Senceive: Gleisüberwachung für die East Coast Line

Herausforderung
Die Ostküstenleitung ist ein entscheidendes Projekt für die Energiewende und die Netzstabilität. Sie transportiert Ökostrom aus Ostholstein in den Süden und verbindet Deutschland über das Ostseekabel mit dem europäischen Stromnetz.

TenneT ist für die Planung und Realisierung der 380-kV-Übertragungsleitung verantwortlich, deren Inbetriebnahme für 2027 geplant ist. Im Abschnitt „Ulzburg – Lübeck West“, wo eine bestehende 220-kV-Leitung ersetzt wird, werden zwei Erdkabelabschnitte im sogenannten Dükerverfahren errichtet. Im Zuge des Baus der Röhren wird eine zweigleisige Bahntrasse mittels Microtunnelling unterquert.

Um die Sicherheit des Schienenverkehrs während des Tunnelbaus zu gewährleisten, war eine kontinuierliche Gleisüberwachung erforderlich, um Änderungen der Gleisgeometrie nahezu in Echtzeit zu erkennen.



Karte der East Coast Pipeline

Lösung
Um den Sicherheits- und Überwachungsanforderungen gerecht zu werden, wurde Allsat mit der Implementierung eines umfassenden Gleisüberwachungssystems beauftragt.

Das Allsat-Team installierte insgesamt 48 NanoMacro Triaxial-Neigungssensoren auf den Gleisen. Diese Sensoren werden mit langlebigen Batterien betrieben, sodass keine externe Stromversorgung erforderlich ist. Dies ermöglicht eine schnelle Installation und einen wartungsfreien Betrieb während des gesamten Projekts.

Die Neigungssensoren wurden mit zweiteiligen Montageplatten und Schnellkleber im Abstand von 2,5 m auf Stahlschwellen befestigt. Sie messen Veränderungen in Horizontal- und Längsrichtung mit hoher Präzision. Aus diesen Daten lassen sich Änderungen der Gleisgeometrie, einschließlich Überhöhung/Querneigung und Verwindung, ableiten.

Im Bereich unmittelbar über dem Tunnel wurden insgesamt sechs optische Wegsensoren (drei pro Gleis) zur Messung der Querverschiebung eingesetzt. Diese Sensoren ermöglichen reflektorlose Distanzmessungen zu einem externen Ziel. Da in diesem Gleisabschnitt keine geeigneten Ziele vorhanden waren, wurden in geeignetem Abstand zum Gleis Metallpfähle mit kleinen Metallplatten in den Boden gerammt.




Das Überwachungssystem wurde so eingestellt, dass es alle 30 Minuten Daten meldete. Die Abtastfrequenz wurde auf 10 Minuten erhöht, während die Mikrotunnelmaschine unter den Gleisen hindurchfuhr.

Zwei solarbetriebene Mobilfunk-Gateways wurden installiert, um die Sensordaten zu sammeln und zur Analyse an die Online-Plattform Senceive WebMonitor zu übertragen . Remote-Benutzer konnten auf eine grafische Übersicht zugreifen, um einen schnellen Überblick über den Status der Messdaten zu erhalten, oder auf eine Zeitreihenanzeige, die eine detailliertere Analyse ermöglichte.

Die folgende Grafik zeigt die Zeitreihe der Laserdistanzmessungen von drei Sensoren über einen Zeitraum von zwei Monaten und zeigt, abgesehen von temperaturbedingten Tagesschwankungen von etwa 1 mm, eine hohe Stabilität.




Ergebnis
Dieses drahtlose Gleisüberwachungssystem hat sich während der Tunnelbauphase des East Coast Line-Projekts als äußerst effektiv bei der Überwachung der Gleisstabilität erwiesen. Die von den dreiachsigen Neigungssensoren und optischen Wegsensoren bereitgestellten Echtzeitdaten ermöglichen eine präzise Überwachung der Gleisgeometrie. Bei signifikanten Abweichungen werden die Projektbeteiligten automatisch per SMS und E-Mail benachrichtigt.

Die autonome Stromversorgung und das robuste Kommunikationsnetzwerk des Systems gewährleisten einen kontinuierlichen Betrieb auch bei widrigen Wetterbedingungen.

Dank der drahtlosen und wartungsfreien Funktionsweise des Systems war die Installation schnell und einfach, wodurch die Störungen auf der Bahnstrecke minimiert wurden. Durch die Integration der Senceive-Technologie konnten TenneT und die Bauteams wichtige Erkenntnisse gewinnen und so die Sicherheit und Stabilität der Bahnstrecke während dieses komplexen Infrastrukturprojekts gewährleisten.