Verkehrsverflechtungsprognose 2030 Sowie Netzumlegung Auf Die

Verkehrsverflechtungsprognose 2030 sowie Netzumlegungen auf die Verkehrsträger

Los 5: Netzumlegung Schiene

Schlussbericht 27.02.2015

BVU Beratergruppe Intraplan Ingenieurgruppe Planco Verkehr + Umwelt GmbH Consult GmbH IVV GmbH & Co. KG Consulting GmbH Wentzingerstr. 19 Orleansplatz 5a Oppenhoffallee 171 Am Waldthausenpark 11 79106 Freiburg 81667 München 52066 Aachen 45127 Essen Tel: +49 (0) 761 47930-0 Tel: +49 (0) 89 45911-0 Tel: +49 (0) 241 94691-0 Tel: +49 (0) 201 43771-0 Email: [email protected] Email: [email protected] Email: [email protected] Email: [email protected]

INHALT 1 EINFÜHRUNG 1 1.1 Bedeutung von Los 5 (Netzumlegung Schiene) im Gesamtzusammenhang der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 2 1.2 Überblick über den Untersuchungsablauf 3 2 BASISNETZ 2010 9 2.1 STREDA.X 11 2.1.1 Umfang Datenlieferung STREDA.X 12 2.1.2 Netzinkonsistenzen 26 2.2 Nichtbundeseigene Eisenbahnen 38 2.3 Ausländisches Schienennetz 39 2.4 Schienengebundene Fährverbindungen 44 2.5 Zusammenfassung 46 2.6 Qualitätssicherung 52 3 NETZATTRIBUTE PERSONENVERKEHR 2010 54 3.1 SPNV-Netzmodell 56 3.2 SPFV-Netzmodell 67 3.3 Nacht- und Autoreisezüge 71 3.4 Relevante ÖSPV-Linien 73 3.5 Fahr- und Haltezeiten 76 3.6 Anbindung der Verkehrszellen an die relevanten Netzknoten 77 3.6.1 Intrazonale Anbindungen 78 3.6.2 Extrazonale Anbindungen 81 3.7 Wartezeiten beim Einsteigen 83 3.8 Umsteigezeiten 83 3.9 Qualitätssicherung 84 4 NETZATTRIBUTE GÜTERVERKEHR 2010 86 4.1 Intramodale Verknüpfungspunkte 86 4.2 Intermodale Verknüpfungspunkte 87 4.3 Streckenleistungsfähigkeiten 90 4.3.1 Mindestzugfolgezeit 91 4.3.2 Zugsicherungssystem 94 4.3.3 Mechanische Stellwerkstechnik 99 4.3.4 Blockabschnittslänge 101 4.3.5 Überholungsgleisabstand und Kreuzungsgleisabstand 101 4.3.6 Berechnung der Wartezeiten 102 4.4 Knotenmodelle 106 4.5 Abbiegewiderstände 114 4.6 Trassenpreissystem 116 4.7 Inputdaten für die Wagen- und Zugbildung 120

