Schwellensohlen senken
Lebenszykluskosten

Studie bestätigt den wirtschaftlichen
Nutzen von Schwellensohlen

Höchste Verfügbarkeit bei starkbelasteten Strecken

Deutlich längere Gesamtnutzungsdauer des Oberbaus

Studie bestätigt:
verringerte Abnutzungdes Gleisoberbaus durch
elastische Lagerung

Die steigende Verkehrsbelastungund die höheren Geschwindigkeiten führen zu einer ständig steigenden Beanspruchung von Gleisen undWeichen. Verschleißerscheinungender einzelnen Fahrwegkomponenten sind die Folge. Dieser Umstandwirkt sich negativ auf die Instandhaltungskosten des Fahrwegs aus. DassSchwellen-sohlen den Schotteroberbau schonen, wurde sowohl rechnerisch als auch mit Hilfe von Langzeituntersuchungen auf Testabschnittenbewiesen. In weiterer Folge bestätigt
dies auch eine netzweite Studie derTechnischen Universität Graz (AT).
1997 wurden im Netz der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) erste Tests mit Schwellenbesohlungenzur Schonung des Schotters durchgeführt. Das Ergebnis: Die Verschlechterungsrate des Gleises halbiert sich,was zu einer Verlängerung der Stopfzyklen um mindestens das Doppelte führt. Aufgrund der positiven Erfahrungen setzte die ÖBB vermehrt

Schwellenbesohlungen ein. Unter
vordefinierten Bedingungen 1 werden
heute bei Gleis- und Weichenneulagen standardmäßig Betonschwellen
mit Schwellenbesohlung eingesetzt 2.
1> 30.000 GesBt/Tag; Geschwindigkeiten > 160 km/h; Gleise mit Radien< 600 m. Es muss nur eines der drei Kriterien erfüllt sein.

2Vgl. ZEVrail 133 (2009) 5 Mai, S 180 ff.

Die Studie: wirtschaftlicher Nutzen
von Schwellenbesohlungen (WINS)
Das Projekt WINS hatte zum Ziel, diein den Testbereichen gewonnenen Erkenntnisse auf Basis einer netzweiten
Auswertung zu verifizieren.
„Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass Abschnitte, die mit dem
Typ Sylomer® SLB 3007G besohlt

wurden, ein stark verbessertes Gleislageverhalten aufweisen. Dies hat dieAuswertung der Qualitätsmesswerte von mehr als 1.500 Querschnitten
ergeben. Eine Schwellenbesohlung
führt somit zu verlängerten Wartungsintervallen und zu einer deutlich längeren Gesamtnutzungsdauer des Oberbaus. Folglich reduzieren
sich auch die Betriebserschwerniskosten. Diese Effekte reduzieren dieLebenszykluskosten des Oberbaus– trotz erhöhter Investitionskosten –deutlich“, erklärt Institutsvorstandund Studienleiter Prof. Dr. Peter Veit
vom Institut für Eisenbahnwesen undVerkehrswirtschaft an der TU Graz.
Auf Basis der Studienergebnisse entwickelten die Experten ein Life Cycle

Wirtschaftlichkeit von Schwellenbesohlungen – interner Zinssatz
Interner Zinsatz [%]Eine Studie der Technischen Universität Graz weist netzweit eine verbesserte Gleislagequalität durch den
Einsatz von Schwellensohlen im Netzder Österreichischen Bundesbahnen
nach: Schwellensohlen schonen nachweislich den Schotter – das kritische
Element im Schotteroberbau. Dasverbesserte Gleislageverhalten führt
zu längeren Instandsetzungsintervallen und zu einer deutlich längeren Gesamtnutzungsdauer des Oberbaus.

30

In Abhängigkeit desBogenradius,
Verkehrsbelastung
55.000 GesBt/Tag, Gleis

25

20

15

Zusätzliche Kosten füreine besohlte Schwelle

10515 €22 €24 €00250

500

750

1.000

Bogenradius [m]Costs (LCC)-Kalkulationsinstrument,
mit welchem die Rentabilität einer Lösung mit Schwellensohlen errechnet
werden kann: Das LCC-Modell bietet
Fahrwegstrategen – unter Berücksichtigung der national typischen Kostenstruktur – eine statistisch fundierte
Entscheidungshilfe.
Schwellenbesohlungen bei starkbelasteten Gleisen am rentabelsten
Den größten Kosteneffekt haben
Schwellensohlen bei stark belasteten
Fahrwegen. Hier ergibt sich der größte wirtschaftliche Vorteil: „Bei einer
täglichen Gleisbelastung von 70.000
Gesamtbruttotonnen kann eine statische Kostenreduktion von einem

Drittel bzw. ein interner Zinssatz3 von
16 % nachgewiesen werden“, fasst Dr.
Stefan Marschnig von LCC rail consult, einem Forschungspartner derTU Graz, das Ergebnis zusammen.
Bereits bei einer Gleisbelastung von
10.000 Gesamtbruttotonnen pro Tag
wird ein interner Zinssatz von 5 % erreicht. Die Einsparung wird zugleich
größer, je kleiner der Kurvenradius
ist. Einzelauswertungen zeigen, dassweichere Besohlungstypen, wie beispielsweise Sylomer® SLS 1308G, weitere Verbesserungen der Gleislagequalität nach sich ziehen.

