geosynthetische Tondichtungsbahnen (GTD) und Carbofol® HDPE-Kunststoffdichtungsbahnen als Dichtungselement sowie Secutex® Vliesstoffe als Schutzlage oberhalb und unterhalb. Jede Komponente verfügt für ihren Anwendungsfall über eine DB HPQ gemäß DBS 918 039.

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Auf einen Blick

  • Anwendung: Abdichtung von Bahndämmen, Einschnitten und Tiefendränungen in Wasserschutzgebieten sowie mechanischer Schutz der eingesetzten Dichtungselemente.
  • Produkte: Zu den wichtigsten Naue Produkten zählen Bentofix® NSP 5400 DB (GTD), Carbofol® HDPE 406 2.0 F/F DB (Kunststoffdichtungsbahn) und Secutex® R 901 DB (Schutzvliesstoff).
  • Regelwerke: Die Planung erfolgt gemäß DBS 918 039 (Anwendungsfälle 3.11, 3.12 und 3.13), RIL 836 / DS 836 und dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG).
  • Typische Einsatzbereiche: Hochgeschwindigkeitsstrecken und konventionelle Bahnstrecken, Erdbauwerke im U-Bahn-Bau sowie Bahntrassen in Wasserschutz- und Karstgebieten.

Abdichtung von Erdbauwerken im Bahnbau: Herausforderungen, Lösungen und Ergebnisse

Herausforderungen

  • Risiko einer Grundwasserverunreinigung durch mit Kraftstoffen, Herbiziden oder Enteisungsmitteln belastetes Oberflächenwasser von Bahnanlagen
  • Unregelmäßige Böschungsgeometrien, die den Einbau einer mineralischen Tondichtung erschwert
  • Mechanische Beanspruchung der Dichtungsbahnen durch scharfkantiges Schüttmaterial und Belastungen aus dem Zugverkehr, insbesondere durch Durchstanzen, Abrieb und Scherkräfte
  • Strenge Zulassungsanforderungen: DB HPQ, EBA und Gewässerschutzrecht
  • Enge Bauzeitfenster bei Arbeiten an Bahnstrecken unter laufendem Betrieb

Lösung

  • Bentofix® NSP 5400 DB: Geosynthetische Tondichtungsbahn (GTD) zur Abdichtung von Böschungen und unregelmäßig geformten Oberflächen (Anwendungsfall 3.11)
  • Carbofol® HDPE 406 2.0 F/F DB: Kunststoffdichtungsbahn mit verschweißten Nähten zur Abdichtung von Randbereichen und Bereichen mit hohen hydraulischen Druckbelastungen (Anwendungsfall 3.12)
  • Secutex® R 901 DB: Schutzvliesstoff oberhalb und unterhalb des Dichtungselements (Anwendungsfall 3.13)
  • Kombiniertes Dichtungssystem: Kombination aus GTD und Kunststoffdichtungsbahn für Karstgebiete oder besonders sensible Bereiche, vorbehaltlich einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE)

Ergebnis

  • Hydraulische Leitfähigkeit von k10 = 1,2 × 10⁻¹¹ m/s mit Bentofix® NSP 5400 DB (EN 16416)
  • Durchgehend verschweißte Abdichtung aus Kunststoffdichtungsbahnen mit prüfbaren Nähten
  • Dichtungselement gegen Durchstoß und Abrieb geschützt; Schutzwirksamkeit nach EN 13719 geprüft
  • Jede Schicht mit einer gültigen DB HPQ für ihren Anwendungsfall
  • Einbau von GTDs ohne Schweiß- oder Verdichtungsgeräte, in der Regel schneller als der Einbau einer CCL (projektabhängig)

Typische Anwendungen zur Abdichtung von Erdbauwerken im Bahnbau

Abdichtungs- und Schutzsysteme von Naue kommen überall dort zum Einsatz, wo Bahnstrecken grundwassersensible Bereiche durchqueren oder an diese angrenzen.

  • Railway embankments slopes

    Eisenbahndämme

    Abdichtung neuer und bestehender Bahndämme zum Schutz des Grundwassers vor potenziell belastetem Oberflächenwasser.

  • Groundwater protection ristwag

    Wasserschutzgebiete

    Zugelassene Abdichtungssysteme für Bahnstrecken in ausgewiesenen Wasserschutzgebieten.

  • Railway construction

    Eisenbahn-Hochgeschwindigkeitsstrecken

    Abdichtungs- und Schutzsysteme für Neubaustrecken, einschließlich Trassen durch Karstgebiete.

  • Railway tunnel

    Tunnelportalbereiche

    Abdichtung der Übergänge zwischen Fester Fahrbahn und angrenzenden Erdbauwerken.