4.8 Qualitätssicherung 121 5 BESCHREIBUNG DER UMLEGUNGSVERFAHREN 125 5.1 Umlegungsmodell Schienenpersonenverkehr - Nachfrage 127 5.1.1 Ermittlung der Angebotsqualität der möglichen Routen 128 5.1.2 Tarifmodell 133 5.1.3 Routenwahl 135 5.1.4 Routensplit 135 5.2 Umlegungsverfahren Schienenpersonenverkehr - Züge 137 5.3 Umlegungsmodell Schienengüterverkehr 140 5.3.1 Wirtschaftliche Zugführung 140 5.3.2 Wagenbildung 143 5.3.3 Zugbildung 149 5.3.4 Kapazitätsabhängige Netzumlegung 158 5.3.5 Qualitätssicherung 160 6 KALIBRIERUNG DER UMLEGUNGSMODELLE ANHAND DES ANALYSE- ZUSTANDES 2010 UND QUALITÄTSSICHERUNG 162 6.1 Umlegung der Nachfrage des Schienenpersonenverkehrs 162 6.2 Umlegung der Züge des Schienenpersonenverkehrs 166 6.3 Kapazitätsauslastung im SPV 171 6.4 Umlegung der Züge des Schienengüterverkehrs 177 7 BASISNETZ FÜR DAS ARBEITSSZENARIO 2030 185 7.1 Zu berücksichtigende Infrastrukturmaßnahmen im Inland 185 7.2 Zu berücksichtigende Infrastrukturmaßnahmen im Ausland 186 7.3 Fortschreibung des Basisnetzes 2010 auf das Basisnetz für das Arbeitsszenario 2030 188 7.4 Qualitätssicherung 193 8 NETZATTRIBUTE PERSONENVERKEHR IM ARBEITSSZENARIO 2030 194 8.1 SPNV-Netzmodell 195 8.2 Abgleich der Zugzahlen des SPNV zwischen Arbeitsszenario 2030 und Analyse- zustand 2010 und Rückkopplung mit den Ländern 201 8.2.1 Norddeutsche Bundesländer 203 8.2.2 Berlin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt 207 8.2.3 Nordrhein-Westfalen 208 8.2.4 Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thüringen 212 8.2.5 Süddeutsche Bundesländer 216 8.2.6 Signifikante Knotenbereiche 220 8.2.7 Dokumentation der Bedienungsangebote des SPNV 227 8.2.8 Eckwerte der angebotenen Betriebsleistungen und kritische Würdigung des vorgesehenen Umfangs der Betriebsleistungen des SPNV 229

8.3 SPFV-Netzmodell 234 8.4 Nacht- und Autoreisezüge 237 8.5 Relevante ÖSPV-Linien 238 8.6 Nach Zuggattungen differenzierte Fahr- und Haltezeiten 238 8.7 Anbindung der Verkehrszellen an die relevanten Netzknoten 239 8.8 Umsteigezeiten 239 8.9 Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit 240 8.10 Qualitätssicherung 241 9 NETZATTRIBUTE GÜTERVERKEHR IM ARBEITSSZENARIO 2030 242 9.1 Intramodale Verknüpfungspunkte 242 9.2 Intermodale Verknüpfungspunkte 243 9.3 ERTMS-/ETCS-Migration 245 9.4 Grundlasten aus SGV-Zügen 249 9.5 Grenzwiderstände 250 9.6 Musterwagen und Musterzüge 250 9.7 Trassenpreissystem 250 10 UMLEGUNG DES SCHIENENPERSONENVERKEHRS IM ARBEITS SZENARIO 2030 252 10.1 Umlegung der SPV-Züge 253 10.2 Umlegung der SPV-Nachfrage und Abgleich der Nachfrageeckwerte mit den entsprechenden Angebotseckwerten 254 10.2.1 Kernszenario 255 10.2.2 Niedrigeres Szenario 263 10.2.3 Höheres Szenario 269 10.3 Umlegung der SPV-Matrix des Kernszenarios 2030 auf das SPV-Netzmodell 2010 275 10.4 Umlegung der SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 277 10.5 Qualitätssicherung 285 10.5.1 Umlegung der SPV-Züge 285 10.5.2 Umlegungen der SPV-Nachfrage 285 11 ZUG- UND WAGENBILDUNG SOWIE UMLEGUNG DES SCHIENEN- GÜTERVERKEHRS IM ARBEITSSZENARIO 2030 286 11.1 Kernszenario 286 11.2 Niedrigeres Szenario 292 11.3 Höheres Szenario 295 11.4 Qualitätssicherung 297 11.4.1 Umlegung der SGV-Prognosematrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das Netzmodell 2010 297

III

11.4.2 Umlegung der SGV-Analysematrix 2010 auf das Netzmodell des Arbeits- szenarios 2030 300 12 BASISNETZ BEZUGSFALL 2030 302 13 NETZATTRIBUTE PERSONENVERKEHR IM BEZUGSFALL 2030 304 13.1 SPNV-Netzmodell 304 13.2 SPFV-Netzmodell 310 13.3 Qualitätssicherung 312 14 FEINROUTING UND UMLEGUNG DER SPV-ZÜGE IM BEZUGSFALL 2030 313 15 GLOSSAR / ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 316

