Bahnnetze auf der ganzen Welt stehen vor der gleichen Herausforderung – wachsende Anforderungen an die Infrastruktur, kombiniert mit immer kürzeren Zeitfenstern für die Instandhaltung. So stellen sich Eigentümer von Assets in Europa, Asien-Pazifik oder Amerika dieselbe grundlegende Frage: Wie kann eine alternde Infrastruktur auf dem erforderlichen Niveau instandgehalten werden, wenn immer weniger Zeit und Ressourcen zur Verfügung stehen? Ein in den Niederlanden entwickelter Ansatz könnte die Antwort sein.

Gerade diese Schnittstelle von Messung, Daten, Analysen, Entscheidung und Durchführung bietet einen echten Mehrwert – für mehr Details siehe auch Artikel in aktuell 143. Dieser umfassende Ansatz basiert auf einer einfachen Voraussetzung: Es werden die richtigen Maßnahmen zur richtigen Zeit, am richtigen Ort, mit der richtigen Technologie und bei minimaler Beeinträchtigung des Eisenbahnbetriebs durchgeführt. Der Ansatz steht in engem Einklang mit der Entwicklung, die ProRail und seine Auftragnehmer in den Niederlanden in den letzten zwei Jahrzehnten durchlaufen haben.

Europäischer Spitzenreiter, Privatisierung der Gleisinstandhaltung

Die Geschichte der modernen Schieneninstandhaltung in den Niederlanden beginnt im Oktober 1997. Nach der Privatisierung der NV Nederlandse Spoorwegen wurden die Instandhaltungsdienstleistungen der NS Railinfraservices und ihres Tochterunternehmen ElectroRail unter drei großen niederländischen Auftragnehmern aufgeteilt: Strukton, Volker und BAM. Auftraggeber war Railinfrabeheer (RIB), der Vorgänger von ProRail.

In den ersten Jahren entwickelte RIB das Instandhaltungskonzept und die technische Risikoanalyse. Der Auftragnehmer war für die Umsetzung zuständig. Die Hauptstrecke wurde alle vier Wochen überprüft, die Weichen jede Woche. Der Auftragnehmer und RIB führten jeden Monat eine technische Inspektion durch, um zu ermitteln, welche zusätzlichen Arbeiten zur Erhaltung der Gleisqualität nötig waren. Es gab keinen finanziellen Anreiz für Innovationen, Messungen oder Prognosen. Der Auftragnehmer setzte lediglich das um, was im Jahresplan im Voraus vereinbart worden war.

Im Laufe der Jahre wurde das Eisenbahnnetz der Niederlande zu einem der am stärksten frequentierten Netze Europas. Diese Entwicklung wirkte sich erheblich auf die erforderliche Gleisinstandhaltung aus: Aufgrund der stärkeren Beanspruchung nahm die Gleisqualität ab, während deutlich weniger Zeit für Instandhaltungsarbeiten zur Verfügung stand. Durch die Kombination aus intensiverer Auslastung und immer kürzeren nächtlichen Zeitfenstern war die Branche gezwungen, völlig neue Ansätze in Erwägung zu ziehen.

Der schrittweise Wandel der Verträge: von vereinbarten Leistungen zur ergebnisorientierten Instandhaltung

Bereits seit 1997 diskutierten die Auftragnehmer und RIB intensiv über neue vertragliche Rahmenwerke für die Instandhaltung. RIB wollte den Prozess aus der Ferne koordinieren, während die Auftragnehmer die Verantwortung für Sicherheit, technisches Management und die Durchführung der Instandhaltungsarbeiten trugen. Das waren die Anfänge der sogenannten „Output Process Contracts“ (OPC). In einem allmählichen Prozess wurde den Auftragnehmern schrittweise mehr Verantwortung übertragen. In den Anfangsjahren war ProRail weiterhin eng in die Erstellung und Prüfung der Instandhaltungspläne eingebunden. Vertreter von ProRail führten jedes Jahr gemeinsam mit den Auftragnehmern Inspektionen durch, um zentrale Instandhaltungsanforderungen zu ermitteln, die im Rahmen des Vertrags und der Anforderungen an die Erneuerung der Infrastruktur anfielen. Diese Erneuerungsarbeiten wurden unter den zertifizierten Auftragnehmern ausgeschrieben, die sich in Konkurrenz zueinander bewerben konnten.

