Infrastrukturell induzierte Netzkapazitätssteigerung im Schienenverkehr
Erstellt am: 30.06.2011 | Stand des Wissens: 24.07.2019
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Institut für Mobilitäts- und Stadtplanung, Universität Duisburg-Essen, Prof. Dr.-Ing. Dirk Wittowsky
Eine leistungsfähigkeitsbezogene Ertüchtigung der Neben- und Regionalnetze lässt sich beispielsweise durch Streckenelektrifizierung und sicherungstechnische Modernisierungsmaßnahmen erreichen. Dies betrifft in hohem Maße Strecken nichtbundeseigener Eisenbahninfrastrukturunternehmen [UBA09, S. 90]. Gleichfalls führt eine Anhebung zulässiger Streckenhöchstgeschwindigkeiten mit Eingriff in die Trassierung bei entsprechend vorausgesetzter Lok- beziehungsweise Triebzugleistung zu einer geringeren Fahrzeit im Blockabschnitt und einer daraus resultierenden verkürzten Blocksperrzeit.
Weitere aufwandsintensive Maßnahmen zur Kapazitätssteigerung stellen Maßnahmen des Bestandsnetzausbaus dar (Neubau oder Erweiterung). Kombiniert mit der betrieblichen Entmischung schnellerer Personenverkehre und des vergleichsweise langsamen Güterverkehrs können nennenswerte Effekte erzielt werden [UBA09, S. 89]. Angesichts des auf eingleisigen Streckenabschnitten durchgeführten Zweirichtungsbetriebs werden hier in definierten Abständen Ausweichstellen benötigt, um infrastrukturelle Voraussetzungen für die Begegnung in gegensätzlicher Fahrtrichtung verkehrender Züge (fachsprachlich als "Kreuzen" bezeichnet) zu gewährleisten. Je mehr solcher Kreuzungspunkte vorhanden sind, desto seltener wirken sich kreuzungsbedingte betriebliche Halte kapazitätshemmend aus. Die Streckenleistungsfähigkeit steht also in direkter Abhängigkeit zur Länge eingleisiger Abschnitte sowie zur Lage benachbarter Ausweichstellen. Somit beeinflussen auch Kreuzungen ermöglichende Überholgleise die Schienennetzkapazität positiv [WeMi08, S. 264].
Die Leistungsfähigkeit eines Eisenbahnfahrwegs hängt neben den Blockbelegungszeiten auf freier Strecke maßgeblich von der jeweiligen Knotengestaltung ab [Lind11, S. 76]. Fahrstraßenknoten bergen ein bedeutendes Konfliktpotenzial bei höhengleichen Kreuzungen. Dies ist primär Fahrstraßenausschlüssen geschuldet, die das zeitgleiche Benutzen eines Weichenbereichs durch zwei Züge mit unterschiedlichen Fahrwegen verhindern. Eine Kapazitätssteigerung ist entweder durch das Anlegen von Zusatzgleisen für die Einrichtung paralleler Fahrtmöglichkeiten oder durch den höhenfreien Ausbau betreffender Knotenpunkte mittels Brücken oder Unterführungen zu erreichen (Abbildung 1) [Pach08, S. 153].
Weitere aufwandsintensive Maßnahmen zur Kapazitätssteigerung stellen Maßnahmen des Bestandsnetzausbaus dar (Neubau oder Erweiterung). Kombiniert mit der betrieblichen Entmischung schnellerer Personenverkehre und des vergleichsweise langsamen Güterverkehrs können nennenswerte Effekte erzielt werden [UBA09, S. 89]. Angesichts des auf eingleisigen Streckenabschnitten durchgeführten Zweirichtungsbetriebs werden hier in definierten Abständen Ausweichstellen benötigt, um infrastrukturelle Voraussetzungen für die Begegnung in gegensätzlicher Fahrtrichtung verkehrender Züge (fachsprachlich als "Kreuzen" bezeichnet) zu gewährleisten. Je mehr solcher Kreuzungspunkte vorhanden sind, desto seltener wirken sich kreuzungsbedingte betriebliche Halte kapazitätshemmend aus. Die Streckenleistungsfähigkeit steht also in direkter Abhängigkeit zur Länge eingleisiger Abschnitte sowie zur Lage benachbarter Ausweichstellen. Somit beeinflussen auch Kreuzungen ermöglichende Überholgleise die Schienennetzkapazität positiv [WeMi08, S. 264].
