Zukunft Eisenbahn

Bahnen machen gute Arbeit, Bahnverkehr hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Das ist dem stetigen Ausbau zu verdanken: mehr Züge, Ausbau von Bahnhöfen und Strecken. Seit 30 Jahren beobachte ich als Technologe die Bahn-Zukunft. JA, die Bahn hat grosse Komplimente verdient. Und NEIN, noch geht der Ausbau zu langsam, neue Technologien und neue marktbezogene Möglichkeiten werden zu träge wahrgenommen und umgesetzt. Meiner Meinung geht es um 5 Kernthemen, die viel bringen würden und die, zumindest in der öffentlichen Diskussion, noch zu wenig Beachtung gefunden haben:

Kernthema 1: Vervielfachung der Streckenkapazität mit Realtime-Bahnsteuerung

Kernthema 2: «Unterbelastetes Schienennetz Schweiz»

Kernthema 3: „Reisezeitoptimierter Bahnverkehr mit Kurzzügen“

Kernthema 4: «Passagierfreundliche Bahnhöfe für Kurzzüge»

Kernthema 5: „CH-Cargokonzept mit Cargolinos“

Kernthema 1:
Vervielfachung der Streckenkapazität mit Realtime-Bahnsteuerung

«REAL-TIME», per Definition verstanden als «Kontrolle und Steuerung eines Systems durch Erhalt von Daten, durch deren Verarbeitung, Einflussnahme und deren Zurückmeldung ohne Zeitverzug». Das bedeutet für eine elektronische Steuerung, dass ein fahrender Zug, zum Beispiel alle Zehntelsekunden, punkto Standort überwacht und notwendigerweise verzögert oder beschleunigt wird. Das für die Grosso Modo 5000 Züge, die in der Schweiz maximal zur selben Zeit unterwegs sind. Es entstehen Datenraten, die für Computersysteme und den Datentransfer gut handhabbar sind. Das ist seit 1990 bekannt, es gibt Publikationen, zum Beispiel von der Eisenbahntechnischen Abteilung der Universität Hannover.

Und inzwischen gibt es Anstrengungen, «autonomes Fahren» für Autos, Busse, LKW’s zu ermöglichen. Noch ist kein Durchbruch in Sicht, zu gross sind die Schwierigkeiten. Aber die dafür entwickelten «Real-time» Steuerungstechniken, wie sie heute für Ortsbestimmung und Fahrüberwachung auf der Strasse bereits genutzt werden, würden für die „Realtime-Bahnsteuerung“ vollkommen ausreichen, man könnte sie sofort anwenden. Weil es auf Bahnstrecken weder elektronische Spurhaltung, noch die Überwachung von Fussgängern, Velos, oder Kreuzungspunkten braucht. Prinzipiell könnte der Bahnverkehr Schweiz mit einem solchen Steuerungssystem führerlos abgewickelt werden, zentral gesteuert von einem Computersystem. Das ist aber nicht das Ziel dieser Publikation. Vielmehr sieht der Autor einen zukünftigen Bahnverkehr noch mit fahrendem Personal, das aber nicht mehr ausschliesslich die Augen auf die Strecke gerichtet haben muss, sondern auf Bildschirmen sieht, wie die Strecke auf Bremsdistanz auch vor der nächsten Kurve aussieht und direkt Einsicht auf die nächste Bahnhof- Einfahrt oder Durchfahrt hat. Heute noch basiert Bahnverkehr auf langen Zügen, Passagiere müssen auf langen Perrons lange Wege für das Zu- und Umsteigen zurücklegen und die trägen Güterzüge verhindern einen flotten Bahnverkehr. Noch stellt das kaum jemand in Frage. Technisch ist gut vorstellbar, dass die Schweiz die auf ihrem Netz verkehrenden Regionalzüge auf «Real time» umstellen würde. Ein Riesen-Projekt, ausserhalb der aktuellen Bahnplanung. Also kaum machbar, aber wagen wir im folgenden eine hypothetische Entwicklung dieser Möglichkeit.