Anlagen zu Kapitel 3 Anlage 3.1: Datenblätter zu den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs 2010 Anlage 3.2: Netzgraphiken zu den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs 2010 Anlage 3.3: Datenblätter zu den Bedienungsangeboten der S-Bahnen und der Zweisys- temlinien EBO/BOStrab 2010 Anlage 3.4: Netzgraphiken zu den Bedienungsangeboten der S-Bahnen und der Zweisy- stemlinien EBO/BOStrab 2010 Anlage 3.5: Bedienungsangebote des SPFV 2010 Anlage 3.6: Intrazonale und extrazonale Anbindungen im SPV-Netzmodell 2010 Anlage 3.7: Umsteigeteilstrecken im SPV-Netzmodell 2010 Anlage 3.8: Abgleich der Zugzahlen gemäß SPV-Netzmodell mit den Zugzahlen gemäß HAFAS (kann zur Wahrung von Betriebs- und Geschäftsgeheimnissen der DB Netz AG nicht an das BMVI geliefert werden, liegt aber zur Einsichtnah- me durch den Fachkoordinator und das BMVI beim Gutachter vor) Anlage 3.9: Plausibilitätsprüfung der Teilstreckengeschwindigkeiten nach Zuggattungen im Basisnetz 2010 Anlage 3.10: Visueller Abgleich der Einzugsbereiche der extrazonalen Anbindungen im SPV-Netzmodell 2010

Anlagen zu Kapitel 6 Anlage 6.1: Querschnittsbelastungen des SPFV und des SPNV (ohne S-Bahn) im Analyse- zustand 2010 Anlage 6.2: Querschnittsbelastungen des SPFV im Analysezustand 2010 Anlage 6.3: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Analysezustand 2010 Anlage 6.4: Abweichungen zwischen Umlegungsergebnissen und Zählwerten im Analysezu- stand des SPFV und des SPNV (ohne S-Bahn) Anlage 6.5: Abweichungen zwischen Umlegungsergebnissen und Zählwerten im Analysezu- stand des SPFV Anlage 6.6: Abweichungen zwischen Umlegungsergebnissen und Zählwerten im Analysezu- stand des SPNV (ohne S-Bahn) Anlage 6.7: Querschnittszählwerte im Analysezustand 2010 des SPFV Anlage 6.8: Querschnittszählwerte im Analysezustand 2010 des SPNV (ohne S-Bahn) im Analysezustand 2010

Anlagen zu Kapitel 7

Anlage 7.1: Maßnahmenkatalog für die Eisenbahninfrastruktur im Arbeitsszenario 2030 im Inland Anlage 7.2 Maßnahmenkatalog für die Eisenbahninfrastruktur im Arbeitsszenario 2030 im Ausland

Anlagen zu Kapitel 8 Anlage 8.1: Datenblätter zu den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs im Arbeits- szenario 2030 Anlage 8.2: Netzgraphiken zu den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs im Ar- beitsszenario 2030 Anlage 8.3: Datenblätter zu den Bedienungsangeboten der S-Bahnen und der Zweisys- temlinien EBO/BOStrab im Arbeitsszenario 2030 Anlage 8.4: Netzgraphiken zu den Bedienungsangeboten der S-Bahnen und der Zweisy- stemlinien EBO/BOStrab im Arbeitsszenario 2030 Anlage 8.5: Bedienungsangebote des SPFV im Arbeitsszenario 2030 Anlage 8.6: Gegenüber im Analysezustand 2010 neu hinzugekommene intrazonale und extrazonale Anbindungen im SPV-Netzmodell für das Arbeitsszenario 2030 Anlage 8.7: Gegenüber im Analysezustand 2010 neu hinzugekommene Umsteigeteilstre- cken im SPV-Netzmodell für das Arbeitsszenario 2030 Anlage 8.8: Plausibilitätsprüfung der Teilstreckengeschwindigkeiten nach Zuggattungen im Arbeitsszenario 2030 Anlage 8.9: Visueller Abgleich der Einzugsbereiche der intermodalen Verknüpfungspunk- te im Arbeitsszenario 2030

