Ein integraler Taktfahrplan (ITF) sorgt für Belastungsspitzen in den Knoten zu den Knotenzeiten. Es müssen deshalb in den zu integrierenden Bahnhöfen eine ausreichende Anzahl an Gleisen, eine entsprechend ausgebaute Infrastruktur im Zu- und Ablauf mit ausreichenden Weichen sowie möglichst gut erreichbare Verbindungswege für die Passagiere zwischen den verschiedenen Bahnsteigen zur Verfügung stehen. In der Schweiz hat sich gezeigt, dass der Ausbau der Knoten einen hohen Anteil der Gesamtinvestitionen zur Realisierung eines ITF einnimmt. So waren für den Ausbau des Züricher Hauptbahnhofs in der ersten Etappe des Bahn 2000-Programms Gesamtinvestitionen von circa 544 Mio. Schweizer Frankennötig. [Mose04a]

Die erhöhten Anforderungen an die Knoten sind auch in vielen deutschen Bahnhöfen nicht erfüllt. So kommen etwa die für einen ITF wesentlichen Knoten Köln, Hamburg, Hannover und Stuttgart bereits im aktuellen Fahrplan an ihre Kapazitätsgrenzen. Da Ausbaumaßnahmen nicht immer in ausreichendem Maß möglich beziehungsweise wirtschaftlich sind, sind teilweise Kompromisse und Abweichungen vom idealen ITF nötig. [Hess19]

Engpässe bestehen beispielsweise im Hamburger Hauptbahnhof. Mit mehr als 800 Zügen aus dem Fern- und Nahverkehr sowie mehr als 1.200 S-Bahnen täglich sind die 14 Gleise des Bahnhofs schon heute stark ausgelastet. Mehr als 500.000 Besucher täglich führen zu deutlichen Kapazitätsengpässen an den Bahnsteigen sowie auf den Verbindungswegen für die Passagiere. [HH17a] Um einen angenäherten Knoten in Hamburg zu realisieren, sind im Bundesverkehrswegeplan 2030 zahlreiche Ausbaumaßnahmen für den Knoten im vordringlichen Bedarf eingestuft worden. Hierzu gehört etwa der Bau der Strecke S4 Ost mit separaten S-Bahn-Gleisen, die den Hauptbahnhof durch die Verschiebung von Verkehrsvolumina aus dem Regional- zum S-Bahnverkehr entlasten sollen. Diese Maßnahme umfasst Gesamtinvestitionen von circa 875,36 Millionen Euro und stellt damit die größte Maßnahme im Projekt Knoten Hamburg dar. Darüber hinaus sollen etwa eine neue Abstellanlage und die Verkürzung eingleisiger Streckenabschnitte im Zulauf zum Hauptbahnhof die Stabilität des Knotens erhöhen. Die Gesamtinvestitionen für die im Bundesverkehrswegeplan 2030 aufgeführten Maßnahmen für das Projekt Knoten Hamburg belaufen sich auf ca. 1,9 Milliarden Euro. [BMVI19ay]

Einen weiteren Engpass stellt der Knoten Köln dar. Mit über 100 Millionen Fahrgästen und 440.000 Zügen im Jahr ist der Knoten Köln einer der meistfrequentierten Knoten im deutschen Schienennetz. Auch hier kommen die insgesamt 11 Bahnsteiggleise bereits an ihre Kapazitätsgrenzen. Um der durch erhöhte prognostizierte Fahrgastzahlen sowie dem Fahrplankonzept ITF zukünftig erhöhten Belastung gerecht werden zu können, ist auch der Ausbau des Knoten Köln im Bundesverkehrswegeplan als vordringlicher Bedarf eingestuft. Hierzu gehört etwa der Ausbau der S-Bahnstrecke Köln Messe Köln Hauptbahnhof Köln Hansaring. Durch moderne Leit- und Sicherungstechnik soll hier eine dichtere Zugfolge ermöglicht und so mittelfristig eine Verlagerung des Nahverkehrs auf die S-Bahn-Infrastruktur ermöglicht werden, um die Eisenbahngleise zu entlasten. Der Bau eines zusätzlichen Mittelbahnsteiges soll die Kapazitäten am Bahnhof zusätzlich erhöhen. Eine weitere Maßnahme im Knoten Köln ist der Ausbau des Streckenabschnitts Gummersbacher Straße Flughafen Köln/Bonn. Auch hier soll der langsamere Nahverkehr vom Fernverkehr getrennt werden, um die Notwendigkeit von Wartezeiten und Überholungen zu verringern. Die insgesamt 16 Maßnahmen für den Ausbau des Knotens Köln sind im Bundesverkehrswegeplan mit Projektkosten von circa 3,6 Milliarden Euro angesetzt. [BMVI19az]