Neubau der Sky Line-Bahn am Frankfurter Flughafen

Die Erweiterung des Flughafens Frankfurt steht und fällt mit einem Verkehrskonzept um den Flugverkehr herum. Die neue Sky Line-Bahn sorgt dafür, die Passagierströme intelligent zu lenken, und wird dafür alle Terminals sowie den Bus- und Bahnverkehr verbinden. Bautechnisch wie logistisch ein anspruchsvolles Projekt.
 

Nach der Coronapandemie steigen die Fluggastzahlen ebenso kontinuierlich wie die Flugbewegungen am Frankfurter Flughafen und nähern sich dem Niveau vor der Pandemie an. Bis die Auslastung der bestehenden Terminals 1 (T1) und 2 (T2) an ihre Kapazitätsgrenzen gelangt, wird das neue Terminal 3 (T3) betriebsbereit sein. Zum Sommerflugplan 2026 soll es an den Start gehen und jährlich etwa von 19 Mio. Passagieren frequentiert werden. Bis zu 25 Mio. könnten es werden, wenn alle derzeit geplanten Ausbaustufen mit einem weiteren Flugsteig realisiert sind. Das Terminal bleibt für alle eine Durchgangsstation und kurzer Zwischenstopp von und zu ihren Reisezielen. Um dieses Aufkommen zu meistern und Transfer-Passagieren wie auch den ankommenden und abfliegenden Gästen einen schnellen Umstieg von und zu ihren Verkehrsmitteln, sei es Pkw, Taxi, Bus, Bahn oder ein anderer Flug, zu ermöglichen, baut der Flughafenbetreiber Fraport AG eine weitere Sky Line-Bahn zur Anbindung von T3.

„Zukünftig können bis zu 4.000 Reisende pro Stunde und Fahrtrichtung die 5,6 km lange Strecke zwischen T1 und T3 in nur 8 min zurücklegen“, sagt Wolfgang Holzhausen, Projektleiter für den Bau der neuen Sky Line vom Bauherrn Fraport AG. Die Sky Line hat sich als Verkehrsmittel am Frankfurter Flughafen bewährt. Die vollautomatisch fahrenden Bahnen pendeln seit Inbetriebnahme des T2 im Jahr 1994 zwischen den beiden Terminals auf der Nordseite des Flughafens mit insgesamt vier Stationen. Zu Zeiten des höchsten jährlichen Passagieraufkommens 2019 nutzten pro Tag durchschnittlich 32.000 Fluggäste die bestehende Sky Line-Bahn, zu Spitzenzeitensogar über 40.000; Flughafenpersonal und Besucher noch gar nicht mitgerechnet.
 

Neubau statt Verlängerung

Die bestehende Sky Line-Bahn einfach zu verlängern und bis zum T3 auszubauen wäre sowohl eine einleuchtende Variante als auch die kostengünstigste Möglichkeit für die Betreiber gewesen, brächte aber weitreichende Nachteile mit sich. Vor allem hätten Reisende vom Regional- und Fernbahnhof auf ihrem Weg zu T3 eine wesentlich längere Strecke zur mitten im T1 am Flugsteig B gelegenen Station zurücklegen müssen. Die Wege dorthin und die Station selbst sind nicht für ein derartiges Aufkommen an Reisenden mit Gepäck ausgelegt. Umfassende Umbauten wären erforderlich gewesen. Stattdessen haben die Verantwortlichen ihre Planungen mit der zukünftig erwarteten Entwicklung des Flughafens abgeglichen, die mit einem stetig zunehmenden Passagieraufkommen rechnet.

Damit sind sie ihren Vorgängerinnen und Vorgängern gefolgt, die bereits in den 1980er-Jahren die Erweiterung bedacht hatten und in ihren Planungen das zukünftige T2 mit einer großzügigen Stationshalle zur Anbindung mit dem T1 ausstatteten. Dort wurden bereits die Einfahrten für zwei weitere Gleistrassen baulich vorbereitet und die Unterbauten vor und hinter der Station zu deren Aufnahme ausgelegt. Mit einem Neubau bestand zudem die Option, ein moderneres und schnelleres System mit höherer Kapazität auszuwählen. Die neuen Fahrzeuge werden zwar wie bisher auf Gummipneus über die Betonfahrbahn rollen, verfügen jedoch über eine leistungsfähigere Spurführung, die eine Höchstgeschwindigkeit von bis zu 80 km/h erlaubt.