Anlage zu Kapitel 10 Anlage 10.1: Querschnittsbelastungen des SPFV im Arbeitsszenario 2030 (Niedrigeres Szenario) Anlage 10.2: Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPFV im Niedrigeren Szenario gegenüber dem Kernszenario Anlage 10.3: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 (Niedrigeres Szenario) Anlage 10.4: Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Nied- rigeren Szenario gegenüber dem Kernszenario Anlage 10.5: Querschnittsbelastungen des SPFV im Arbeitsszenario 2030 (Höheres Sze- nario) Anlage 10.6: Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPFV im Höheren Szenario gegenüber dem Kernszenario

Anlage 10.7: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 (Höheres Szenario) Anlage 10.8: Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Höhe- ren Szenario gegenüber dem Kernszenario Anlage 10.9: Differenzbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV- Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) zur SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell 2010 Anlage 10.10: Querschnittsbelastungen des SPFV aus der Umlegung der SPV-Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das SPV-Netzmodell 2010 Anlage 10.11: Differenzbelastungen des SPFV aus der Umlegung der SPV-Matrix des Ar- beitsszenarios 2030 (Kernszenario) zur Umlegung der SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell 2010 Anlage 10.12: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das SPV- Netzmodell 2010 Anlage 10.13: Differenzbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV- Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) zur Umlegung der SPV- Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell 2010

Anlagen zu Kapitel 11 Anlage 11.1: Querschnittsbelastungen des SGV im Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario) Anlage 11.2: Querschnittsbelastungen des SGV im Arbeitsszenario 2030 (Niedrigeres Szenario) Anlage 11.3: Querschnittsbelastungen des SGV im Arbeitsszenario 2030 (Höheres Szena- rio)

Anlagen zu Kapitel 12 Anlage 12.1: Maßnahmenkatalog für die Eisenbahninfrastruktur im Bezugsfall 2030 im Inland Anlage 12.2: Maßnahmenkatalog für die Eisenbahninfrastruktur im Bezugsfall 2030 im Ausland

VII

Anlagen zu Kapitel 13 Anlage 13.1: Datenblätter zu den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs im Bezugs- fall 2030 Anlage 13.2: Netzgraphiken zu den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs im Be- zugsfall 2030 Anlage 13.3: Datenblätter zu den Bedienungsangeboten der S-Bahnen und der Zweisys- temlinien EBO/BOStrab im Bezugsfall 2030 Anlage 13.4: Netzgraphiken zu den Bedienungsangeboten der S-Bahnen und der Zweisy- stemlinien EBO/BOStrab im Bezugsfall 2030 Anlage 13.5: Bedienungsangebote des SPFV im Bezugsfall 2030 Anlage 13.6: Gegenüber im Analysezustand 2010 neu hinzugekommene intrazonale und extrazonale Anbindungen im SPV-Netzmodell für das Bezugsfall 2030 Anlage 13.7: Gegenüber im Analysezustand 2010 neu hinzugekommene Umsteigeteilstre- cken im SPV-Netzmodell für das Bezugsfall 2030 Anlage 13.8: Plausibilitätsprüfung der Teilstreckengeschwindigkeiten nach Zuggattungen im Bezugsfall 2030

VIII

1 EINFÜHRUNG

An das Gutachterkonsortium BVU/ITP/IVV/Planco wurden im Rahmen der Verkehrsverflech- tungsprognose 2030 (im folgenden VP 2030 genannt) die folgenden Lose vergeben:  Los 3. Prognose der deutschlandweiten Verkehrsverflechtungen 2030 unter Berücksichtigung des Luftverkehrs (Bearbeitung: BVU/ITP)  Los 4: Netzumlegung Straße (Bearbeitung: IVV)  Los 5: Netzumlegung Schiene (Bearbeitung: BVU/ITP)  Los 6: Netzumlegung Wasserstraße (Bearbeitung: Planco)

Die Lose 1 (Erstellung einer regionalisierten Strukturprognose) und 2 (See- und Seehafenhinter- landverkehr) wurden extern bearbeitet und sind in den gesamten Prognoseprozess eingeflossen.

