Next Generation Railway Systems 2: Fahrplanmodifizierung zur Energieoptimierung, Meilenstein 32.2 Energieoptimierter Fahrplan AP 3220

Kurzfassung

Das Projekt Next Generation Railway Systems 2 (NGRS 2) knüpft an die Inhalte und Ergebnisse des Projekts Next Generation Railway Systems 1 (NGRS 1) an und setzt die Forschungsarbeiten für ein leistungsfähiges, zukünftiges Bahnsystem fort. Die Forschungsschwerpunkte im Projekt NGRS 2 setzen sich zusammen aus den Themen Testautomatisierung in der Leit- und Sicherungstechnik, zustandsorientierte Instandhaltung der Infrastruktur, bahnbetriebliche Optimierung sowie Human Factors im Bahnbetrieb. Die Arbeiten im Projekt zielen auf eine Reduzierung der Kosten durch höhere Testautomatisierung und -formalisierung, eine Effizienzsteigerung sowie erhöhte Verfügbarkeit durch zustandsorientierte Instandhaltung sowie den Entwurf und die Evaluation von Bedienoberflächen auf dem Zug und im Stellwerk. Darüber hinaus wird ein Konzept zum optimierten Einsatz von Ressourcen im Bahnbetrieb erarbeitet, inklusive entsprechender Nutzenuntersuchung und Bewertungsmethodik. Eisenbahnverkehrsunternehmen, insbesondere jene im Schienengüterverkehr, sehen sich steigenden Kosten gegenüber. Vor diesem Hintergrund bekommt ein möglichst energieeffizienter Bahnbetrieb eine wachsende Bedeutung. Ziel der Untersuchung in diesem Arbeitspaket ist eine Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs. Dabei wird insbesondere der Schienengüterverkehr betrachtet. Dazu wird exemplarisch eine Mischverkehrsstrecke im deutschen Schienennetz modelliert und der Bahnbetrieb auf dieser Strecke mikroskopisch simuliert. Der Ausgangspunkt für einen effizienten Fahrplan ist der reale Fahrplan, welcher im Zuge der betrieblichen Untersuchung modifiziert wird. Im realen Fahrplan werden energieintensive Betriebsvorgänge ermittelt und Möglichkeiten zur Vermeidung oder Reduzierung derartiger Vorgänge definiert. Anschließend wird eine weitere Fahrplanvariante mit ausgewählten Lösungen zur Vermeidung energieintensiver Betriebsvorgänge erstellt. Die Ergebnisse werden einer wirtschaftlichen Bewertung unterzogen. Um die Auswirkungen auf den Personenverkehr zu ermitteln, wird ein Nachfragemodell verwendet. In diesem Unterarbeitspaket wird auf Basis der erstellten Simulationsinfrastruktur der Fahrplan der verschiedenen Szenarien modelliert. Bei der Umsetzung der Fahrplanvarianten wird eine betriebliche Energieverbrauchsoptimierung im Rahmen der Fahrplankonstruktion angestrebt. Im Eisenbahnbetrieb treten vor allem bei der Beschleunigung und bei der Beharrungsfahrt bei hoher Geschwindigkeit große Energiebedarfe auf. Um Energie einzusparen, bieten sich deshalb insbesondere das Vermeiden von unnötigen Beschleunigungsvorgängen und eine Reduzierung der Höchstgeschwindigkeit an. Der Personenverkehr kann zu einer Energieeinsparung beitragen, indem er langsamer als üblich verkehrt. Die Güterzüge können energiesparend verkehren, wenn bspw. die Anzahl der Überholungshalte reduziert wird. Die Vermeidung von Überholungen ist eng verknüpft mit der Harmonisierung der Geschwindigkeitsprofile. Dafür müssen sich die Geschwindigkeiten beider Zugarten annähern. Um die Zahl der Güterzug-Überholungen zu reduzieren, werden in einem ausgewählten Fahrplan-Szenario die Personenfernverkehrszüge verlangsamt (von 200 km/h auf ca. 150 km/h). Die Güterzüge verkehren mit der gleichen Höchstgeschwindigkeit wie im ursprünglichen Fahrplan (verschiedene Geschwindigkeitsklassen von 80 bis 120 km/h, je nach Gattung). Der Personenfernverkehr hat weiterhin Vorrang vor dem Güterverkehr und dem Regionalverkehr. Der modifizierte Fahrplan weist im Vergleich zum ursprünglichen Fahrplan eine homogenere Struktur auf, da sich die Geschwindigkeiten der unterschiedlichen Zuggattungen annähern. Die Reduzierung der Höchstgeschwindigkeit des Schienenpersonenfernverkehrs führt im modifizierten Fahrplan dazu, dass keine Güterzugüberholungen mehr notwendig sind. ### Weitere Veröffentlichungen zum Thema: ### Mönsters, Michael und Schumann, Tilo (2015) Energieeinsparung durch Harmonisierung der Geschwindigkeiten im Soll-Fahrplan. In: Eisenbahn Ingenieur Kalender 2016 Eurailpress. ISSN 0934-5930. https://elib.dlr.de/96199/ ### Meyer zu Hörste, Michael und Schumann, Tilo und Mönsters, Michael (2015) Züge sparsam und leise fahren. Deine Bahn, 43 (10), Seiten 10-13. Bahn Fachverlag. ISSN 0948-7263. https://elib.dlr.de/101867/