Stationsbau in T1 als Bindeglied zum Nah- und Fernverkehr

Am T1 existieren zwar bereits drei Stationen für die bestehende Sky Line-Bahn; aus besagten Gründen wurde jedoch eine neue Station gebaut, die eine optimale fußläufige Verbindung vom Fern- sowie Regionalbahnhof und Busverkehr mit den anderen Terminals über einen eigenen Streckenast herstellt. Der auf 22 Baumstützen thronende Neubau erstreckt sich ca. 100 m über die Terminalvorfahrten und wurde in Stahlständerbauweise errichtet. Nicht nur die Tragfähigkeit, sondern auch Aspekte der Betriebsfestigkeit infolge des Bahnverkehrs, der Dynamik in Bezug auf personeninduzierte Schwingungen und die Standsicherheit im Brandfall bestimmten die Dimensionierung der zwei Haupttragwerke. Die Zugänge zur Station in Form von Fußgängerstegen verlaufen barrierefrei in 12 m Höhe über den darunterliegenden Verkehrsbereichen. Das hat zwei zusätzliche Vorteile: Zum einen sind Flughafengäste nicht mehr gezwungen, Straßen zu überqueren, und zum anderen bildet die Station den Überbau für einen neuen Busbahnhof. Die tragenden Stahlstützen gliedern diesen in acht Bushaltestellen und bieten zudem zukünftig Platz für gastronomische Angebote und Einkaufsmöglichkeiten.
 

Lauter Unikate

Jene Stützen stellen eine statische Ingenieursleistung dar und ihre Montage dazu eine logistische wie sicherheitstechnische Herausforderung. Vor allem die 1,5 bis 3 t schweren Stahlgussknoten. Sie bilden das Kopfteil jeder Stütze, von dem aus mehrere Träger das Gewicht der einzelnen Gebäudeebenen mit den späteren Passagieren sowie der Bahn aufnehmen und für eine hinreichende Verteilung der Gebäudelast sorgen. Jeder dieser Knoten ist ein Unikat, keiner gleicht dem anderen. Teilweise mussten die Stahlgusselemente vor Ort in bis etwa 5 m Höhe über ein Gerüst auf die Stützen montiert werden. Anspruchsvoll auch deshalb, weil ihre Errichtung bei laufendem Betrieb erfolgte und die darunter liegenden Verkehrsflächen mit erheblichen Vorkehrungen gesichert werden mussten.
 

Mitten im Betrieb

Das gilt für den gesamten Bau der Trasse im Nordteil des Frankfurter Flughafens, dessen Betrieb als deutsches Luftfahrtdrehkreuz während der Arbeiten unter Volllast weiterlief. Das durch Autobahn und Schienenstränge im Norden sowie durch das Vorfeld der T1 und T2 begrenzte Gelände war mit dem Wachstum für die Flughafeninfrastruktur mit all den Gebäuden und Wegen für Logistik und Verwaltung sowie für Passagieraufenthalt und -abfertigung bereits an ihr Limit gelangt. Unter diesen Umständen wurde nun im Betrieb nahezu bei Vollbebauung eine weitere Verkehrstrasse eingezogen. Das stellte sowohl für die Planenden und die Bauausführenden als auch für den laufenden Flughafenbetrieb eine erhebliche Belastungsprobe dar. Die Projektfläche für den Neubau der Station in T1 war z. B. nicht viel größer als die eigentliche Station, um den Individual- sowie den Busverkehr nicht zu sehr einzuschränken. Das Projektteam musste sich dafür dauernd mit seinen Kolleginnen und Kollegen aus dem Betrieb sowie mit den beteiligten Firmen abstimmen, um Zeitfenster für die zahlreichen Spezialtransporte und Kranbewegungen zu koordinieren. Um dem Flugbetrieb sowie Sicherheitsbelangen gerecht zu werden, fanden die Bauarbeiten häufig in der Nacht statt. Die Trasse schlängelt sich auf dem sogenannten Fahrweg Nord in bis zu 17 m Höhe buchstäblich an den Bestandgebäuden vorbei und wird parallel zur bestehenden Sky Line-Bahn geführt. Von der insgesamt 5,6 km langen Trasse, aufgeteilt in die Fahrwege Nord, Mitte und Süd, verlaufen rund 2,1 km ebenerdig; hauptsächlich im Bereich der Einflugschneise der beiden Start- und Landebahnen (Fahrweg Mitte), um dem Flugbetrieb bei Starts und Landungen nicht in die Quere zu kommen. Im Norden und Süden dagegen werden die Bahnen in Hochlage fahren. Dafür waren zahlreiche Stützen und Rahmenbauwerke zu errichten.
 