Der Übergang von am Leistungsumfang orientierten Verträgen (OPC) zu ergebnisorientierten Verträgen (PGO) war ein mehrjähriger Prozess, der eine intensive Zusammenarbeit zwischen ProRail und den Auftragnehmern erforderte. Im Jahr 2007 nahm der Übergang von OPC zu PGO seinen Anfang. Das Grundprinzip des ergebnisorientierten Vertragsmodells ist, dass betriebliche Verpflichtungen und Ergebnisse festgelegt werden und der Auftragnehmer anhand seiner Expertise und Innovationsfähigkeit selbst den optimalen Ansatz für die Instandhaltung ermitteln kann. ProRail prüft die Pläne des Auftragnehmers und wendet ein Anreizsystem (Bonus oder Malus) abhängig von der Leistung der Assets an. Beispiele hierfür sind die Anzahl der Asset-Ausfälle, Störungen des Eisenbahnbetriebs und die Reparaturzeiten bei Störungen oder Defekten.

Für die Auftragnehmer war dies eine große Veränderung – und eine Gelegenheit, ihr technisches Wissen und ihre praktische Erfahrung in einen Wettbewerbsvorteil umzumünzen. Sie mussten sich von korrektiver auf präventive Instandhaltung umstellen und unternahmen erste Schritte, um Datenanalysen für die Instandhaltungsplanung zu nutzen. Das Asset Management wurde zum Kernprinzip des Instandhaltungsprozesses. Inspektionen wurden strukturiert, Daten wurden analysiert und die Auftragnehmer investierten in neue Mess- und Instandhaltungstechnologien. Dazu gehörte die Einführung von Sensoren zur Erfassung von Instandhaltungsdaten sowie zur Vorhersage und Vermeidung von Defekten.

Vom Kontrollgang zum Messzug: eine technische Revolution

Ein wichtiger Treiber für die Entwicklung von Messzügen waren die immer stärker frequentierten Schienennetze, die eine engmaschigere und effizientere Überwachung erfordern. Auch der Bedarf an qualifiziertem Personal und die rasante Entwicklung digitaler Technologien haben die Entwicklung von Messzügen beschleunigt. In den Niederlanden werden unter anderem Ultraschallmessdaten, Geometriedaten, Weicheninspektionen und Videodaten genutzt, um ein umfassendes Bild zu erhalten.

Effiziente Durchführung ist zentral

Die digitale Inspektion und Überwachung von Assets mit Hilfe von Sensoren dient nicht nur der Erkennung von Defekten oder Fehlern, sondern bildet auch die Grundlage für die Modellierung der Verschlechterungsrate. Die Kombination verschiedener Datenquellen und die Entwicklung von Prognosemodellen trugen weiter dazu bei, die Durchführung von Instandhaltungsarbeiten in stark frequentierten Schienennetzen zu optimieren und effizienter zu gestalten. Die kurzen Sperrpausen für Instandhaltungsarbeiten machten eine weitere Mechanisierung und intelligente Stopfmaschinen erforderlich. Sie führten außerdem dazu, dass Arbeitssicherheitssysteme entwickelt und eingesetzt wurden, die die Effizienz von Gleissperrungen maximieren und ein sicheres Arbeiten während des Zugbetriebs via Fernsteuerung ermöglichen (ZKL3000-RC/RCS3000, Dual Inventive Arbeitssicherheitssysteme). So wurde es möglich, Defekte sicher und mit minimalen Auswirkungen auf den Zugverkehr zu beheben. Mit diesen letzten Schritten wurde die Digitalisierung der Gleisinstandhaltung abgeschlossen.

Die Erfahrungen aus den Niederlanden zeigen Eigentümern und Betreibern von Eisenbahn-Assets auf der ganzen Welt, dass Digitalisierung nicht nur eine Investition in Technologien bedeutet. Sie umfasst auch eine Transformation im organisatorischen Bereich und in der Ausgestaltung von Verträgen. Das Technologie-Ökosystem schafft nur dann einen Mehrwert, wenn es durch die richtigen Anreizstrukturen, eine geeignete Datenverwaltung und eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung gestützt wird. Mit dem Einzug von KI und Robotik in die Instandhaltungsabläufe werden jene Unternehmen von der nächsten Welle an Produktivitätssteigerungen profitieren können, die bereits die entsprechenden Grundlagen geschaffen haben.