Die Vorteile? Multipel: Regionalverkehr könnte mit Kurzzügen, maximal 200 Meter lang, im Viertelstunden- oder gar 10-Minutentakt funktionieren. An den Grossbahnhöfen würde der «Umsteige-Rush» deutlich abnehmen, weil nicht mehr so viele lange Züge zu nahezu gleicher Ankunftszeit (Stundentakt) tausende Passagiere auf Perrons und Treppenanlagen spülen würden. International verkehrende Züge wären unbehelligt, sie hätten ihre «Fahrfenster» nach üblichen internationalen Regeln.

Kurze Züge – kurze Wege

1997 hat INNOVA Hans Ulrich Kunz mit einer Arbeitsgruppe, angeführt von der damaligen Schindler Waggon AG Muttenz, ein Kurzzug-Konzept mit «Regiolinos» und «Cargolinos» den SBB vorgestellt, das die hier dargestellten Vorteile nutzen würde.

Kernthema 2:
Unterbelastetes Schienennetz Schweiz

NEIN, das Schweizer Schienennetz ist nicht unterbelastet. Die SBB machen eine vorbildliche Arbeit in dessen Ausnutzung. Das Erstellen der Fahrpläne ist eine gut gemeisterte Herkulesaufgabe. Es gilt, Regionalverkehr, internationalen Fernverkehr und nationalen wie internationalen Güterverkehr auf dasselbe Netz zu bringen. Die in den vergangenen 20 Jahren erreichen Leistungssteigerungen sind enorm, viel mehr Personen- und Güterkilometer werden vollbracht. Es ist erscheint als übertrieben, dass in dieser Situation die wenigen Verspätungen, die bei einem stark ausgelasteten System notwendigerweise auftreten müssen, in der Presse derart bemängelt werden. Und nicht zu vergessen ist die permanent erreichte hohe Bahnsicherheit in der Schweiz: so sicher lässt sich in keinem anderen Land, mit keinem anderen Transportmittel, reisen. Nachfolgend sprechen wir von möglichen Innovationen für noch mehr Bahnkapazität. Dabei bleibt es zu beachten, dass es enorm schwierig sein wird, den bisherigen Sicherheitsstandard zu halten oder gar zu übertreffen.

JA, as Schweizer Schienennetz ist unterbelastet, das zeigt, auch für den Laien, der tägliche Blick auf die Bahntrassees im ganzen Land. Auf Hauptstrecken zählt man kaum mehr als 20 Züge pro Gleis, Fahrtrichtung und Stunde, meistens sind es nur deren 5 bis 10.

Nachfolgendes Bild links, ein Blick auf die Schienenwege über den Rhein bei Basel. Zwei Geleise führen vom Badischen Bahnhof über den Rhein Richtung Muttenz, und zwei verbinden mit dem SBB Bahnhof Basel. Auch zu Spitzenverkehrszeiten sieht man wenig mehr als 10 Züge pro Stunde. Und gemäss Bahn-Betriebsstelle Basel soll es „Unmöglich“ sein, zum Beispiel einen Zehnminuten-Verbindungstakt zwischen Basel SBB und Basel Bad. Bahnhof einzurichten. Links und Rechts die Autobahn, mit hunderten von Fahrzeugen jede Stunde.

Nachfolgendes Bild rechts: Blick vom „Prime Tower Zürich auf das riesige Bahnareal Richtung Hauptbahnhof Zürich.

Nachfolgendes Bild links: ein Blick auf die Zufahrtsgeleise zum Hauptbahnhof Basel zur Mittagszeit.