Abdichtung in Erdbauwerken der Eisenbahn: technische Hinweise

Der geeignete Abdichtungsaufbau hängt von der Böschungsgeometrie, der hydraulischen Belastung, der Empfindlichkeit des Grundwassers und den geltenden Zulassungen ab. Jedes Naue System kombiniert ein Dichtungselement mit jeweils einer Schutzlage darüber und darunter.

Dränrinne im Bau, mit weißer Folie ausgekleidet und mit Betonbauwerken zwischen grasbewachsenen Dämmen.
Dränrinne im Bau, mit weißer Folie ausgekleidet und mit Betonbauwerken zwischen grasbewachsenen Dämmen.
Einbau einer Naue Carbofol® Kunststoffdichtungsbahn mit geprägter Oberfläche für eine zuverlässige Abdichtung im Eisenbahnerdbau.
Einbau einer Naue Carbofol® Kunststoffdichtungsbahn mit geprägter Oberfläche für eine zuverlässige Abdichtung im Eisenbahnerdbau.

Robust beim Einbau – zuverlässig in der Leistung

Im Eisenbahnerdbau müssen Dichtungssysteme dynamischen Belastungen aus dem Zugverkehr und unterschiedlichen Untergrundbedingungen standhalten. Gleichzeitig erfordern begrenzte Bauzeitfenster eine effiziente Verlegung. Die aufeinander abgestimmten Geobaustoffe von Naue berücksichtigen diese Anforderungen: Der Schutzvliesstoff Secutex® R 901 DB schützt das Dichtungselement vor mechanischen Beschädigungen durch scharfkantiges Schüttmaterial und trägt zur Übertragung von Scherkräften zwischen den Schichten bei. Als Dichtungselement kommt je nach Böschungsgeometrie und hydraulischer Beanspruchung eine geosynthetische Tondichtungsbahn (Bentofix®) oder eine Kunststoffdichtungsbahn (Carbofol®) zum Einsatz.

Praktische Vorteile für Baustellenteams:

  • Bentofix® NSP 5400 DB wird mit einer Überlappung von mindestens 300 mm verlegt. Eine farbige Markierung auf dem Produkt erleichtert die Einhaltung der erforderlichen Überlappungsbreite. Ein Verschweißen der Bahnen ist nicht erforderlich. Die Längsüberlappungen dichten durch die Hydratation des Natriumbentonits selbstständig ab.
  • Bentofix® ist vollflächig vernadelt, und das Thermal Lock-Verfahren verbindet die Fasern thermisch mit dem Trägergeotextil. Dadurch ergibt sich eine richtungsunabhängige innere Scherfestigkeit auf Böschungen.
  • Carbofol® HDPE 406 2.0 F/F DB verfügt über eine beidseitig strukturierte Oberfläche (F/F), die eine hohe Reibung an den angrenzenden Schutzvliesstoffen ermöglicht.
  • Carbofol® Nähte werden für DB-Anwendungen von nach DVS 2212-3 zertifizierten Schweißern gemäß DVS 2225-4 verschweißt und mittels Luftdruck- oder Vakuumprüfung kontrolliert.
  • Secutex® R 901 DB erfüllt das Mindestflächengewicht von 500 g/m² gemäß RIL 836; seine Schutzwirksamkeit wird nach EN 13719 geprüft.

Einbauablauf Schritt für Schritt:

  1. Einen ebenen, tragfähigen Untergrund herstellen und scharfkantige Materialien sowie andere potenziell schädigende Fremdkörper entfernen.
  2. Den unteren Schutzvliesstoff Secutex® R 901 DB einbauen.
  3. Das Dichtungselement einbauen: Bentofix® Bahnen mit mindestens 300 mm Überlappung verlegen oder Carbofol® Bahnen ausrollen und die Schweißnähte fachgerecht herstellen und prüfen.
  4. Den oberen Schutzvliesstoff Secutex® R 901 DB faltenfrei und vollflächig anliegend auf dem Dichtungselement verlegen.
  5. Bauen Sie die Bodenüberdeckung ein: mindestens 300 mm auf Bentofix®, gemäß Planung auf Carbofol®. Lassen Sie Bentofix® nur dann unbedeckt, wenn es vor vorzeitiger Hydratation geschützt ist.

Abdichtung in Eisenbahnerdbauwerken: häufig gestellte Fragen (FAQ)

Die Abdichtung von Erdbauwerken im Eisenbahnbau dient dem Schutz des Grundwassers vor Schadstoffen aus dem Bahnbetrieb, beispielsweise Kraftstoffen, Herbiziden und Enteisungsmitteln. Dazu werden gering wasserdurchlässige Dichtungssysteme in Bahndämmen, Einschnitten und weiteren Erdbauwerken eingesetzt. Das System besteht aus einer geosynthetischen Tondichtungsbahn (GTD) oder einer HDPE-Kunststoffdichtungsbahn als Dichtungselement sowie jeweils einer Schutzlage aus Vliesstoff oberhalb und unterhalb des Dichtungselements.

