Ausbau Eisenbahnachse München - Verona ... - MplusM

Kurzfassung
Ausbau Eisenbahnachse München – Verona
Brennerbasistunnel
Martin OBEX, Klaus GILLARDUZZI, Robert WEBER
Die Achse München – Verona ist eine der wichtigsten europäischen Verkehrsachsen. Aus
diesem Grund hat der Europäische Rat den Ausbau der Eisenbahnachse Brenner in die Liste
der 14 vorrangigen TEN-Projekte aufgenommen. Als Basis für alle künftigen grenzüberschreitenden
Vermessungsarbeiten waren folgende geodätische Grundlagen zu erbringen:
Die Erhebung bestehender und relevanter vermessungstechnischer Daten im Projektgebiet.
Das Beobachten eines vorgegebenen geodätischen Grundlagennetzes mit GPS. Die Auswertung
der Messdaten und das Bereitstellen von Transformationsparametern zwischen
dem GPS - Referenzrahmen ITRF und den österreichischen (MGI, Bessel, Gauß-Krüger)
und italienischen (Roma 40, Hayford, Gauß-Boaga) Landeskoordinaten.
Das Ermitteln von Höhenkoten aller Punkte des Rahmennetzes im System der österreichischen
und italienischen Gebrauchshöhen.
Das Ermitteln einer allfälligen Niveaudifferenz zwischen den österreichischen und italienischen
Gebrauchshöhen und in der Folge das Beobachten eines Präzisionsnivellements vom
Brenner bis Neustift bei Brixen.
Die GPS-Messung und Auswertung vorgegebener Passpunkte für die Luftbildauswertung
im Projektgebiet.
Die Erhebung, Prüfung und Dokumentation der verfügbaren Geoidmodelle, sowie ihrer
Unterschiede im Grenzbereich.
1 Grundlagendokumentation
Zur Leistungserbringung des gegenständlichen Auftrages und für die Festlegung der künftigen
Detailarbeitsprogramme waren alle relevanten Grundlagen zu erheben und zu dokumentieren.
Es sind das:
1) Die Erhebung und Dokumentation aller bestehenden hochpräzisen GPS-Messpunkte
und Messdaten und deren Einbindung in internationale Netze bzw.
Projekte.
2) Die Erhebung und Dokumentation aller derzeit bestehenden Präzisionsnivellements
und Nivellements 1. Ordnung in Nord- und Südtirol samt deren Einbindung
in internationale Netze bzw. Projekte.

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Martin Obex, Klaus Gillarduzzi, Robert Weber
3) Die Erhebung und Dokumentation aller derzeit verfügbaren Schwereinformationen
in Nord- und Südtirol samt deren Einbindung in internationale Netze bzw.
Projekte.
4) Die Erhebung und Dokumentation aller für künftige Lage- und Höhenvermessungsarbeiten
relevanten Festpunkte, Anschlusspunkte und der zugehörigen
Unterlagen.
2 Geodätisches Grundlagennetz
2.1 Allgemeines
Entsprechend den Normen (z.B. ÖN2203 Untertagebauarbeiten) hat die Bereitstellung des
erforderlichen Festpunktnetzes unabhängig von den übergeordneten Landessystemen
(Netze des BEV und IGM) zu erfolgen. Für die Aktualisierung der Planung des Brennerbasistunnels
musste daher ein spannungsfreies, grenzüberschreitendes, geodätisch homogenes
GPS Rahmennetz erstellt werden, das durch präzisionsnivellitische Höhenmessungen zu
ergänzen war.
Dieses Rahmennetz war die Grundlage zur Ermittlung aller Transformationsparametersätze
zwischen dem gewählten Referenz- und Projektionssystem und den tatsächlichen
Gebrauchsnetzen in Nordtirol und Südtirol. Weiters ist das GPS-Netz die Basis für alle zukünftigen
und notwendigerweise grenzüberschreitenden Vermessungsarbeiten für Erkundung,
Planung und Ausführung des Brennerbasistunnels und der Zwischenangriffe.