Mittel zur Reduktion der Gesamtkosten des Oberbaus ist“, bringt Prof. Dr.
Peter Veit das Ergebnis der Life Cycle
Costs-Studie auf den Punkt.
Der interne Zinssatz bezieht sich hier auf die Zusatzinvestition fürdie Besohlung. D. h., der Wert gibt an, mit welchem Zinssatz sich dieBesohlung refinanziert bzw. wie schnell sich die positiven Effekte derBesohlung, wie die Reduktion des Instandsetzungsaufwandes unddie Verlängerung der Liegedauer, bezahlt machen. Die untere Grenzevon 3,5 % ist mit der Bankrate identisch. Die ÖBB fordern für die Implementierung von Innovationen einen Zinssatz von 5 %. Alle dieseZinssätze sind als Real-Zinssätze, also ohne Berücksichtigung derInflation, zu verstehen.

3» Weltweit 980.000
besohlte Schwellen sowie
350 Weichenabschnitte
von Getzner im Einsatz. «„Generell kann festgehalten werden, dass die Schwellenbesohlung ein
technisch und wirtschaftlich probates

Wirtschaftlichkeit von Schwellenbesohlungen – interner Zinssatz

Gleislagequalität
Zeit [Jahre]

30In Abhängigkeit derVerkehrsbelastung,R > 600 m

2520

Gleislagequalität [MDZ]

Interner Zinsatz [%]0123

430-2,5-5-7,515-1010Zusätzliche Kosten füreine besohlte Schwelle
515 €22 €24 €00

10.00030.00050.00020.00040.00060.00070.00080.000Verkehrsbelastung [GesBt/Tag, Gleis]-12,5-15
Besohlung SLB 3007G
Referenz – unbesohlt

5678

Zusammensetzung der normalisierten Jahreskosten
Gleisbelastung > 70.000 GesBt/Tag, gerades Gleis

100 %
90 %

Alle Auswertungen mittels
statischer Berechnung(Zinssatz 0 %)

80 %
70 %
60 %
50 %
40 %30 %20 %Gesamt LCC
Abschreibung

10 %Betriebserschwerniskosten

0%Instandhaltungskosten
Referenz — unbesohlt

Besohlung SLB 3007G

Langzeittests auf Strecken mit
extrem hohen Achslasten— Um mindestens 100 % längere Stopfintervalle— Um rund 50 % weniger Sperrpausen auf der Strecke— Um mindestens 25 % längere Gesamtnutzungsdauer des Gleises— Weniger Schlupfwellen in engen Bögen— Bessere Gleislage, dadurch mehr Fahrkomfort— Kombiniert die Vorteile einer Holzschwelle mit den Vorzügen
einer Spannbetonschwelle— Größere Kontaktfläche zwischen Betonschwelle und Gleisschotter(um bis zu 90 % weniger Flächenpressung im Schotter)— Verringert das Setzungsverhalten des Gleisschotters

WINS-Studie – zusammengefasst— Weltweit erster statistischer Nachweis der Rentabilität von Schwellensohlen durch netzweite Auswertungen in Kooperation mit den ÖBB— Mindestens 10 % interne Verzinsung der zusätzlichen Investition— Je höher die Streckenbelastung, desto rentabler die Investition inSchwellensohlen

AUSTRIA — Bürs GERMANY — Berlin — Munich — Stuttgart FRANCE — Paris — Lyon JAPAN — Tokyo
INDIA — Pune CHINA — Beijing USA — Charlotte AUSTRALIA — Melbourne
www.getzner.com

TB LCC de © Copyright by Getzner Werkstoffe GmbH | 07-2023

Kostenreduktion mit LCC-Analyse
Die Ergebnisse des LCC-Modells bestätigen, dass eine Investition in Schwellensohlen umso rentabler ist, je größer
die Streckenbelastung ist. Dieser Zusammenhang lässt darauf schließen,
dass besohlte Schwellen gerade auf
Strecken mit extrem hohen Achslasten eine effektive Lösung zur Reduzierung der Kosten darstellen. Getzner
Werkstoffe untersucht diesen Aspekt
daher vermehrt auch auf Strecken mit
36 Tonnen Achslast: So werden zum
Beispiel bei den Langzeittests auf derFacility for Accelerated Testing Service(FAST) in Pueblo, Colorado, ähnlicheErgebnisse erwartet.