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A 3/A 4/A 59: Umbau des Autobahndreieck Heumar In Planung

Das Autobahndreieck Heumar, einer der höchst belasteten Autobahnknotenpunkte in Europa soll durch den Umbau langfristig leistungsfähig bleiben.

Das Autobahndreieck Heumar
Das Autobahndreieck Heumar | Bildnachweis: Michael Neuhaus

Daten und Fakten

  • Ersatzneubauten: 11 Brücken
  • Gesamtlänge: ca. 8,4 km
  • Verkehrsbelastung 2030: 240.000 Kfz/24 h
  • Besondere Herausforderung: Bauen unter Verkehr

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Projektbeschreibung

Das Autobahndreieck Heumar verbindet die Autobahnen A 3 (Oberhausen – Frankfurt am Main), A 4 (Aachen – Olpe) und A 59 (Oberhausen – Bonn) und ist Teil des Kölner Autobahnrings. Seit 1941 verbindet es die A 3 mit der A 4, 1982 wurde zusätzlich die A 59 angeschlossen, sodass das AD Heumar einem Autobahnkreuz mit eingeschränkten Fahrbeziehungen gleicht. Mit seinen zahlreichen Brücken sowie der Verkehrsführung in mehreren Ebenen, stellt das AD Heumar einen sehr komplexen Knotenpunkt dar, das weitere untergeordnete Straßen sowie Schienentrassen kreuzen.

Aufgrund der Lage im Kölner Stadtgebiet sowie der Nähe zum Flughafen Köln/Bonn hat es sowohl im regionalen als auch überregionalen Personen- und Güterverkehr eine große Bedeutung. Mit einem Verkehrsaufkommen von etwa 220.000 Fahrzeugen am Tag und einem Schwerverkehrsanteil von ca. 20 Prozent gehört das AD Heumar bereits gegenwärtig zu den höchst belasteten Autobahnknotenpunkten in Europa. Für das Jahr 2030 ist ein Verkehrsaufkommen von etwa 240.000 Fahrzeugen pro Tag prognostiziert.

Das hohe Verkehrsaufkommen stellt insbesondere für die Brücken eine erhebliche Belastung dar. In den letzten Jahren wurden Substanz und Standfestigkeit aller Brücken im AD Heumar überprüft. Das Ergebnis ist gravierend. Alle Bauwerke sind kurz- bis mittelfristig zu ersetzen. Die Bauwerke im Norden, die die A 3/A 4 über die Trasse der Kölner Verkehrsbetriebe (KVB) überführen sowie die drei Bauwerke im Zuge der Verbindung der A 4 zur A 3/A 4 in Fahrtrichtung Norden haben ihre Restnutzungsdauer bereits überschritten und müssen kurzfristig ersetzt werden.

Da alle Bauwerke ersetzt werden müssen, besteht die Möglichkeit, die gesamte Verkehrsführung im AD Heumar zu optimieren. Durch die Neusortierung der Verkehrsströme in Fahrtrichtung Norden soll dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die A 59 nachträglich von außen an die A 3/A 4 angeschlossen wurde. Hierdurch ergaben sich, im Zuge des hohen Verkehrsaufkommens auf der A 4 in der Fahrbeziehung Aachen – Olpe, diverse zusätzliche Verflechtungsvorgänge zwischen dem AD Heumar und dem rund drei Kilometer nördlich gelegenem Autobahnkreuz Köln-Ost.

Ziel des Umbaus ist es, das Autobahndreieck Heumar als zentralen Knotenpunkt im nordrhein-westfälischen Autobahnnetz zu erhalten, seine Verbindungs- und Leistungsqualität, auch hinsichtlich des steigenden Verkehrsaufkommens, zu sichern und die Verkehrssicherheit zu verbessern.

Vorteile für die Stadt Köln sowie die gesamten Region:

Die Verbindungsfunktion des Autobahndreiecks Heumar wird langfristig gesichert, die Verkehrssicherheit wird verbessert.

  • Die Standsicherheit und Benutzbarkeit der Brücken, Rampen und Überführungen wird langfristig gewährleistet.
  • Die Staugefahr wird reduziert. Durch weniger Staus werden sich die Fahrzeiten verkürzen. Pendler verbringen weniger Zeit im Auto, Anwohner werden entlastet, Güter und Dienstleistungen erreichen schneller ihr Ziel.
  • Der Flughafen Köln-Bonn sowie die zahlreichen im Umfeld des Autobahnkreuzes und entlang der Zu- und Abbringerstrecken ansässigen Wirtschaftsunternehmen erhalten eine langfristig leistungsfähige Anbindung.
  • Die Verkehrssicherheit im Knoten wird verbessert.
  • Bestehende Geschwindigkeitsbegrenzungen können aufgehoben werden.
  • Die DEGES nimmt den Umbau des Autobahndreiecks unter fließendem Verkehr vor. Eingriffe in den Verkehrsablauf und Behinderungen für Personen- und Wirtschaftsverkehr werden so gering wie möglich gehalten.
  • Falls notwendig setzt die DEGES während der Bauarbeiten Maßnahmen zum Schutz der Anwohner und Anlieger vor baubedingten Luft- und Lärmbelastungen um.

