Konzeption eines automatischen Gepäcktransportsystems für den Bahnhof der Zukunft

Kurzfassung

Die vorliegende Thesis behandelt die Entwicklung eines automatisierten Systems zur bahnhofseitigen Reisegepäckabfertigung im Eisenbahnverkehr. Im Vordergrund steht die Entwicklung der Schnittstelle zwischen der Gepäckaufgabe und dem fahrzeugseitigen Lager- und Sortiersystem inklusive der automatisierten Umladung von Transfergepäck. Das erarbeitete Konzept ist ein Teil des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt vorangetriebenen Projekts Next Generation Train zur Implementierung eines schienengebundenen, europaweiten Fernverkehrsnetzes als klimafreundliche Alternative zum Flugverkehr. Die Wiedereinführung eines vom Fahrgast entkoppelten Reisegepäcktransports beabsichtigt dabei eine Attraktivitätssteigerung der Eisenbahn und Verbesserungen gegenüber der aktuell etablierten Betriebsabläufe. Das Konzept soll im Rahmen des vorausgehend entworfenen Bahnhofs, der Next Generation Station, als Grundlage für Gepäckflusssimulationen zur Identifikation potenzieller Probleme dienen und um die Mitnahme der Sendungen von Paketdienstleistern erweiterbar sein. Eingangs der Arbeit wurden das reisezweckabhängige Gepäckaufkommen und die daraus resultierenden Nutzungspotentiale für eine Gepäckaufgabe für unterschiedliche Anwendungsfälle bestimmt. Darauf aufbauend entstand die Vision eines ganzheitlichen Transportkonzepts für Reisegepäck und Paketsendungen aufgrund des erkannten Potenzials, das durch Passagiere mit umfangreichem Reisegepäck besteht. Basierend auf dem erarbeiteten visionären Gesamtkonzept sowie umfassenden Literaturrecherchen und Experteninterviews wurde eine Anforderungsanalyse hinsichtlich der Fahrgastbedürfnisse und möglicher Herausforderungen und Hürden bei der Gestaltung des Systems durchgeführt. Zur Vorbereitung auf die Konzeptentwicklung erfolgten im nächsten Schritt die Definition der angestrebten Gepäckflüsse, die Bestimmung grundlegender Konzeptionsansätze und projektbezogener Rahmenbedingungen sowie die Zusammenstellung von Kennzahlen und Annahmen zur Konzeption. Auf Basis der erörterten Voraussetzungen erarbeitete Konzeptentwürfe führten zur Erweiterung des Bahnhofs um eine gesonderte Gepäckebene unter den Bahnsteigen. Die finale Ausarbeitung der Vorzugsvariante wurde mithilfe rechnergestützter Konstruktionsmethoden und durch die Auswahl geeigneter Förder- und Sortiertechnologien durchgeführt. Im letzten Arbeitsschritt erfolgte eine kalkulationsbasierte Bewertung der Leistung des Systems. Das Ergebnis der Arbeit ist ein umfangreiches Gepäckabfertigungssystem für einen Bahnhof, das in der Lage ist, die benötigten Funktionen der Sortierung, Pufferung, Förderung und Ladungsvorbereitung bei einer Gepäckaufgabe bis mindestens 15 Minuten vor der Abfahrt für bis zu 48 Züge pro Stunde automatisiert auszuführen. Das konzeptionierte Teilsystem erfüllt zudem die Anforderung der Schnittstellen zwischen mehreren Teilsystemen und ist somit imstande Transfergepäck automatisiert zu Umsteigeverbindungen zu befördern. Auf der Grundlage der durchgeführten Berechnungen übertrifft das System die benötigte Sortierleistung von rund 18.500 Gepäckstücken pro Stunde und ist in der Lage stündlich bis zu 25.600 Gepäckstücke zu sortieren. Die Thesis legt somit den Grundstein für weiterreichende Untersuchungen und detaillierte Planungen zur Implementierung eines automatischen Gepäcksystems für den Eisenbahnverkehr.