2.2 GPS-Messungen – geodätisches Rahmennetz
Auf Grund der Erfahrung vom GPS Rahmennetz der Brenner Eisenbahn GmbH (BEG) im
Unterinntal erkundeten bzw. stabilisierten das Amt der Tiroler Landesregierung (Abteilung
Vermessung und Geologie), das Amt für geodätische Vermessungen (Autonome Region
Trentino- Südtirol) und die Abteilung Forstwirtschaft (Autonome Provinz Bozen- Südtirol)
28 Messpunkte.
In Nordtirol wurde, soweit verfügbar, auf bestehende Scheibensignale zurückgegriffen. In
Südtirol waren - mehrheitlich in der selben Bauart - vorwiegend neue Punkte zu stabilisieren.
Für ausgewählte Messpunkte wurden zusätzlich transportable Pfeileraufsätze zur Verbesserung
der Genauigkeit und Stabilität zur Verfügung gestellt.
Bei der Errichtung des Rahmennetzes wurde versucht eine Basislinienlänge von ca. 10 km
einzuhalten und ein Verhältnis von zwei Neupunkten zu einem hochpräzisen Altpunkt zu
erreichen.
2.3 Bestehende GPS-Messnetze Nordtirol
AREF/AGREF: ist das neue mit GPS im Rahmen internationaler und nationaler Beobachtungskampagnen
realisierte österreichische Netz höchster Homogenität und Genauigkeit. Es
umfasst über 300 Punkte mit einer Genauigkeit von besser als +/-10 mm in der Lage und

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besser als +/-20 mm in der Höhe (ellipsoidische Höhe!). Die Lagerung erfolgte im ITRF94
zur Epoche 1996.45.
Seitens der GPS-ZT-GmbH wird die Erlaubnis zum Gebrauch der AREF-Punktkoordinaten
im Rahmen von Nutzungsverträgen erteilt.
BEG: Das BEG-Netz wurde im Auftrag der Brenner Eisenbahn GmbH von der Arge Obex-
Pfeifer-Augustin 1998 erstellt. Dieses homogene, spannungsfreie GPS-Netz von über 80
Punkten erstreckt sich von Kundl bis Mils bei Hall in Tirol. Die Lagerung erfolgte durch
Anbindung an das österreichische GPS-Grundnetz AREF/AGREF.
TIREF: Das TIREF-Netz stellt eine Verdichtung des bestehenden bundesweiten AREF-
Netzes im Bundesland Tirol dar und wurde in Zusammenarbeit vom Amt der Tiroler Landesregierung,
von Ingenieurkonsulenten und der TIWAG 1999 geschaffen. Es umfasst etwa
100 Punkte.
BBT: Das Rahmennetz Brennerbasistunnel musste ebenfalls in das bestehende AREF-Netz
gelagert werden, um eine möglichst gute Übereinstimmung mit den oben beschriebenen
bestehenden Netzen zu erhalten. Für die Nutzung der AREF-Punktkoordinaten gibt es ein
schriftliches Übereinkommen mit der GPS-ZT-GmbH.
2.4 Bestehendes GPS-Messnetz Südtirol
Das Hauptnetz umfasst neu erstellte Punkte und bereits bestehende Vermarkungen des Katasters
der Region und des I.G.M., davon drei Punkte erster Ordnung. Einige Punkte wurden
mit Nivellementfestpunkten verbunden. Im Laufe der nachfolgenden Messungen fügten
die Techniker der Region stufenweise alle Vermarkungen erster Ordnung in das offizielle
geodätische Aufnahmenetz der Region unter Beachtung des Standards IGM95 ein. Zur Zeit
besteht das Hauptnetz im Gebiet der Region und in den angrenzenden Zonen aus 185
Punkten, von denen 86 Punkte dem IGM95 angehören und 99 Punkte von den Technikern
der Region eingefügt wurden.
Der Vergleich zwischen den Werten der in Bozen berechneten Koordinaten WGS84 und
denen der I.G.M. – Techniker hat nur bei wenigen Punkten Klaffungen ergeben, die zudem
immer unter 5 cm liegen. Weitere unabhängige Kontrollmessungen haben bestätigt, dass
das neue GPS - Netz eine hohe Präzision aufweist.
Ein weiterer Vergleich zwischen den Koordinaten (AGREF und AREF1) mit denen des
regionalen Netzes hat die hohe Präzision desselben bestätigt.