Voraussichtlicher Abschluss des gesamten Umbaus des AD Heumar

Fertigstellung und Verkehrsfreigabe der vorgezogenen Maßnahmen

Überführung B 8, Rampe A 4, Bauwerke über die Schienentrasse im Zuge der A 3/A 4

Voraussichtlicher Beginn der Bauarbeiten

Umbau AD Heumar (Autobahnen A 3, A 59)

Planungs- und Genehmigungsverfahren

Umbau des AD Heumar (Autobahnen A 3 und A 59)

Beginn Bauarbeiten

Überführung B 8, Rampe A 4, Bauwerke über die Schienentrasse im Zuge der A 3/A 4

Beginn Ausschreibung und Vergabe

Überführung B 8, Rampe A 4, Bauwerke über die Schienentrasse im Zuge der A 3/A 4

Detailplanung und Einholung Einzelgenehmigungen

Überführung B 8, Rampe A 4, Bauwerke über die Schienentrasse im Zuge der A 3/A 4

Herausforderungen und Besonderheiten

Aufgrund der Komplexität sowie der bereits überschrittenen Restnutzungsdauer einiger Brücken wird der Umbau in zwei Projektphasen erfolgen. In der ersten Phase werden die am dringendsten zu erneuernden Bauwerke ersetzt und parallel Vorbereitungen für die zweite Phase getroffen. In dieser werden alle weiteren Bauwerke ersetzt und die Verkehrsströme in Fahrtrichtung Norden neu sortiert.

Die vorbereitenden Untersuchungen – wie beispielsweise Baugrunduntersuchungen und Vermessungsleistungen – für die erste Phase sind weitestgehend abgeschlossen. Die Bezirksregierung Köln hat am 14. September 2018 bestätigt, dass keine Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung besteht. Die Bestätigung, dass es sich bei den Ersatzneubauten um Planungen unwesentlicher Bedeutung handelt, liegt vor. Die Vorplanungen für die Verbindungsrampe der A 4, für die Bauwerke im Zuge der A 3/A 4 über der Schienentrasse der Kölner Verkehrsbetriebe sowie für das Bauwerk im Zuge der B 8 über der A 4 wurden abgeschlossen. Derzeit werden die ingenieurstechnischen Entwürfe erarbeitet.

Die Arbeiten an der Überführung der Bundesstraße B 8 über die Autobahn A 4 haben bereits begonnen. Das Brückenbauwerk war aufgrund seines schlechten baulichen Zustandes und der mangelnden Tragfähigkeit bereits seit 2015 für Fahrzeuge über 7,5 Tonnen gesperrt. Mit Errichtung und Verkehrsfreigabe einer Behelfsbrücke im Mai 2018 wurde die Bestandsbrücke vollständig für den Verkehr gesperrt. Im Juni 2019 wurde die gesperrte Bestandsbrücke zurückgebaut.

Für die zweite Phase wurde ein Variantenvergleich durchgeführt und eine Vorzugsvariante ermittelt. Augenblicklich befindet sich die Planung in der Phase der Vorplanung; weitere Baugrunduntersuchungen werden angestoßen und Abstimmungsprozesse umgesetzt.

Nicht zuletzt aufgrund der Komplexität des AD Heumar sowie der Notwendigkeit einer dauerhaften Aufrechterhaltung des Verkehrs während der Maßnahmenrealisierung nutzt die DEGES die innovative Planungsmethode „Building Information Modeling“ (BIM).

BIM ist eine Methode der interdisziplinären Zusammenarbeit auf Grundlage eines dreidimensionalen Abbildes der Verkehrsinfrastruktur und der relevanten Umgebung. Ziel ist die Gewährleistung einer höheren Planungsqualität bei gleichzeitiger Kostenoptimierung und Terminsicherheit. Darüber hinaus bietet BIM Vorteile durch vielfältige und anschauliche Visualisierungsmöglichkeiten.

Was ist BIM?

BIM (Building Information Modeling) be­zeich­net eine kooperative Arbeitsmethodik, mit der auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für seinen Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten kon­sis­tent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Be­teiligten ausgetauscht oder für die weitere Bearbeitung bereitgestellt werden.

Weitere Hintergründe zur Anwendung von BIM bei der DEGES finden Sie auf dieser Informationsseite.

Anwendung innerhalb des Projekts

Auf Grund der verkehrlichen Bedeutung des AD Heumar ist der Ersatzneubau nur unter weitest gehender Aufrechterhaltung des Verkehrs möglich. Im Zuge der Planung der Baumaßnahme werden Lösungen untersucht, die die Errichtung der Ersatzneubauten neben den Bestandsbauwerken ermöglichen, was z. B. zu einer Verschwenkung der Rampe Aachen – Oberhausen führen würde.

Wesentliche Zwangspunkte sind die vorhandenen zu querenden Rampen im AD sowie die Anbindung an die jeweiligen Richtungsfahrbahnen unter Einhaltung der erforderlichen lichten Höhe der einzelnen Bauwerke sowie der Verflechtungslängen im Anbindungsbereich.

Die neue Trassenführung der einzelnen Rampen ist so zu gestalten, dass während der baulichen Umsetzung der Maßnahme

  • der Verkehr auf den in Betrieb befindlichen Rampen weitest gehend ungehindert fließen
  • und der Rückbau der alten Rampen sowie Abbruch der Bauwerke ohne Verkehrseinschränkung erfolgen kann.

Um zukunftsorientiert zu planen, bauen und zu betreiben wird die Maßnahme in der BIM-Methodik geplant.

Untersuchte Anwendungsfälle

  • Visualisierung Bestand und Planung
  • Modellbasierte Variantenbewertung der Bauwerke
  • Visualisierung des Bauablaufs, einschl. aller Bauzwischenzustände, als Grundlage für die Verkehrssimulation
  • Modellbasierte Kostenberechnung
  • Ggf., in Abstimmung mit dem BMVI und Straßen NRW, modellbasiertes Genehmigungsverfahren

Visualisierungen

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Simone Döll

Simone Döll

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