Naue bietet aufeinander abgestimmte Geobaustoffe für den gesamten Schichtaufbau. Bentofix® NSP 5400 DB dient als geosynthetische Tondichtungsbahn (GTD) zur Abdichtung von Böschungen und unregelmäßigen Oberflächen (DB HPQ, Anwendungsfall 3.11). Carbofol® HDPE 406 2.0 F/F DB kommt als Kunststoffdichtungsbahn mit verschweißten Nähten in Randbereichen und bei hohen hydraulischen Druckbelastungen zum Einsatz (Anwendungsfall 3.12). Secutex® R 901 DB schützt das Dichtungselement als Schutzvliesstoff oberhalb und unterhalb der Dichtungsschicht (Anwendungsfall 3.13).

Eine Bentofix® GTD ist auf Böschungen und unregelmäßigen Erdbauoberflächen im Allgemeinen die praktikablere Wahl, da sie mit ihrem selbstdichtenden Bentonit und ihrer vernadelten Struktur für schwierige Geometrien geeignet ist. Eine verschweißte Carbofol® Kunststoffdichtungsbahn wird bevorzugt, wenn die Dichtheit der Nähte, eine hohe hydraulische Druckhöhe oder chemische Einwirkungen entscheidend sind, beispielsweise in Randbereichen oder bei Querungen verunreinigter Flächen. In Karstgebieten oder besonders sensiblen Bereichen können beide im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) kombiniert werden.

Kantiges Schüttmaterial, die Schutzschicht unter dem Schotterbett und dynamische Zuglasten können eine Kunststoffdichtungsbahn oder GTD durchstoßen oder durch Abrieb beschädigen. Der Schutzvliesstoff Secutex® R 901 DB nimmt diese Kräfte auf und überträgt bei vollflächigem Kontakt mit der Dichtungsbahn horizontale Kräfte an der Grenzfläche. DBS 918 039 Anwendungsfall 3.13 schreibt das Schutzelement als Bestandteil des Systems vor, und RIL 836 fordert ein Flächengewicht von mindestens 500 g/m².

DBS 918 039 definiert Anwendungsfälle für Geobaustoffe im Eisenbahnbau. Hersteller benötigen für jeden Anwendungsfall eine DB HPQ. Anwendungsfall 3.11 umfasst geosynthetische Tondichtungsbahnen (GTD) als Dichtungselement, Anwendungsfall 3.12 Kunststoffdichtungsbahnen als Dichtungselement und Anwendungsfall 3.13 das Schutzelement für beide. Der Schichtaufbau kombiniert daher ein Dichtungselement gemäß Anwendungsfall 3.11 oder 3.12 mit einer Schutzlage gemäß Anwendungsfall 3.13.

Die wichtigsten Regelwerke sind DBS 918 039 (Technische Lieferbedingungen für Geobaustoffe im Eisenbahnbau), RIL 836 / DS 836 (DB-Richtlinie für Erdbau) und das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) für Wasserschutzgebiete. Das Schweißen von Kunststoffdichtungsbahnen für DB-Anwendungen erfolgt nach DVS 2225-4. Zu den relevanten Prüfnormen gehören EN 16416 (hydraulische Leitfähigkeit von GTDs), EN 13719 (Schutzwirksamkeit), EN ISO 12236 (statischer Durchstoß) und EN ISO 12957-1/-2 (Scherfestigkeit).

Der untere Schutzvliesstoff Secutex® wird auf einem ebenen Untergrund verlegt. Anschließend werden die Bentofix®-Bahnen mit einer Überlappung von mindestens 300 mm verlegt. Ein Verschweißen der Bahnen ist nicht erforderlich. Die Carbofol® Bahnen hingegen werden von zertifizierten Schweißern gemäß DVS 2225-4 verschweißt, und die Schweißnähte werden mittels Luftdruck- oder Vakuumprüfung geprüft. Anschließend werden die obere Schutzlage aus Secutex® und die Bodenüberdeckung eingebaut. Über Bentofix® beträgt die Überdeckung mindestens 300 mm. Die Einbaurichtlinie von Naue muss entsprechend den Anforderungen des EBA auf der Baustelle vorliegen.

Bei vielen Projekten ja. Eine GTD wird in einer Schichtdicke von 5-10 mm eingebaut, während eine mineralische Tondichtung 300-500 mm ausgewählten Ton erfordert, der lagenweise eingebaut und verdichtet wird. Gegenüber einer mineralischen Tondichtung sind Einsparungen von bis zu 40 % möglich. Der tatsächliche Kostenunterschied hängt vom Projekt ab, unter anderem von der Verfügbarkeit des Tons, der Transportentfernung und der Böschungsgeometrie.