3 Durchführung GPS-Messung
3.1 Technische Spezifikation des GPS-Rahmennetzes
Bei den einzusetzenden GPS-Empfängern war zur Einhaltung der hohen Qualitätsanforderungen
eine Einschränkung auf Zweifrequenzgeräte (L1 und L2) der Firmen Leica oder
Trimble vorgeschrieben. Da seitens der Auftragnehmer selbst vier GPS-Empfänger der Serie
Leica 500 und zwei Sensoren der Serie Leica300 zur Verfügung standen, wurden sämtliche
Beobachtungen mit Leica Geräten durchgeführt. 24 zusätzliche Sensoren ( in Summe

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wurden 30 Empfänger für 28 Punkte und zwei Reserven benötigt) wurden von verschiedenen
Firmen und Institutionen ausgeliehen. Letztlich waren 10 Geräte der Serie Leica 500
und 20 Geräte der Serie Leica 300 bereitgestellt.
Größte Aufmerksamkeit wurde auch auf die Zentrierung und Horizontierung der GPS Sensoren
auf den Messpfeilern und Stativen, sowie auf die Funktionstüchtigkeit aller eingesetzten
Komponenten gelegt. So wurden vor der Beobachtungsserie folgende Kontrollen
durchgeführt:
• Überprüfung der Dreifüße und deren Lote.
• Überprüfung der Vollständigkeit der GPS-Ausrüstung und des Zubehörs.
• Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der GPS-Ausrüstung und des Zubehörs.
• Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Energieversorgung.
• Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Kommunikationsmittel (Mobiltelefone).
• Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Fahrzeuge.
3.2 Beschreibung Messvorgang – 2000
Zur Anwendung kam die Methode der relativ-statischen Punktbestimmung. Bei dieser
Methode bleibt der Empfänger in den Referenzpunkten und in den Neupunkten für die
Dauer der Messung stationär. Zur sicheren Lösung der Phasenmehrdeutigkeiten (Ambiguities)
wird je nach Distanzbereich eine Mindestbeobachtungszeit benötigt, die von der Anzahl
der verfügbaren Satelliten, ihrer Verteilung, sowie den zur Messzeit herrschenden
ionosphärischen und troposphärischen Refraktionsbedingungen abhängt.
Betreffend der Messdauer wurden somit seitens des Auftraggebers BBT-EWIV in der Ausschreibung
genaue Richtlinien vorgegeben. Unter anderem waren Nachtmessungen
verlangt, um den ionosphärischen Fehlereinfluss möglichst gering zu halten.
Für die Beobachtungen selbst wurde ein Geräte- und Personaleinsatzplan erarbeitet. Der
Bedarf an Personal und Fahrzeugen konnte innerhalb der Arge abgedeckt werden. Es waren
mit den Punkten des Rahmennetzes und der großräumigen Einbindung in Ost-Westrichtung
28 Stationen zweimal gleichzeitig zu beobachten. Die durchgehende Messdauer war mit 2 x
16 Stunden für die Mehrzahl der Rahmennetzpunkte, und mit 2 x 23 ± 0,5 Stunden für vier
Hauptpunkte (Obergurgl, Stallersattel, Schmuders, Spinges) anzusetzen.
Bei der Einsatzplanung wurden folgende zentrale Beobachtungsfenster (MESZ) festgelegt:
Für die Hauptpunkte:
11.9.2000, 10:00 Uhr bis 12.9.2000 10:00 Uhr und
13.9.2000, 10:00 Uhr bis 14.9.2000 10:00 Uhr.
Für die weiteren Rahmennetzpunkte:
11.9.2000, 18:00 Uhr bis 12.9.2000 10:00 Uhr und
13.9.2000, 18:00 Uhr bis 14.9.2000 10:00 Uhr.
Die Empfänger wurden dreimal (eine halbe Stunde nach dem Einschalten, zwischen 22:00
und 24:00 Uhr und am Folgetag zwischen 6:00 und 7:00 ) kontrolliert. Es wurde eine

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Messdokumentation nach den Vorgaben des Auftraggebers angelegt. Die Update Rate der
Messdaten betrug 15 Sekunden.
Die nach jeder Messperiode ausgelesen Daten wurden mit der Auswertesoftware Leica
SKI-PRO einer ersten Plausibilitäts- und Vollständigkeitsüberprüfungen unterzogen. Nach
den Prüfungen wurden sämtliche Daten im RINEX-Format auf CD gebrannt und somit
gesichert.
