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© Deutsche Bahn AG / Volker Emersleben

Strategische Lärmkartierung

Eisenbahn-Bundesamt beauftragt Disy GmbH mit einem der größten Geodatenmanagementprojekte in Deutschland

Das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) ist als Aufsichts- und Genehmigungsbehörde zuständig für alle Eisenbahnen, die dem Bund gehören. Eins seiner Themen ist Lärm durch Schienenverkehr, der sich besonders in Ballungsgebieten negativ auf die Umwelt auswirken kann. Die Behörde ist dafür zuständig, Lärmkarten für Schienenwege von Eisenbahnen des Bundes auszuarbeiten; dazu wird der gesamte Zugverkehr erfasst, aber auch topografische Daten und Daten zu bestehenden Lärmschutzmaßen fließen mit ein. Das EBA hat nun die Karlsruher Disy Informationssysteme GmbH damit beauftragt, zusammen mit den Firmen AFRY und SoundPLAN die strategische Lärmkartierung des Schienenverkehrs vorzunehmen.

Dr. Wassilios Kazakos

Die Herausforderungen, die mit dem Geodatenmanagement-Projekt einhergehen, macht Disy-Geschäftsführer Claus Hofmann deutlich: „33.000 Kilometer Schienenwege etwa 25.000 Brücken, 700 Tunnel, circa 14.000 Bahnübergänge, Tausende Kilometer Schallschutzwände, gut 60 Millionen Gebäude und Zehntausende Quadratkilometer Geländemodell – diese Zahlen belegen eindrücklich die Dimension der Geodatenverarbeitung, die im Rahmen unseres neuen Projekts zu bewältigen sind.“ Strategische Lärmkarten werden für Ballungsräume erstellt, in denen mehr als 100.000 Einwohnerinnen und Einwohnern leben beziehungsweise für Haupteisenbahnstrecken, auf denen über 30.000 Zügen pro Jahr verkehren. Mindestens alle fünf Jahre lässt das EBA die Lärmkarten überprüfen und überarbeiten; die Lärmkartierung ist Teil der Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtlinie.

Framework zur datenbankgestützten Ablaufsteuerung für ETL-Prozesse

ETL steht für „Extract, Transform, Load“. Bei diesem Prozess werden  Daten aus mehreren Datenquellen in einer Zieldatenbank abgelegt. Um die Kartierung erfolgreich durchführen zu können, müssen unterschiedlichste Datenaufbereitungsschritte ineinandergreifen. Der straffe Zeitplan für eine fristgerechte Veröffentlichung wird dadurch gewährleistet, dass die Summe der Daten nicht sequenziell verarbeitet wird. Vielmehr wird eine räumlich differenzierte Datenverarbeitung durchgeführt, bei der aufeinander aufbauende Aufbereitungsschritte automatisch begonnen werden, sobald in einem Berechnungsgebiet die notwendigen Voraussetzungen geschaffen sind. Damit kann eine Vielzahl von Berechnungsgebieten bereits weit fortgeschritten sein oder sogar abgeschlossen werden, während Gebiete mit problematischer Datenlage noch einer Sonderbehandlung unterzogen werden. Korrigierte oder nachgelieferte Daten können jederzeit leichtgewichtig in die Verarbeitungspipeline integriert werden, da die entsprechenden ETL-Strecken automatisiert wiederholbar sind.

Herzstück der Steuerung dieser Datenverarbeitung ist die Disy Spatial Workbench (DSW). Basierend auf Talend und einer Oracle-Datenbank erzeugt die DSW aus Flussdiagrammen Datenstrukturen und Auftragstabellen, welche mit PL/SQL-basierten Verarbeitungsroutinen verknüpft werden. Über diese Auftragstabellen sind die unterschiedlichen Prozesse der Datenverarbeitung, wie Extrahieren, Transformieren und Laden datensatzscharf steuerbar. Abstimmungen, die die Datenaufbereitung beeinflussen, können auch noch kurzfristig im Projektverlauf durchgeführt werden.

Die Karte zeigt in blau die zusätzlichen Eisenbahnstrecken der aktuellen Kartierungsrunde.
© Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) und Disy Informationssysteme GmbH

Vertikaler Prototyp zur Qualitätssicherung der Datenaufbereitung

Ein Projekt dieser Größe und Komplexität bedarf auch besonderer Methoden zur Risikoeinschätzung, Risikominimierung und Qualitätssicherung. Es wird daher zunächst, von der Disy Spatial Workbench verwaltet, ein vertikaler Prototyp erstellt. Dieser umfasst sowohl das sogenannte schalltechnische Modell als auch die Durchführung der eigentlichen Lärmausbreitungsberechnung. Mit dem Prototyp können fachliche Festlegungen im Projekt frühzeitig überprüft sowie das Vorgehensmodell zur Datenaufbereitung verifiziert werden.

Erstmalig wird das EBA, zusätzlich zur gesetzlich vorgeschriebenen Kartierung der Haupteisenbahnstrecken und der sonstigen Strecken in Ballungsräumen, auch alle sonstigen Strecken der Eisenbahnen des Bundes außerhalb von Ballungsräumen kartieren. Dies führt zu einer Verdopplung des Kartierungsumfangs im Vergleich zur letzten Lärmkartierung.

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