In der Leit- und Sicherungstechnik sollen die Bauausführung und Abnahmeprüfung deutlich beschleunigt und wegen des Fachkräftemangels auch ressourcenschonender durchgeführt werden. Es wird eine Methodik zur Optimierung und Teilautomatisierung dieser Aufgabenstellungen vorgestellt. Nach Darlegung der aktuellen Herausforderungen wird ein IT-gestütztes Verfahren beschrieben, welches neben der Ablaufbeschleunigung auch die Automatisierung der Daten- und der Qualitätssicherung verwirklicht. Ferner werden ergänzende Werkzeuge inklusive ihrer Mindestanforderungen vorgestellt, mit welchen die datenbankgestützte Sicherung der Ergebnisse und deren Bereitstellung für nachfolgende Arbeitsschritte ermöglicht wird. Die Datenbanklösung ist Grundlage für eine durchgängige, digitale Datenhaltung während der gesamten Projektumsetzung. Abschließend wird eine Sicherheits- und Zuverlässigkeitsbewertung durchgeführt und es werden Vorschläge zur Systemeinführung gegeben.:1 Einleitung 11 1.1 Motivation 11 1.2 Handlungsbedarf 11 1.3 Zielstellung 13 1.4 Methodik und Struktur 14 1.4.1 Methodische Herangehensweise 14 1.4.2 Struktur der vorliegenden Arbeit 15 2 Definition des Betrachtungsumfangs 16 2.1 Ausgangspunkt der Betrachtungen 16 2.1.1 Grundlagen für LST-Planungen 18 2.1.2 Ergebnisse der digitalen Planung 19 2.1.3 Grundlagen für die Signalbauindustrie 20 2.1.4 Grundlagen der Bauüberwachung und Abnahmeprüfung 20 2.2 Bearbeitungsschwerpunkte 21 2.2.1 Innenanlage von LST-Projekten 21 2.2.2 Außenanlage von LST-Projekten..21 2.2.3 Ressourcenbedarf bei LST-Projekten 24 2.3 Projektaufträge und Arbeitskreise 26 2.3.1 Vorstandsauftrag der DB Netz AG vom 28.07.2015 26 2.3.2 Beschleunigung von Abnahmeprozessen der Stellwerkstechnik 27 2.3.3 Expertennetzwerk Projektrealisierung STE .28 2.4 Betrachtungsbereich der vorliegenden Arbeit 28 2.5 Zusammenfassung 30 3 Analyse der Bauausführung von LST-Projekten 32 3.1 Umsetzung von LST-Projekten bei ausgewählten Eisenbahninfrastrukturunternehmen (EIU) 33 3.2 Vorgaben für die Projektumsetzung bei der SBB 34 3.3 Vorgaben für die Projektumsetzung bei der ÖBB 35 3.4 Vorgaben für die Projektumsetzung bei der DB AG 37 3.4.1 Prozesse zur Bauausführung bei der DB AG 37 3.4.2 Regelwerk zur Bauausführung bei der DB AG 40 3.4.3 Fazit der Betrachtung Prozesse und Regelwerk der DB AG 42 3.5 Zusammenfassung 43 4 Teilautomatisierung der Abnahmeprüfung 45 4.1 Betrachtungsbereich und Schnittstellen 45 4.1.1 Einführung 45 4.1.2 Eurobalise - Verwendete Begriffe und Abkürzungen 45 4.1.3 Vertiefter Betrachtungsbereich 48 4.2 Grundlagen Bauausführung 49 4.2.1 Vorschlag für ein Prüf- und Dokumentationsblatt Balise 49 4.2.2 Differenzierung Prüfungen aus dem Merkblatt Eurobalise S21 52 4.2.3 Generierung der Arbeitsinformationen Balise 56 4.2.4 Unverwechselbarkeitskennzeichnung der Balisen 59 4.2.5 Übernahme Daten aus der digitalen Planung 65 4.2.6 Anforderungen an eine LST Datenbank. 67 4.2.7 Architektur der LST-Datenbank 69 4.2.8 Synchronisierung des Baufortschritts über die LST-Datenbank. 