Gegenstand dieses Berichtes für Los 5 ist die Dokumentation der für die spätere Bewertung im BVWP 2015 für den Verkehrsträger Schiene benötigten  Grundlagendaten zur Abbildung der Schieneninfrastruktur und der Netzattribute für den Schienenpersonen- (SPV) und -güterverkehr (SGV),  Methoden zur Umlegung der in Los 3 ermittelten Nachfragematrizen des Personen- (PV) und Güterverkehrs (GV) im Schienennetz.

Die Ausgangsdaten zur Beschreibung der Netzmodelle und die Umlegungsmodelle waren am Analysezustand 2010 zu kalibrieren. Hierauf aufbauend waren verschiedene Szenarien für den Prognosezustand 2030 zu berechnen.

Die Bearbeitung von Los 5 erfolgte in enger Abstimmung und mit umfangreichen Rückkopp- lungsprozessen mit Los 3. Diese Rückkopplungsprozesse beziehen sich insbesondere auf die Unterstützung von Los 3 bei der Matrixkalibrierung in der Analyse 2010. Aus Soll-Ist-Vergleichen vom Umlegungsergebnissen und Querschnittszählungen sind Hinweise auf einen Anpassungs- bedarf der Nachfragematrizen ableitbar.

1.1 Bedeutung von Los 5 (Netzumlegung Schiene) im Gesamtzusammenhang der Ver- kehrsverflechtungsprognose 2030

Grundlage für die Netzumlegung Schiene ist die Erstellung eines entsprechenden Netzmodel- les, das als Teilnetz Schiene in das in Los 3 zu erstellende intermodale Bundesnetz eingeht (vgl. Abbildung 1-1).

Regionalisierte Seeverkehr und Teilnetz Teilnetz Teilnetz Strukturdaten- Seehafenhinter- Straße Schiene Wasserstraße prognose landverkehr (Los 1, (Los 6) extern) (Los 2) (Los 4) (Los 5)

Intermodales Bundesnetz (Los 3)

Matrix der NetzmodellVerflechtungsmatrizen des MIV deutschlandweiten Straße auf der Mikroebene 3 Verkehrsverflech- Makroprognosen tungen Personen- (Los 4) (Los 4) Personenverkehr verkehr auf der und Güterverkehr Mikroebene 2 und Güterverkehr (Los 3) auf der Mikroebene 1 Ergänzende lokale Nahverkehrsmatrizen des ÖPNV in Ballungsräumen (Los 3) (Los 3)

Abbildung 1-1: Zusammenwirken der einzelnen Lose im Analyse- und Prognoseprozess

Aus diesem Teilnetz Schiene werden die für die Modellrechnungen in Los 3 benötigten Einfluss- größen bezüglich der Infrastruktur und der Bedienungsangebote des Verkehrsträgers Schiene abgeleitet. Die je Relation ermittelten Angebotseigenschaften des Schienenpersonenverkehrs (z.B. Reisezeiten, Bedienungshäufigkeiten, Nutzerkosten, Umsteigehäufigkeiten) und des Schienengüterverkehrs (z.B. Transportkosten und -zeiten) werden an Los 3 als Input für die Berechnung der Nachfragematrizen für den Personen- und Güterverkehr übergeben.

1.2 Überblick über den Untersuchungsablauf

Der generelle Untersuchungsablauf in Los 5 ist in Abbildung 1-2 dargestellt.

