Entwicklung und Untersuchung einer Festen Fahrbahn aus recycelten Materialien unter Berücksichtigung der Kreislauffähigkeit der Eisenbahninfrastruktur

Lasse Hansen

doi:10.51202/9783186225047

Zusammenfassung

Der Verkehrsträger Schiene gilt als effizientes und umweltverträgliches System, jedoch weist die Eisenbahn-Infrastruktur in verkehrsträgerübergreifenden Analysen erhöhte Treibhausgasemissionen auf. Ziel der Arbeit war daher die Entwicklung und Untersuchung eines innovativen Oberbausystems der Festen Fahrbahn, das emissionsintensive Betonbauteile durch recycelte, polymerbasierte Komposit-Schwellen ersetzt. Das entwickelte System folgt den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft und integriert unter anderem recycelte GFK-Fasern aus der Windenergie-Industrie, insbesondere aus ausgedienten Rotorblättern. Im Rahmen der Systementwicklung wurden konstruktive, materialtechnische und statische Anforderungen definiert und ein anwendbares Schwellenkonzept ausgearbeitet. Zur Bewertung der strukturellen Eignung erfolgten analytische Nachweise unter statischer Vertikallast gemäß Ril 820.2020, DIN EN 16432-2 und DIN EN 13230-6 sowie eine Finite-Elemente-Analyse. Untersucht wurden Komposit-Schwellen auf Asphalttragschicht (ATS) und hydraulisch gebundener Tragschicht (HGT). Es ergaben sich maximale Spannungen von 1,31 N/mm², die deutlich unterhalb der charakteristischen Dauerfestigkeiten im Grenzzustan...

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Bibliographische Angaben

Auflage: 1/2026
Copyrightjahr: 2026
ISBN-Print: 978-3-18-322504-0
ISBN-Online: 978-3-18-622504-7
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Bauingenieurwesen
Band: 225
Sprache: Deutsch
Seiten: 174
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort Kein Zugriff
2. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
3. Abkürzungsverzeichnis Kein Zugriff
4. Variablenverzeichnis Kein Zugriff
5. Kurzfassung Kein Zugriff
6. Abstract Kein Zugriff
1. 1.1 Ausgangssituation Kein Zugriff
2. 1.2 Zielsetzung Kein Zugriff
3. 1.3 Forschungsfrage Kein Zugriff
4. 1.4 Methodik Kein Zugriff
5. 1.5 Untersuchungsrahmen Kein Zugriff
1. 2.1 Kreislaufwirtschaft Kein Zugriff
2. 2.2 Kunststoffschwellen Kein Zugriff
3. 2.3 Komposit-Materialien Kein Zugriff
4. 1. 2.4.1 Bauarten Kein Zugriff
  2. 2.4.2 Systeme mit einbetonierten Schwellen Kein Zugriff
  3. 2.4.3 Systeme mit Fertigteilplatten Kein Zugriff
  4. 2.4.4 Systeme mit aufgelagerten Schwellen Kein Zugriff
  5. 2.4.5 Systeme mit Einzelstützpunkten Kein Zugriff
5. 2.5 Nachhaltigkeit der FF Kein Zugriff
6. 1. 2.6.1 Theorie des elastisch gebetteten Balkens Kein Zugriff
7. 2.7 Bemessung der Festen Fahrbahn Kein Zugriff
1. 3.1 Materialentwicklung Kein Zugriff
2. 3.2 Entscheidung für ein aufgelagertes FesteFahrbahn-System Kein Zugriff
3. 1. 3.3.1 Zug-und Druckeigenschaften Kein Zugriff
  2. 3.3.2 Biegeeigenschaften Kein Zugriff
4. 1. 3.4.1 Grenzzustand der Tragfähigkeit Kein Zugriff
  2. 3.4.2 Dynamische Dauerfestigkeit Kein Zugriff
5. 3.5 Systemaufbau Kein Zugriff
1. 4.1 Abgrenzung des Untersuchungsrahmens Kein Zugriff
2. 1. 4.2.1 Materialparameter Asphalttragschicht (ATS) Kein Zugriff
  2. 4.2.2 Materialparameter hydraulisch gebundene Tragschicht (HGT) Kein Zugriff
  3. 4.2.3 Berechnung Kein Zugriff
3. 1. 4.3.1 Materialparameter Polymer-Komposit-Schwelle Kein Zugriff
  2. 4.3.2 Berechnung Kein Zugriff
1. 5.1 Modellbildung Kein Zugriff
2. 5.2 Validierung gegenüber der analytischen Berechnung Kein Zugriff
3. 5.3 Analyse der Tragschichten Kein Zugriff
4. 1. 5.4.1 FE-Analyse der Schwelle auf FF-Tragschichten mit vollem Verbund Kein Zugriff
  2. 5.4.2 FE-Analyse der Schwelle auf FF-Tragschichten ohne vollen Verbund Kein Zugriff
5. 1. 5.5.1 Analyse der HGT Kein Zugriff
  2. 5.5.2 Analyse der ATS Kein Zugriff
6. 5.6 Analyse größerer Komposit-Blöcke Kein Zugriff
7. 5.7 Laterale Analyse Kein Zugriff
1. 6.1 Allgemeines Kein Zugriff
2. 6.2 Versuchsaufbau Kein Zugriff
3. 6.3 Versuchsdurchführung Kein Zugriff
4. 6.4 Versuchsergebnisse Kein Zugriff
1. 7.1 Analyse verschiedener Komposit-Parameter Kein Zugriff
2. 7.2 Analyse weiterer Tragschicht-Konfigurationen Kein Zugriff
1. 8.1 Ergebnisse Kein Zugriff
2. 8.2 Bedeutung Kein Zugriff
3. 1. 8.3.1 Untergrund Kein Zugriff
  2. 8.3.2 Tragschichten Kein Zugriff
  3. 1. 8.3.3.1 Verwitterungsbeständigkeit Kein Zugriff
    2. 8.3.3.2 Dynamische Dauerhaftigkeit Kein Zugriff
    3. 8.3.3.3 Spurhaltefähigkeit Kein Zugriff
  4. 8.3.4 Schienenbefestigung Kein Zugriff
4. 8.4 Kritische Würdigung Kein Zugriff
5. 8.5 Ausblick Kein Zugriff
6. 8.6 Patentierung Kein Zugriff
9 Zusammenfassung Kein Zugriff Seiten 129 - 130
10 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 131 - 137
11 Anlagen Kein Zugriff Seiten 138 - 155