Nachfolgendes Bild rechts: Blick auf eine EU-Bahnstrecke

Bahn-Stau gibt es (noch) nicht. Platz auf den vorhandenen Strecken ist genug, aber solange die Bahnen auf bis nahezu kilometerlange Züge setzen, die (für Güter) schwer zusammenzusetzen sind, die an vielen Stellen des Bahnnetzes langsamer als Personenverkehr unterwegs sind, solange für den Personenverkehr in den Kopfbahnhöfen für Fahrtrichtungswechsel zwei Lokomotiven und gut 10 Minuten Umhängezeit benötigt werden, können die brachliegenden Streckenkapazitäten nicht genutzt werden.

Ich bin mir im klaren: mit dieser Kritik geht es um Normen des europäischen Bahnnetzes. Diese zu beeinflussen, dürfte für ein kleines Land wie die Schweiz nahezu unmöglich sein. Aber als nicht ausgeschlossen erscheint, den hier sichtbaren „Freiraum“ für einen Schweiz-internen Regional- und Intercityverkehr zu nutzen. Internationale Züge würden weiterhin mit europakompatibler Technik die für sie standardmässig vorgesehenen „Fahrfenster“ benutzen. Unmöglich? Ich rechne damit, dass viele Bahningenieure diese Idee als „nicht realisierbar“ einstufen werden. Aber: können sie den „Nichtmachbarkeitsbeweis“ liefern?

Kernthema 3:
Reisezeitoptimierter Bahnverkehr mit Kurzzügen

Kurzzüge bieten, gegenüber den heute üblichen langen Zügen, multiple Vorteile. Sechs sind im nachfolgenden Text nummeriert. Wie bereits erwähnt, den Umsteige-Vorteil (Vorteil 1) für die Passagiere und die Möglichkeit, mit einem Real-Time Steuerungssystem deutlich mehr Züge über die vorhandenen Strecken zu schicken (Vorteil 2). Aber nicht nur: wird es möglich, für Regional- und Intercityverkehr die Taktzeiten auf beispielsweise 10 Minuten, respektive den Vieretelstundentakt einzuführen, so erfreut das nicht nur die Passagiere wegen den verkürzten Wartezeiten (Vorteil 3), wie im nachfolgenden Bild dargestellt.

Wer 5 oder 10 km reisen will, wartet nicht gerne eine Viertelstunde, oder 30 Minuten oder mehr, um 50 oder 100 km weit zu reisen…

Kommt hinzu, dass kurze Taktzeiten nicht nur die Wartezeit auf den nächsten Zug, sondern dadurch auch die Reisezeit verkürzen. Oft argumentiert die Bahn mit dem Geschwindigkeitsvorteil, den sie auf vielen Strecken erreichen konnte. Kürzere Taktzeiten bringen denselben Effekt!

Geschwindigkeits-Vorteile liessen sich für den Passagier mit kürzeren Zugfolgezeiten gut ausgleichen. Ein Beispiel: was wäre zeitlich vorteilhafter für den Passagier (und einfacher wie ökologischer für die Bahntechnik), für die Bahnreise Bern – Zürich, a) im Halbstundentakt auf einer hypothetischen 200 kmh/Strecke zu fahren, oder b) wie heute, aber im 10-Minutentakt (jederzeit ein Zug) mit knapp 1 Stunde Fahrzeit? Die Berechnung: Eine durchgehende, hypothetische 200 kmh Strecke würde rund 40 Minuten Fahrzeit benötigen, aber weil nur alle halbe Stunden ein Zug verkehrt, ist, im Schnitt, die halbe Taktzeit als mittlere Wartezeit hinzuzurechnen. Das bedeutet für den schnellen Zug auch fast nahezu 1 Stunde Transportzeit! Also: lieber gemächlicher aber mit mehr Bahn-Intelligenz als mit herkömmlicher Bahn-Usanz und aufwändigen Neubaustrecken.