In beiden Messperioden wurde das gleiche Beobachtungsschema mit den jeweils selben
Geräten und Aufstellungsarten auf den einzelnen Punkten eingehalten. Insgesamt wurde auf
allen Punkten die vorgesehene Mindesteinsatzdauer erreicht. Es hat keine Ausfälle gegeben
und sämtliche Daten waren, wie anlässlich der Auswertung an der TU Wien später auch
festgestellt wurde, in Ordnung.
4 Auswertung GPS-Messung
4.1 Beschreibung Auswertevorgang – Rahmennetz 2000
Die Messdaten aller Messpunkte (29 Messpunkte/57 Aufstellungen; davon 7 AREF Punkte
und die Referenzstation Bozen) wurden im RINEX 2 Format noch am 14.09.2000 an die
Technische Universität nach Wien (Abteilung Höhere Geodäsie) gebracht. Am Abend des
selben Tages begann gemeinsam mit Dr. Weber die Auswertung mit der Berner-Software.
Die Auswertung der Satellitendaten erfolgte vorerst im geozentrischen, kartesischen System
ITRF94 zur Epoche 1996,45. Diese Wahl des Referenzrahmens erlaubte eine
spannungsfreie Anbindung an das österreichische GPS-Grundnetz AREF/AGREF.
Die erste Berechnungstätigkeit umfasste somit die Prüfung der aus dem AREF-Grundnetz
bekannten Koordinaten der Referenzpunkte zur Aufdeckung etwaiger Verschiebungen. Es
wurden schlussendlich die AREF-Grundnetzkoordinaten der Punkte A125 (30-147-A1) und
A128 (21-148-B1) als Fixpunkte für die weiteren Berechnungen übernommen, während die
restlichen AREF-Punkte mit starken Koordinatenzwängen (constraints) in die Auswertung
eingeführt wurden. Die Koordinaten des Punktes Bozen wurden aus den Beobachtungen
übergeordneter IGS Stationen neu bestimmt und ebenfalls festgehalten.
Die Berechnung der Massenpunkte erfolgte in 2 Tagessessionen und weist folgende
Charakteristika auf:
a) Satellitenbahndaten: IGS präzise Ephemeriden
b) minimaler Höhenwinkel (cut-off): 15 Grad. Die Wahl von 15 Grad stellt eine Optimierung
des Problems der Phasenexzentrizitäten dar. Ein geringerer cut-off Winkel
verbessert einerseits den mittleren Fehler der errechneten Höhenkomponenten,
führt dagegen andererseits zu systematischen Höhendifferenzen zwischen Punktbestimmungen
mit verschiedenen Antennentypen. Die Phasenexzentrizitäten
wurden der offiziellen IGS-Datei entnommen.

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Martin Obex, Klaus Gillarduzzi, Robert Weber
c) Mehrdeutigkeiten: Lösung über Wide- und Narrow-Lane L5 / L3(N1). Die Einrechnung
erfolgte über jeweils alle in der Session zur Verfügung stehenden
Referenzpunkte des AREF-Rahmens.
d) Troposphärische Zenitkorrekturen wurden relativ zum Neupunkt in 2-Stunden-intervallen
in der Berechnung bestimmt. Für sehr kurze Distanzen wurden dagegen
zur Vermeidung systematischer Maßstabsfehler keine troposphärischen Zenitkorrekturen
geschätzt.
Die Genauigkeit der Lagekomponenten der berechneten Punkte liegt nach einer Multiplikation
der ausgewiesenen formalen Fehler der GPS-Auswertung mit dem Faktor 10 bei
+/- 3 mm. Die Genauigkeit der Höhenkomponente bei +/- 7 mm. Eine Erweiterung der
formalen Fehler von GPS-Auswertungen mit Faktoren 5-10 ist international durchaus üblich
und basiert auf der derzeit noch inadäquat modellierten hohen Korrelation benachbarter
GPS-Epochenmessungen.