Aufständerung der Fahrwegträger

Der Fahrweg Nord lagert auf insgesamt 50 Einzelstützen und 19 Rahmen, die wiederum auf etwa 350 Bohrpfählen gründen. Aufgrund der dauernd wechselnden örtlichen Bedingungen ist jede ein Einzelstück, dessen Ausmaße und Gestalt dem Platzangebot, dem Streckenverlauf und der Fahrdynamik der Bahn am jeweiligen Standort angepasst ist. Mit der Fertigstellung der Stützbauwerke konnte der Einbau der eigentlichen Fahrbahn in Form von Fahrwegträgern beginnen. Beim Fahrweg Nord kommen drei unterschiedliche Typen von Fahrwegträgern zur Aufnahme der Betonfahrbahn zum Einsatz:

• Stahlverbundträger, teilweise mit werkseitiger Betonfahrbahn, größtenteils mit Ortbetonplatte
• Betonfertigteilträger in Segmentbauweise, die auf einem Vormontageplatz zusammengefügt werden, mit Betonfahrbahn
• Betonfertigteilträger mit Ortbetonergänzung der Querträger und der Betonfahrbahn

Unter den genannten Bedingungen markierten Anfahrt und Montage der zwischen 20 und 60 m langen Träger einen weiteren Stresstest für die Bauausführenden und den Flughafenbetrieb. Die bis zu 200 t wiegenden Schwergewichte wurden teils mit flexibel kombinierbaren Self-Propelled Modular Transporter (SPMT)-Modulen bis zum Einbauort transportiert. Um solche Gewichte in die Höhe zu bewegen, wurden die Fahrwegträger jeweils an zwei traglaststarke Krane angeschlagen und im Tandemhubverfahren auf die Stützen gehoben. Die Synchronisation der beiden Krane und das exakte Positionieren bei geringsten Bautoleranzen erforderte von den Kranführenden außergewöhnliche Bedienfähigkeiten und höchste Präzision.

Je nach Trägertyp wurde anschließend die Betonlauffläche aufgebracht sowie die sogenannte Systeminstallation vorgenommen. Sie umfasst Notgehwege, Geländer, Stromschienen, Heizkabel für die Fahrbahnbeheizung sowie die elementaren Führungsschienen. Um sie zu befestigen, waren nachträglich ca. 40.000 Kernbohrungen sowie etwa 16.000 Stück Hammerbohrungen für Stromschienenbefestigungen nötig. „Die Montage der Träger war eindrucksvoll und konzeptionell gut durchdacht, da waren Profis am Werk“, sagt Lukas Bobitka, Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator (SiGeKo) für den Bahnbau vom Ingenieurbüro Krebs+Kiefer, „die größte Herausforderung war allerdings, die Sicherheit aller Beteiligten über die gesamte Strecke aufrechtzuerhalten.“ Jeder Meter der zweieinhalb Kilometer langen Trasse wurde mit Staubschutz- sowie Fangnetzen gesichert. Für Notfallsituationen im späteren Betrieb, aber auch für Wartungsarbeiten wurden zumeist in Mittellage Notgehwege mit regelmäßigen Querungsmöglichkeiten eingerichtet. Die absturzsichere Montage der Notfallwege erfolgte mit Hubarbeitsbühnen – ausnahmslos, und darauf achtete Bobitka besonders, nur mit angelegter persönlicher Schutzausrüstung gegen Absturz. Die darunterliegenden Verkehrsflächen wurden wiederum mit Fangnetzen vor herabfallenden Teilen gesichert.
 

