Next Generation Railway Systems 2: Fahrplanmodifizierung zur Energieoptimierung, Meilenstein 32.3 Auswirkungen auf den Energiebedarf AP 3230

Abstract

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 den beiden vorangegangenen Unterarbeitspaketen wird für die hoch ausgelastete bzw. teilweise überlastete Strecke Hamburg - Hannover eine mikroskopische Simulation durchgeführt. Die Ergebnisse der Simulation werden in diesem Unterarbeitspaket analysiert. Überholungen von Güterzügen bewirken einen erhöhten Energiebedarf, daher wird in einem Szenario eine Harmonisierung der Geschwindigkeiten durchgeführt. Dies wird durch eine Absenkung der Höchstgeschwindigkeit des Personenfernverkehrs auf ca. 150 km/h erreicht. Dadurch können alle Güterzüge den gesamten Korridor ohne Überholungshalt befahren. Die größten Energieeinsparungen zeigen sich allerdings beim Personenfernverkehr, der in seiner Höchstgeschwindigkeit reduziert wird. Der Personenfernverkehr verliert aufgrund der Fahrzeitverlängerung eine erhebliche Anzahl an Fahrgästen, was sich in Einnahmeverlusten niederschlägt, die sechsmal höher sind, als die eingesparten Energiekosten. Auch die Einsparungen durch die Verkürzung der Güterzugfahrzeiten und die erhöhten Trasseneinnahmen des Eisenbahninfrastrukturbetreibers liegen deutlich unter den Verlusten im Personenfernverkehr. Daher wird bei einer Optimierung des Soll-Fahrplans empfohlen, eine Geschwindigkeitsharmonisierung nur für die Güterzüge und nicht zu Lasten des schnellen Personenfernverkehrs zu untersuchen. Dies kann sowohl durch eine Reduzierung auf einheitlich 100 km/h oder durch eine Anhebung auf einheitlich 140 km/h geschehen. Für den letzteren Fall nähert sich die Güterzuggeschwindigkeit dem Personenverkehr an und ermöglicht zusätzliche Trassen für den Güterverkehr. ### 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/