4.2 Transformation in das Landessystem, Geoidundulationen
Die Transformation der ITRF-Koordinaten in ein dem Landessystem naheliegendes spannungsfreies
Netz erfolgte mittels einer 7-Parameter Ähnlichkeitstransformation über den
aus AREF-Punkten bestimmten Projektparametersatz (Transformationsmodell von Bursa-
Wolf). An die ellipsoidischen Höhen wurden zur Umrechnung in orthometrische Höhen
vorerst die dem europäischen Geoid EGG97 entnommenen Geoidundulationen angebracht.
Dieses an der Universität Hannover berechnete europäische Geoidmodell stützt sich im
langwelligen Bereich auf das Geopotentialmodell EGM96 (NASA/NIMA; Grad und Ordnung
360). Die kurzwelligen Anteile wurden durch verfügbare Schweremessungen und digitalen
Geländemodelle eingebracht. EGG97 liefert vorerst Quasigeoidhöhen im von der
IAG empfohlenen ‚Zero-Tide’ System (man beachte: die ITRF-Koordinaten entsprechen
nicht exakt dieser Empfehlung) bezogen auf das geozentrisch gelagerte GRS80 Ellipsoid.
Daraus können bei Kenntnis der orthometrischen Punkthöhe und der Lotlinienmittelwerte
der theoretischen und wahren Schwere genähert Undulation errechnet werden. Die Urheber
des EGG97 sprechen von einer Genauigkeit des Undulationsmodells von +/-1-5cm über
10km in Gebieten mit ausreichend verfügbarer lokaler Schwerefeldinformation. In Österreich
dürfte die Genauigkeit auf Grund der, in Europa fast einzigartigen, restriktiven Politik
in der Veröffentlichung von g-Messungen allerdings etwas darunter anzusiedeln sein.
Nichtsdestotrotz stellte das EGG97 Modell die zur Zeit der Auftragsabwicklung genaueste
verfügbare Geoidinfomation dar.
5 GPS Messung und Auswertung der Passpunkte
Für eine Befliegung im Bereich Innsbruck – Brixen wurden an den Rändern der vorgesehenen
Längsstreifen Doppelpasspunkte ausgewählt und signalisiert.
Die Planung der Punktverteilung erfolgte durch das Amt der Tiroler Landesregierung, Abteilung
für Vermessung und Geologie, die Signalisierung der Punkte durch das selbe Amt
und durch das Forstamt der Provinz Bozen.

Ausbau Eisenbahnachse München – Verona Brennerbasistunnel 7
Es waren in einem Bereich von 63 x 40 km zwischen Innsbruck, Brixen und Meran 72
Passpunktgruppen mit zwei Punkten, 2 Passpunktgruppen mit vier Punkten und eine Passpunktgruppe
mit drei Punkten mit GPS einzumessen. Für die Beobachtungen wurden Passpunktgruppen
so zusammengestellt, dass im Abstand von maximal 10 km zumindest ein
besetzter Netzpunkt als Referenzpunkt zur Verfügung stand.
Die Punkte wurden nach der Methode der schnellen relativ-statischen Bestimmung beobachtet.
Die Messdauer war mit mindestens 20 Minuten je Punkt festgelegt. Aus Gründen
der Sicherheit wurde eine Aufzeichnungsrate von 10 Sekunden gewählt.
Die Auswertung der Messungen erfolgte mit dem Softwarepaket Leica SKI-PRO. Aus der
Berechnung resultieren kartesische Punktkoordinaten, bezogen auf das GPS-Rahmennetz.
Für die Transformation der WGS84-Koordinaten in die lokalen Gebrauchskoordinaten
wurde eine strenge 7-Parameter Transformation (Helmert-Transformation) angewendet.
Der Übergang von ellipsoidischen Höhen auf quasi-orthometrische Höhen erfolgte wieder
über das europäische Geoidmodell.
6 Höhenmessungen
Die Ermittlung der Höhen aller Triangulierungspunkte des Rahmennetzes und der Netzerweiterung
- zusätzlich zu den Punkten der bestehenden Nivellements - war zur Berechnung
eines präzisen Projektgeoides gefordert. Das Rückgrat zu dieser Arbeit bildeten die Präzisionsnivellements
des BEV von Innsbruck bis Brenner und jenes des IGM vom Brenner bis
Neustift bei Brixen.