Ja. Alle Systemkomponenten verfügen für ihre jeweiligen Anwendungsfälle über die DB HPQ. Die Systeme sind für Bahnstrecken durch Wasserschutzgebiete gemäß den Anforderungen des WHG ausgelegt. Auf der Schnellfahrstrecke Wendlingen–Ulm in Deutschland, die den Karst der Schwäbischen Alb durchquert, wurden rund 70.000 m² Carbofol® HDPE 406 2.0 F/F DB zwischen insgesamt rund 140.000 m² Schutzvliesstoff Secutex® R 901 DB eingebaut.

Abdichtung von Erdbauwerken im Eisenbahnbau: Planung nach DB-Normen

Abdichtungs- und Schutzsysteme für Erdbauwerke im Eisenbahnbau werden gemäß den Normen der DB AG und den nationalen Gewässerschutzvorschriften geplant. Die Abteilung Engineering & Design (EDD) von Naue unterstützt bei der Definition der technischen Anforderungen - von der Vorplanung bis zur Erstellung der Ausschreibungsunterlagen:

  • DBS 918 039: Technische Lieferbedingungen für Geobaustoffe im Eisenbahnbau. Anwendungsfälle 3.11 (GTD), 3.12 (Kunststoffdichtungsbahn) und 3.13 (Schutzelement); für die eingesetzten Produkte ist jeweils eine gültige Herstellerbezogene Produktqualifikation (HPQ) erforderlich.
  • RIL 836 / DS 836: DB-Richtlinie für Erdbauwerke im Eisenbahnbau, einschließlich des Mindestflächengewichts von 500 g/m² für Schutzvliesstoffe.
  • WHG: Wasserhaushaltsgesetz, die Grundlage für Planungsanforderungen in Wasserschutzgebieten.
  • DVS 2225-4 / DVS 2212-3: Schweißen von Kunststoffdichtungsbahnen in DB-Anwendungen und Qualifikation der Schweißer.
  • EN 16416, EN 13719, EN ISO 12236: Prüfverfahren für die hydraulische Leitfähigkeit von GTDs, die Schutzwirksamkeit und die statische Durchstoßfestigkeit.
  • EN ISO 12957-1/-2: Scherfestigkeit von Geobaustoffen, die Grundlage für den Nachweis der Böschungsstandsicherheit.
  • ZiE (EBA): Zustimmung im Einzelfall durch das Eisenbahn-Bundesamt für Ausführungen außerhalb bestehender DB-Normen, etwa Kombinationsbarrieren in Karstgebieten.
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Baustelle mit einer langen, mit weißen Bahnen ausgekleideten Dränrinne, Betonschächten und Rohren zwischen grasbewachsenen Dämmen.
Baustelle mit einer langen, mit weißen Bahnen ausgekleideten Dränrinne, Betonschächten und Rohren zwischen grasbewachsenen Dämmen.
Einbau verschiedener Abdichtungsprodukte von Naue, um die fachgerechte Abdichtung eines Großbauwerks sicherzustellen. Die verschiedenen Geobaustoffe werden sorgfältig aufeinander abgestimmt und zu einem mehrschichtigen Abdichtungssystem kombiniert.
Einbau verschiedener Abdichtungsprodukte von Naue, um die fachgerechte Abdichtung eines Großbauwerks sicherzustellen. Die verschiedenen Geobaustoffe werden sorgfältig aufeinander abgestimmt und zu einem mehrschichtigen Abdichtungssystem kombiniert.

Funktionsweise des Naue Abdichtungssystems im Schichtaufbau

Die aufeinander abgestimmten Geobaustoffe von Naue übernehmen im Schichtaufbau unterschiedliche Funktionen:

  1. Untere Schutzlage: Schützt das Dichtungselement vor mechanischen Beschädigungen durch Unebenheiten und scharfkantige Bestandteile des Untergrunds.
  2. Dichtungselement: Bentofix® NSP 5400 DB sorgt durch quellfähigen Natriumbentonit für eine geringe Wasserdurchlässigkeit (k₁₀ = 1,2 × 10⁻¹¹ m/s). Alternativ bildet Carbofol® HDPE 406 2.0 F/F DB mit verschweißten Nähten eine durchgängige Abdichtung.
  3. Obere Schutzlage: Secutex® R 901 DB nimmt Durchstoßkräfte aus Überdeckungsboden und Schüttmaterial auf und überträgt horizontale Kräfte aus dem Zugverkehr.
  4. Überdeckungsboden: Eine mindestens 300 mm starke Bodenschicht über Bentofix® schützt das Dichtungselement entsprechend den Vorgaben der Naue Velegeanleitung.
  5. Zugelassener Aufbau: Jede Schicht verfügt über eine DB HPQ nach DBS 918 039.

Produkte zur Abdichtung von Erdbauwerken im Bahnbau

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