Hangsicherung im Mittelrheintal: Steinschlag in Echtzeit erkannt

Herausforderung

Ein absturzgefährdeter Felsvorsprung über Straße und Schiene

Das Mittelrheintal zwischen Bingen und Koblenz ist als Kulturlandschaft weltbekannt, geologisch ist es eine schwierige Region: extrem steile Hänge, enge Täler und schieferartiges Gestein, das durch Frost-Tau-Wechsel und eindringendes Wasser schnell verwittert. Die Folge sind Felsablösungen, Rissbildungen und Hangrutschungen, und die treffen hier direkt auf Straße, Schiene und Ortschaften.

An einem besonders exponierten Abschnitt oberhalb einer Bundesstraße und einer Bahnstrecke hat ein geologisches Gutachten einen instabilen Felsvorsprung ausgewiesen. Die Felsschichten dort brechen spröde und haben nur eine geringe innere Bindung, die Stelle gilt damit als akut absturzgefährdet. Ein sicherer Rückbau der instabilen Partie ist aus logistischen Gründen erst für Ende 2026 möglich. Bis dahin musste der Hang temporär gesichert und die Verkehrsinfrastruktur darunter geschützt werden.

Lösung

Zwei Auffangzäune, die ein Ereignis selbst melden

Zur passiven Steinschlagabwehr wurden auf einer Länge von 45 Metern zwei Zaunebenen in unterschiedlichen Höhenlagen errichtet. Es sind robuste Drahtseilbarrieren, die im Ernstfall große kinetische Energien aufnehmen und den Steinschlag von Bundesstraße und Bahnstrecke fernhalten. Ein Auffangzaun schützt aber nur, solange er intakt ist, und ohne Kontrolle vor Ort bleibt ein Treffer unbemerkt. Deshalb hat Infrasolute beide Zaunebenen und die Felswand darüber mit Sensorik ausgestattet, die ein Ereignis in Echtzeit erkennt und selbst meldet.

An den Felsspalten direkt oberhalb der Zäune sitzen hochauflösende Wegaufnehmer. Sie messen die Bewegung entlang der Schwächezonen fortlaufend, mit einem Messbereich von 0–10 mm und einer Auflösung von 0,003 mm. Damit werden Rissverbreiterungen, sich lösende Platten und beginnendes Felsversagen früh sichtbar, bevor etwas herunterkommt.

Die Zaunkonstruktion selbst überwachen Seilzugsensoren im wetterbeständigen Gehäuse nach IP65. Sie sind mit dem Drahtseil verbunden, wandeln dessen mechanische Auslenkung in ein elektrisches Signal und lösen bei Überschreiten eines definierten Schwellenwerts einen Echtzeit-Alarm aus. Weil linear gemessen wird, sind sowohl der plötzliche Treffer als auch eine schleichende Verformung erkennbar.

Zusätzlich läuft je Zaunebene ein Netz aus vier vertikalen Sensorleitungen. Die modularen Kabelsysteme sind UV- und temperaturbeständig, nach IP68 geschützt und haben integrierte Sollbruchstellen: Wird eine Leitung mechanisch getrennt, geht sofort ein Alarm heraus. Vier Leitungsebenen pro Zaunabschnitt machen das redundant, und über ein Stecksystem lässt sich ein beschädigtes Segment schnell tauschen. Die Leitungen sind für Drahtseilzäune und Barrieren gegen Naturgefahren entwickelt und liefern verlässliche Signale bei echtem Steinschlag, ohne dass Wind oder Wetter Fehlalarme auslösen.

Meldeweg

Vom Treffer bis zum Notfall-Stopp für den Zug

Die Sensoren fragen zwei redundante Gateways je Zaunebene ab, sekündlich mit 1 Hz. Die Gateways senden primär über LTE, sicherheitsrelevante Meldungen zusätzlich über das GSM-R-Netz der Deutschen Bahn. Versorgt werden sie über einen 12-V-Li-Ion-Akku mit Solarpanel, arbeiten also autark am Hang, und sie überwachen sich selbst: Akkustand, Datenübertragung und Kommunikationskanäle melden ihren eigenen Status mit. Über eine Remote-Update-Funktion lassen sie sich aus der Ferne nachjustieren.

Kommt es zum Steinschlag oder zu einer kritischen Bewegung am Fels, wird der Alarm automatisch an die Betriebszentrale weitergeleitet, einschließlich eines Notfall-Stopp-Befehls für Züge im betroffenen Streckenabschnitt. Das ist der entscheidende Unterschied zu einem Zaun ohne Sensorik: Die Meldung läuft, bevor der nächste Zug den Abschnitt erreicht.

Alle Messdaten laufen in das Infrasolute Online-Datenportal. Dort stehen die Sensorzustände sekundengenau, dazu Ereignisprotokolle mit Zeitstempel, Auslöser und Ort, die grafische Darstellung von Rissbewegung und Zaunbelastung, eine Karte zur Lokalisierung des betroffenen Segments und der Status jedes Gateways mit Akkustand und Empfang. Jedes Ereignis und jede Systemmeldung bleibt damit vollständig nachvollziehbar.

Ergebnis

Eine digital überwachte Gefahrenzone bis zum Rückbau

Aus passiver Sicherung ist damit eine überwachte Sicherung geworden. Die Felspartie und beide Auffangzäune sind bis zum Rückbau Ende 2026 durchgehend beobachtet, ohne dass dafür jemand in den Hang steigen muss. Ausgelegt ist das System auf Ausfallsicherheit: die Daten laufen in Rechenzentren mit zwei unabhängigen Serverstandorten, die Energieversorgung vor Ort ist über Solar und Li-Ion autark, Störungen eskalieren automatisiert, und weil nur bei einem Ereignis oder auf Abfrage übertragen wird, liegt keine permanente Funkstrahlung am Hang.

Das Projekt zeigt, wie Rissmonitoring und Ereigniserkennung an Hang und Felssicherung zusammen ein Frühwarnsystem für eine Naturgefahrenzone bilden. Sie haben eine vergleichbare Situation an einem Hang, einem Zaun oder einer Leitplanke. Schildern Sie uns Ihr Projekt über die Projektanfrage.