6.1 Nivellitische Höhenmessungen
Für den Abschnitt in Südtirol hat sich die Projektleitung der BBT zu einer Neubestimmung
der nivellitischen Höhen entschlossen, weil einerseits in dieser Zone tektonische Veränderungen
vermutet werden und anderseits von der Linie des IGM seit der letzten Revision im
Jahre 1960 viele Punkte verloren gingen und damit für die vorgesehenen Schweremessungen
die gegebene Punktdichte zu gering war. Die noch vorhandenen Punkte des IGM wurden
gesucht und freigelegt, sowie dazwischen weitere Vermarkungen im Abstand von etwa
1000 m stabilisiert. Miteinbezogen wurden die letzten vier österreichischen Punkte vor der
Grenze.
Zum Einsatz kamen zwei Messtrupps, jeweils mit Leica Präzisionsnivellieren und Invar-
Codelatten ausgerüstet. Die Hin- und Rückmessungen als fliegender Höhenzug wurden mit
einem Ausgleichsverfahren mit den österreichischen Punkten als Passpunkte ausgewertet
und die Ergebnisse mit den gegebenen Höhen des IGM verglichen. Somit war es möglich,
die Differenz der Höhenniveaus zwischen Österreich und Italien zu ermitteln.
Die Linie hat eine Länge von 47 km und eine Höhendifferenz von 780 m.
Der letzte Punkt weist eine Signifikanz von s = ± 3,3 mm auf.
Der Niveauunterschied zwischen den österreichischen und italienischen Gebrauchshöhen
wurde mit 125 mm ermittelt.

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Martin Obex, Klaus Gillarduzzi, Robert Weber
6.2 Trigonometrische Höhenmessungen
Für die zum Teil weit ab der Nivellementlinien stabilisierten Punkte des GPS-Rahmennetzes
und der Netzverdichtung waren, wie erwähnt, orthometrische oder genähert orthometrische
Höhen zu bestimmen. Bei den gegebenen großen Distanzen und Höhenunterschieden,
man denke nur an den Punkt in Aberstückel im hinteren Sarntal oder jenem bei der
Seapenalm in Navis auf etwa 2200 m, stellt das trigonometrische Nivellement eine sehr
wirtschaftliche und hinreichend verlässliche Messmethode dar.
Die unberechenbarste Fehlerquelle, die Refraktion, wird üblicherweise mit Standardmodellen
über den Aufbau der Atmosphäre eliminiert. Allerdings bleiben dabei Einflüsse, wie
z.B. die Temperaturinversion oder über den Tagesverlauf wechselnde Bedingungen, wie sie
im Hochgebirge auftreten, nicht berücksichtigt. Es ist deshalb unerlässlich, nicht nur
zwangszentriert aufzustellen, sondern quasisimultan, d.h. in möglichst kurzen zeitlichen
Abständen mit zwei Theodoliten die Distanzmessung und die Beobachtung der Zenitdistanzen
einer Teilstrecke auszuführen.
Mit modernen digitalen Ingenieurtheodoliten ist bei der zwei- bis dreifachen Wiederholung
der Beobachtung, jeweils in zwei Lagen, eine Signifikanz des Mittels des gewonnenen
wahrscheinlichsten Wertes für die Zenitdistanz von ± 0,3 mGon ohne weiteres erreichbar.
Damit ergibt sich für die einseitig ermittelte Höhendifferenz eine Signifikanz von σT = ±
4,7 mm je km und für die gegengleich ermittelte Höhendifferenz, wie im vorliegenden Fall,
eine Signifikanz von σTkm = ± 3,3 mm je km. Die endgültige, von der gesamten Streckenlänge
der Höhenübertragung abhängige, Signifikanz der Punkthöhe errechnet sich nach
dem Fehlerfortpflanzungsgesetz mit σP = σTkm n km .
Ein weiterer Einfluss auf die Signifikanz der Höhendifferenz ist durch die Unsicherheit der
Streckenmessung gegeben. Mit den eingesetzten zertifizierten Tachymetern Leica
TCA1800 wird eine Signifikanz der doppelt beobachteten Strecke von σ S = ± 0,6 + 0,6 mm
für einen km erreicht. Auch bei steilen Strecken beeinflussen davon maximal ± 0,5 mm die
Höhe und sind damit vernachlässigbar.