Gleisharfe auf 16 m

Um die insgesamt zwölf Fahrzeuge, bestehend aus je zwei fest gekoppelten Wagenteilen, zukünftig warten und instandhalten zu können, entstand ein Werkstattgebäude, dessen Gleisanlagen in 16 m Höhe an die Trasse anschließen. Es besteht aus einem siebenstöckigen Kerngebäude mit Sitz der Betriebsleitzentrale und einer zweistöckigen, aufgeständerten Wartungshalle. Eine Gleisharfe verbindet die beiden Wartungsgleise in der Werkstatthalle, das Waschhallengleis und das Abstellgleis (zur Aufnahme des Betriebsfahrzeugs) mit dem rund 430 m langen Testgleis und dem Hauptfahrweg.
 

Zum Terminal 3 in maximal acht Minuten

Auf der neuen Strecke dauert die Fahrt von T1 nach T2 nur noch zwei Minuten, das T3 ist innerhalb von acht Minuten erreichbar. So können Transfer-Passagiere mit zeitlich knapp bemessenen Anschlussflügen von 45 min pünktlich ihr Gate erreichen. Die erforderliche Trennung zwischen Fluggästen aus dem Schengen- und aus dem Non-Schengen-Raum erfolgt durch eine Trennwand in den Fahrzeugen sowie durch getrennte Bahnsteige in den Stationen.

Der Fahrweg Süd konnte als Mehrfeldbrücke in Ortbetonbauweise errichtet werden, da darunterliegende Flächen während des Baus nicht in Nutzung sind. Er endet in der Station am T3, die seit Mitte 2020, wie alle Bauten des Terminals, vollständig neu gebaut wird und praktischerweise zwischen dem Terminalhauptgebäude und den Parkhäusern eingebettet ist. Das Stationsgebäude, 146 m lang, 29 m breit und 18 m hoch, ist eine Stahlbetonkonstruktion, gegründet auf etwa 170 Bohrpfählen und in monolithischer Bauweise errichtet. Es weist drei Ebenen auf.

Die zwei Außenbahnsteige von je 80 m Länge und 9 m Breite sind mittig durch eine gläserne Wand in einen Inlands- und einen Auslandsbereich getrennt. In den darunterliegenden Stockwerken ist die Gebäude- und Systemtechnik untergebracht. Da es sich um eine Endstation handelt, wechseln die Sky Line-Bahnen über eine Langkehre hinter dem Stationsgebäude per Weiche zur entgegengesetzten Fahrtrichtung. Das ermöglicht die schnelle Taktung auf bis zu 100 Sekunden.
 

Stellenwert des Arbeitsschutzes

Stand Mitte 2024 sind die Bauarbeiten an Fahrtrasse, Stationsgebäuden und den weiteren baulichen Anlagen weitestgehend abgeschlossen und das neue System wird auf Erprobungs- und Testfahrten für den alltäglichen Einsatz und alle damit einhergehenden Szenarien vorbereitet. Der Startschuss für die neue Sky Line-Bahn wird mit der Inbetriebnahme von T3 fallen. Dank der vorausschauenden Planung und umsichtigen Koordination zwischen Projektleitung, SiGeKo und ausführenden Bauunternehmen blieben die meldepflichtigen Unfälle während der gesamten Bauzeit von 2019 bis heute auf eine einstellige Zahl begrenzt – am schwerwiegendsten ein Fußbruch durch eine abgerutschte Gleisschiene. Alle Beteiligten profitierten davon, dass SiGeKo Lukas Bobitka im Zweifelsfall die Weisungsbefugnis des Bauherren ausüben konnte. „Bei diesen Projektdimensionen ist es für einen sicheren und zugleich effizienten Bauablauf sinnvoll, nicht als zahnloser Tiger zu agieren“, sagt Bobitka rückblickend. Dass die Baubesprechungen regelmäßig mit den SiGeKo-Protokoll begonnen worden seien, hätte genauso den Stellenwert des Arbeitsschutzes verdeutlicht wie auch die gemeinsame Prüfung der Montagekonzepte und die turnusgemäßen Begehungen mit Vertretern der staatlichen Arbeitsschutzbehörden und der BG BAU, konstatiert Projektleiter Holzhausen.