72 4.2.9 Positionsbestimmung des Einbauortes der Balisen 73 4.3 Leistungsanteile bei der Signalbauindustrie 77 4.3.1 Materialisierung von Bauteilen und Komponenten 77 4.3.2 Projektierung der Balise durch die Signalbauindustrie 79 4.3.3 Programmierung Balise durch die Signalbauindustrie.81 4.3.4 Montage der Balise durch die Signalbauindustrie .85 4.4 Bauüberwachung 90 4.5 Abnahmeprüfung durch den Prüfsachverständigen .92 4.6 Übernahme Anlage durch Anlageverantwortlichen .98 4.7 Qualifikation der einzusetzenden Mitarbeiter 99 4.8 Zusammenfassung 101 5 Auswirkungsbewertungen . 105 5.1 Auswirkungen auf vorhandene Richtlinien und Prozesse . 105 5.1.1 Datenpunkttabelle 1 der Ril 819.1344 [RIL819e] 105 5.1.2 Arbeitsinformationen Balise 105 5.1.3 Prüf- und Dokumentationsblatt Balise .. 106 5.1.4 Auswirkungen auf vorhandene Prozesse ... 106 5.2 Auswirkungen auf genutzte Programme ... 106 5.2.1 Digitale Bearbeitungsblätter Balise .... 107 5.2.2 Ergänzung der DiAapp .... 111 5.2.3 Anforderungen an das Datenbanksystem ... 111 5.3 Auswirkungen auf die Sicherheit .. 112 5.3.1 Allgemeines .... 112 5.3.2 Sicherheitsbetrachtungen .112 5.3.3 Zuverlässigkeitsbetrachtungen ... 117 5.3.4 Datenschutz und Datensicherheit . 118 5.4 Auswirkungen auf die Effizienz .... 119 5.4.1 Teilautomatisierung Materialisierung durch SBI .. 119 5.4.2 Archivierung von Datentelegrammen im DBS .... 119 5.4.3 Arbeitsinformationen Balise ..... 119 5.4.4 Digitale Bearbeitungsblätter Balise .... 120 5.4.5 Datenbereitstellung für Instandhaltungssteuerung .... 120 5.4.6 Prognose Effekte durch Teilautomatisierung .. 120 5.5 Zusammenfassung .. 123 6 Umsetzungsplanung ... 124 6.1 Praxistest der Forschungsergebnisse ... 124 6.1.1 Auswahlkriterien für einen Praxistest 125 6.1.2 Organisatorische Voraussetzungen 125 6.1.3 Technische Voraussetzungen . 128 6.1.4 Qualifikation der Projektbeteiligten ... 129 6.2 Umsetzung in der Bauausführung und Abnahmeprüfung . 130 6.2.1 Veränderte Vorgaben an die Signalbauindustrie ... 130 6.2.2 Anpassungen der Vorgaben an die Bauüberwachung ... 131 6.2.3 Anpassung der Vorgaben für die Abnahmeprüfung ..... 133 6.3 Zusammenfassung .......134 7 Schlussbetrachtungen und Ausblick ... 135 Abkürzungsverzeichnis... 142 Abbildungsverzeichnis .. 146 Tabellenverzeichnis .. 148 Literaturverzeichnis ..... 150 Glossar .... 159 Anhang: Vorbemerkungen ... 161 Anhang A: Zusammenfassung der Voraussetzungen der Abnahmeprüfung 162 Anhang B: Vorgaben an die Bauüberwachung 163 Anhang C: Vorgaben an die Abnahmeprüfung 164 Anhang D: Analyse von Mängellisten aus Abnahmeprüfungen 165 Anhang E: Differenzierung Merkblatt Eurobalise S21 69 Anhang F: Arbeitsinformationen (AI) Eurobalise S21 174 Anhang G: Digitale Bearbeitungsblätter (DBB) Balise 182 Anhang H: Anforderungen an ein Georeferenzsystem für LST 189 Anhang I: Datenpunkttabelle 1 mit Ergänzungen 192 Anhang J: Teilautomatisierungen bei der Signalbauindustrie 193 Anhang K: Positionsbestimmung in der LST 194 Anhang L: Strukturierte Interviews und Expertengespräche 198