Diese theoretischen Überlegungen sind keineswegs zu optimistisch angesetzt, sondern decken
sich mit Ergebnissen aus Dreiecks- und somit überbestimmten Beobachtungen verschiedenster
Distanzen und der langjährigen positiven Erfahrung.
Die Auswertung der Messdaten erfolgte mit der Software „Geosi“. Um ein dem geometrischen
Nivellement vergleichbares Ergebnis zu erhalten, wurden die gemessenen EDM Strecken
dabei lediglich bezüglich der atmosphärischen Einflüsse, nicht jedoch bezüglich der
Seehöhe und der Projektionsverzerrung korrigiert.
Es wurden insgesamt Höhenübertragungen über 131 km durchgeführt.
7 Zusammenfassung und Ausblick
Die Brennerbasistunnel EWIV verfügt mit dem Rahmennetz, den Verdichtungspunkten und
den Höhenpunkten über ein dichtes Gerüst an Punkten für die weitere Projektierung.

Ausbau Eisenbahnachse München – Verona Brennerbasistunnel 9
Die Schwereverhältnisse im Zusammenhang mit der enormen Gebirgsüberdeckung erfordern
eine sorgfältige Abklärung der geodätischen Maßnahmen für eine fachmännische Höhenübertragung
im Tunnel. Weiters gehört der mediterrane Teil Europas zu den geotektonisch
aktivsten Zonen der Erde und es scheint das Projektgebiet von der sich nordwärts
bewegenden afrikanischen Platte betroffen zu sein.
Sowohl die aktive Alpenhebung von etwa 1mm/a als auch die von der Kontinentaldrift verursachte
jährliche Bewegung der eurasischen Platte von 2.5 cm im ITRF-Rahmen erreichen
eine Größenordnung, die bezogen auf die lange Projektierungs- und Lebensdauer dieses
Bauwerkes, nicht zu vernachlässigen ist.
Mit der Beschreibung eines eigenen Projektgeoides wurden die beiden Institute TU Graz
und Politecnico Milano in einem eigenem Arbeitsprogramm beauftragt. Für das Geoid ist
eine Präzision von ungefähr 5 cm vorgesehen, die eine gute Ermittlung der orthometrischen
Höhen aus den elliptischen Höhen der GPS-Messung erlaubt.
Literatur
Brunner F.K., R.Weber,Konzept der hierarchischen Netzstruktur für AREF
ÖZf Vermessung & Geoinformation; Heft 2/1998 ; pp. 78-83
Denker H., D. Behrend, W. Torge, The European Gravimetric Quasigeoid EGG96,
IAG Symposia, Proceed.of GraGeoMar96, Tokyo, 1996, Springer Verlag
Albert Grimm Pitzinger, Vergleichende Untersuchungen zur Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit
der Präzisionshöhenmessung im Gebirge. Dissertation 1984
Abschlussbericht, Ausbau Eisenbahnachse München – Verona, Brennerbasistunnel Geodätische
Grundlagenvermessung, Arge Obex-Pfeifer-Tiwag, 2001.
Weber R., G.Walter, St.Klotz, GPS-relevante Koordinatensysteme und deren Bezug zum
Österreichischen Festpunktfeld, ÖZf Vermessung & Geoinformation;
Heft 4/1995 ; pp. 190-199

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0125-030-
147
Martin Obex, Klaus Gillarduzzi, Robert Weber
1121-2105-
148
1116-296-
148
1122 MAIE
Geodätisches
Rahmennetz
Rete geodetica di
riferimento
0128-021-
148
1108 JAUF
1110 ABER
Auszug aus der Österreichischen Karte des BEV
0960-107-148
1101 GIGG
Abb. 1: Geodätisches Rahmennetz ( s. auch Farbtafel #, S. # )
0760-0000-118
0129-071-118
1112 PFON
1102 SCHM
1109 PENS
1113 NANO
1114 NASU
1104 NIED
1115 NAVI
1119-265-148
1117-315-148
1118-308-148
1103 GROS
1105 PLAN
1106 SPIN
1107 MILL

Abb. 2: Präzissionsnivellement
Ausbau Eisenbahnachse München – Verona Brennerbasistunnel 11
Auszug aus der Österreichischen Karte des
BEV
Präzisionsnivellement
der BBT
Livellazione di alta
precisione della BBT