Vorteil 4 ist, dass für Städte, die mehrere Bahnhöfe haben oder deren Bahnhöfe Sackbahnhöfe sind, elegant ihr Angebot verbessern können. Indem einen Teil der Züge für die Durchfahrt nur an einem einzigen Haltepunkt an der Pheripherie der Stadt halten, und von dort direkt weitergeleitet werden. Das kann in Bern (für die Weiterfahrt Richtung Lötschberg), in Basel (von Deutschland nach der Schweiz), oder für Luzern für die direkte Durchfahrt von Olten Richtung Gotthard, jeweils für Transitpassagiere einen Zeitgewinn von 15 bis 20 Minuten bringen. Fährt alle 10 Minuten oder alle Viertelstunden ein Zug, so kann zum Beispiel der jeweils nachfolgende Zug den anderen einzelnen Haltepunkt bedienen.

Zwanzig Minuten weniger Reisezeit ab Olten Richtung Gotthard
Eine Viertelstunde weniger Reisezeit von Deutschland nach der Schweiz und umgekehrt

5. Vorteil: Fahrplanloser Bahnverkehr. Das ist ein sehr technisches Argument, das aber auf allen Strecken Zeiteinsparungen von 5 bis 10% bringen würde. Um einen fixen Fahrplan halten zu können, müssen für alle Zugverbindungen Reservezeiten eingerechnet werden, zum Beispiel 5 Minuten für eine Verbindung von 100 km. Je nach Fahrsituation wird der Lokführer z.B. witterungsabhängig oder infolge Baustelle die Geschwindigkeit etwas zurücknehmen können und trotzdem nicht zu spät sein. Fährt beispielsweise alle Viertelstunden oder alle 10 Minuten ein Zug, so ist es für die Reisenden ein Vorteil, einfach „jederzeit“, wie es sich für sie aus dem Verkehrsablauf ergibt, für den nächstabfahrenden Zug auf dem Abfahrtsperron erscheinen. Zudem wäre es Kein Problem, sich die genauen Abfahrtszeiten via Internet anzeigen zu lassen.

6. Vorteil: ein flexiblerer Bahnverkehr würde ermöglichen, Streckenausbauten ausserhalb der traditionellen Knoten vorzunehmen. Man stelle sich vor: eine direkte Verbindung von Basel direkt in den Raum Solothurn würde die Fahrt nach Bern, in Richtung Lötschberg, die Verbindungen nach Biel und weiter ins Welschland um gute 20 Minuten verkürzen, anstelle des bisherigen Umweges über Olten!

In 25 Minuten von Basel nach Solothurn… und in 20 Minuten weiter in Bern!

Kernthema 4:
Passagierfreundliche Bahnhöfe für Kurzzüge

Nun, vielleicht ist die nachfolgende Idee etwas sehr weit gegriffen, denn noch brauchen wir in der Schweiz im Sommer kleine klimatisierten Perrons und wohl auch im Winter keine geheizten, mit der Begründung „der Umwelt zuliebe“. Aber vielleicht gibt es Zwischenlösungen: Perrons mit guter Beschattung im Sommer, und mit weniger Durchzug im Winter. Die Technik ist vorhanden: man beachte den zentimetergenauen Halt der Shinkansen-Züge; das Doppeltür-Konzept der automatisch verkehrenden RER-Züge in Paris, oder die Doppeltür-Technik von Zufahrtszügen zu Flughafen-Terminals.

Kernthema 5:
CH-Cargokonzept mit Cargolinos

Ein „Kurzzug – Cargokonzept Schweiz“ mit „Cargolinos“ und mit Einbezug von 60 vorhandenen Geleiseanschlüssen landesweit als Terminals, wurde 1997 den SBB unter Teilnahme der damaligen Schindler Waggon AG Muttenz präsentiert.

Cargolino – Vorschlag 1997
Contrainer für „Cargolino“ – Idee

Turnaround Öffentlicher Verkehr

2003 publizieren wir eine Entwicklungs-Vorussicht für den Bahnverkehr Schweiz. Viele der damaligen Vorschläge haben noch heute Gültigkeit.

Publiziert 2003

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