Die Leistungsfähigkeit eines Eisenbahnfahrwegs hängt neben den Blockbelegungszeiten auf freier Strecke maßgeblich von der jeweiligen Knotengestaltung ab [Lind11, S. 76]. Fahrstraßenknoten bergen ein bedeutendes Konfliktpotenzial bei höhengleichen Kreuzungen. Dies ist primär Fahrstraßenausschlüssen geschuldet, die das zeitgleiche Benutzen eines Weichenbereichs durch zwei Züge mit unterschiedlichen Fahrwegen verhindern. Eine Kapazitätssteigerung ist entweder durch das Anlegen von Zusatzgleisen für die Einrichtung paralleler Fahrtmöglichkeiten oder durch den höhenfreien Ausbau betreffender Knotenpunkte mittels Brücken oder Unterführungen zu erreichen (Abbildung 1) [Pach08, S. 153].

Hinsichtlich der Lage im Streckennetz sind Durchgangsbahnhöfe und Kopfbahnhöfe differenziert zu betrachten. In einen Kopfbahnhof stumpf einmündende Streckengleise forcieren zwangsläufig einen Richtungswechsel bei der Ausfahrt, wodurch bei lokbespannten Zügen die Umsetzung oder der Austausch von Triebfahrzeugen erforderlich wird. Infolgedessen weisen Kopfbahnhöfe eine zeitintensivere Bahnsteiggleisbelegung sowie - angesichts mangelnder Durchrutschwege - geringere Einfahrgeschwindigkeiten in die Stumpfgleise auf. Bei fachgerechter Ausgestaltung und identischer Gleisanzahl erweist sich demgegenüber ein Durchgangsbahnhof als leistungsfähiger. [WeMi08, S. 366] Aus diesem Grund plante der Deutsche Bahn AG Konzern (DB AG) ab Mitte der 1990er Jahre, mehrere große Kopfbahnhöfe (zum Beispiel Frankfurt 21, München 21, Stuttgart 21) in Durchgangsbahnhöfe umzubauen. Von den circa 20 Projekten sind bis heute Neu-Ulm 21 und Saarbrücken 21 umgesetzt, Stuttgart 21 und Magdeburg 21 sind im Bau [BBB98; Ross08; DBAG08c, S. 75].
Im Gegensatz zu vorangehend beschriebenen Maßnahmen, die aufgrund des hiermit verbundenen Zeit- und Kostenaufwands als nur mittel- bis langfristig realisierbar einzustufen sind, bestehen darüber hinaus zeitnah umsetzbare Ansätze. Mit der Beseitigung von Langsamfahrstellen, der Verbesserung von Streckenabzweiggestaltungen sowie einer Erhöhung der Einfahrgeschwindigkeit in Bahnhöfen stehen weniger aufwandsintensive Kapazitätssteigerungsinstrumente zur Verfügung, welche, konsequent und weiträumig eingesetzt, deutliche Nutzeneffekte bringen. [Sieg10a, S. 6]
Ein weiterer, der infrastrukturellen Kapazitätssteigerung zuzuordnender Ansatz stellt die Steigerung der zugspezifischen Beförderungskapazität dar. Größere Beförderungsmengen erhöhen zwar nicht unmittelbar die Streckenkapazität im Sinne der Gesamtanzahl möglicher Zugtrassen, sie reduzieren jedoch indirekt die Nachfrage nach entsprechenden Trassen. Zuglänge, Lichtraumprofil und Zugauslastung erweisen sich dabei als transportkapazitätsbegrenzende Faktoren. Für deren Erweiterung sind streckenseitige Ausbaumaßnahmen notwendig, welche jedoch im Hinblick auf Tunnel, Brücken sowie Oberleitungen einen vergleichsweise hohen Kostenaufwand verursachen. Sowohl längere Überholgleise als auch die Modifikation von Zugbildungsanlagen sowie der Leit- und Sicherungstechnik wären für einen Einsatz längerer Güterzüge weiterhin unerlässlich. Ebenso setzt die Transportmassenerhöhung je Zug eventuelle Anpassungsmaßnahmen an Schienenober- und -unterbau voraus, um streckenseitig zulässige Achslasten anheben zu können. [OeGl10]