Baustelle

Präzise Fräsarbeiten am Frankfurter Flughafen

Mit bis zu 450 Starts pro Tag ist die Startbahn West die meistgenutzte Startbahn des Frankfurter Flughafens. Enorme Kräfte und Lasten wirken täglich auf die Oberfläche ein und belasten die Struktur von Asphaltdecke und Unterbau. Regelmäßig wird daher die Oberfläche der stark beanspruchten Startbahn erneuert. Bei diesem Projekt wurde ein Teil der Startbahn auf einer Länge von 1,4 Kilometer und einer Breite von 31 Meter in fünf Tagen erneuert. Zum Einsatz kam das System Smooth Ride von Topcon.

Alle Fotos: Topcon Deutschland Positioning
Alle Fotos: Topcon Deutschland Positioning

Zahlreiche Besonderheiten und He­rausforderungen musste das Topcon-Team bei diesem Projekt meistern: In der Planungsphase arbeitete Topcon mit Projekteigner Fraport, den Airlines, den zuständigen Behörden und der Deutsche Flugsicherung (DFS) zusammen, denn das knappe Zeitfenster von fünf Tagen und sechs Nächten gab einen strikten Ablauf vor.

Axel Konrad, zuständig als Projektleiter auf Seiten des Projekteigners Fraport, beschreibt die Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten: „Bei dieser Verschleißschichterneuerung wollten wir von Fraport die größtmögliche Qualität haben und das modernste Verfahren anwenden, daher haben wir uns für Topcon und das System SmoothRide entschieden.“

Scan der Oberfläche für präzises Datenmodell

Maschinensteuerung
Sobald die Maschinensteuerung der Fräsen mit den 3D-Daten versorgt ist, kann der Fräsvorgang beginnen.

Bevor die ersten Baumaschinen starten konnten, musste die zu bearbeitende Fläche präzise vermessen werden. Dabei hat sich das System SmoothRide von Topcon bewährt, als es die vorhandene Startbahn mit einem auf einem Fahrzeug montierten Scanner aufnahm. Projektleiter Karsten Dietrich berichtet: „Unser Auftrag war, ein präzises Datenmodell der Startbahn zu erstellen. Die Maschinensteuerung der Fräsen sollte zwingend ohne Verwendung optischer Instrumente erfolgen. Nur dadurch konnten sechs Großfräsen gleichzeitig exakt arbeiten. Mit bisher verwendeten Maschinensteuerungen wäre dieses Projekt nicht durchführbar gewesen. Mit unserem Arbeitsprozess, bestehend aus dem Scanner RD-M1, der Planungssoftware Magnet Office Site Resurfacing und der RDMC-Maschinensteuerung, ist so ein komplexes Projekt durchführbar.“ „Wir haben den gesamten Sanierungs­bereich von ca. 45.000 m2 in rund drei Stunden komplett mit unserem Scanner befahren. Als Ergebnis erhielten wir eine hochgenaue homogene Punktwolke der bestehenden Startbahn in 2-cm-Auflösung“, erläutert Dietrich den Arbeitsprozess.

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Variable Frästiefe: abgetragen wird nur so viel wie nötig

Das Einzigartige an der Smooth-Ride-­Technologie von Topcon ist die Möglichkeit, nach erfolgtem Scan und 3D-Modellerstellung die Fräsen mit diesen Daten zu versorgen und passend zur vorhandenen Oberfläche mit variabler Frästiefe immer nur so viel Material wie nötig abzutragen.

3D-gesteuerten Fräsen
Die 3D-gesteuerten Fräsen tragen die alte Asphaltoberflächesamt Binderschicht ab, anschließend wird innerhalb eines sehrknappen Zeitfensters die neue Oberfläche eingebaut.

Raimo Vollstädt, zuständig für die Modellplanung und das Maschinen-Setup bei Topcon, schildert diese Ausgangslage: „Im Gegensatz zu herkömmlichen Straßenerneuerungen wurde die Startbahn – die 45 m breit ist – nur in der Mitte auf einer Breite von 31 m erneuert. Daher kam es darauf an, dass die neue Oberfläche gleichmäßig an die nicht erneuerten Seiten­teile anschließt. Bereits beim Scannen hatten wir festgestellt, dass die Oberfläche in Längsrichtung wellig und ungleichmäßig war. Der Projekteigner hatte strenge Anforderungen an die zu erzielenden Längs- und Querneigungen. Insbesondere die geforderte Längsebenheit war für Fraport das wichtigste Kriterium.“

Punktgenau: Abgefräst wird in nur einer Überfahrt

Nachdem die Strabag AG mit der Durchführung der Bauarbeiten beauftragt wurde und die Vorarbeiten abgeschlossen waren, trugen im nächsten Schritt die 3D-gesteuerten Fräsen die alte Asphaltoberfläche samt Binderschicht ab, anschließend wurde die neue Oberfläche eingebaut. Auf den sechs Asphaltfräsen wurde die Bestandsoberfläche als Referenz zur automatischen Steuerung der Frästrommel verwendet. So wird an jeder Stelle exakt die richtige Materialmenge abgetragen. Das bedeutet eine Einsparung an Material und Zeit – sowohl beim Abtragen der Oberfläche als auch beim Oberflächeneinbau.

Startbahn im geplanten Zeitfenster erneuert

Oberfläche
Die Sonne bringt es an den Tag: Die Oberfläche ist sauber gefräst und erfüllt exakt die Vorgaben des Projekteigners Fraport.

Während des Fräsvorgangs wurde die Fräsfläche von Vermessungsteams vermessen. Dabei kam auch eine GT-Totalstation von Topcon zum Einsatz. Die sechs 3D-gesteuerten Großfräsen entfernten 14 cm Asphaltdeckschicht sowie Binderschicht mit einem Gesamtgewicht von 16.000 t Material.

Der nächste Schritt bestand in einer Reinigung durch Kehrmaschinen, bevor ein Haftbelag als Grundlage für die neue Asphaltschicht aufgebracht wurde. Da­raufhin wurde die 11 cm dicke Binderschicht aus asphalthaltigem Material eingebaut. Zu guter Letzt bildete dann der Einbau der Asphaltdecke mit 5 cm Dicke den Abschluss der Startbahnerneuerung. Nachdem die Oberfläche ausgekühlt war, konnten letztlich die Bodenmarkierungen aufgebracht und schließlich die LED-Befeuerung montiert werden.

So konnte die Oberfläche einer der wichtigsten Startbahnen des Frankfurter Flughafens innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters und ohne den Fracht- und Personenverkehr zu beeinträchtigen, professionell und mit variabler Frästiefe erneuert werden.

Thomas Reuter

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