Los 3 Los 5 Los 5

Abbildung 1-2: Überblick über den Untersuchungsablauf in Los 5

Ausgangspunkt der Untersuchung ist das Basisnetz 2010, welches auf dem Netzmodell STREDA.X der DB Netz AG basiert. Darin sind die Netztopologie und die physikalischen Eigen- schaften (z.B. Streckenlängen, Streckenstandards, Traktionsart und Gleiszahl) des Eisenbahn- netzes im Untersuchungsgebiet des BVWP abgebildet (Arbeitsschritt 1, siehe Kapitel 2). Dieses Basisnetz wird um die Netzattribute des Schienenpersonenverkehrs (SPV) und des Schienengü- terverkehrs (SGV) ergänzt (Arbeitsschritt 2).

Unter Netzattributen des SPV werden  Linienführungen des Schienenpersonenfernverkehrs (SPFV) und des Schienenpersonen- nachverkehrs (SPNV),  Bedienungshäufigkeiten der einzelnen Linien,  Fahr- und Haltezeiten,  Zugangszeiten zu den Bahnhöfen und  Fußwegzeiten beim Umsteigen verstanden (siehe Kapitel 3). Das um die Netzattribute des Personenverkehrs ergänzte Basis- netz 2010 wird als „SPV-Netzmodell 2010“ bezeichnet.

Netzattribute des SGV (siehe Kapitel 4) sind insbesondere  intramodale und intermodale Verknüpfungspunkte,  Streckenleistungsfähigkeiten,  Knotenmodelle,  Abbiegewiderstände und  Trassenpreise.

Aus diesen Netzattributen werden relationsbezogene Angebotseigenschaften des SPV und des SGV abgeleitet und an Los 3 übergeben (Arbeitsschritt 3). Diese Angebotseigenschaften sind Einflussgrößen für die Modellierung der Nachfragematrizen für den Personenverkehr (PV) und den Güterverkehr (GV) 2010.

Einflussgrößen für die Modellierung der Personenverkehrsnachfrage seitens des Verkehrsträ- gers Schiene sind z.B.  Tür-zu-Tür-Reisezeiten,  Nutzerkosten,  Reiseweiten differenziert nach genutzten Verkehrsmitteln,  Umsteigehäufigkeiten und  Bedienungshäufigkeiten.

Einflussgrößen für die Modellierung der Güterverkehrsnachfrage seitens des Verkehrsträgers Schiene sind z.B.  Transportweiten,  Transportkosten,  Transportzeiten und  Zuverlässigkeit/außerplanmäßige Wartezeiten.

Die in Los 3 erzeugten Nachfragematrizen (Arbeitsschritt 4) werden an Los 5 zur Erstellung von Netzumlegungen für den SPV und den SGV übergeben (Arbeitsschritt 5).

Die Netzumlegungen im Güterverkehr bestehen aus  Wagenbildung,  Zugbildung und  kapazitätsabhängiger Umlegung.

Die kapazitätsabhängige Netzumlegung des SGV erfolgt unter Berücksichtigung der Grundlas- ten aus SPV- und SGV-Zügen (insbesondere Rangier- und Triebfahrzeugfahrten). Zur Ermittlung der Grundlasten aus SPV-Zügen wurden die durch die Folge der bedienten Verkehrshalte beschriebenen SPV-Linien den betreffenden Teilstrecken des Basisnetzes zugeordnet (Netzumle- gung SPV-Züge). Ausgehend von einer Bestwegumlegung wird in Abhängigkeit der verfügbaren Kapazitäten und realisierten außerplanmäßigen Wartezeiten der wirtschaftlich optimale Routen- verlauf je Güterzug ermittelt.

Neben der Umlegung der SPV-Züge erfolgt noch eine Umlegung der SPV-Nachfrage. Hierzu werden die relationsbezogenen Nachfragemengen aus der Verflechtungsmatrix des SPV den jeweils nutzbaren Routen im SPV-Netzmodell zugeordnet. Ergebnis dieses Umlegungsprozes- ses sind Querschnittsbelastungen in der Dimension Personenfahrten je Jahr. Solche Quer- schnittsbelastungen werden bei den späteren Bewertungen im Rahmen des BVWP 2015 für die Dimensionierung der Platzangebote im SPV benötigt.

Die in Arbeitsschritt 5 modellmäßig ermittelten Querschnittsbelastungen (Ist-Werte) werden in Arbeitsschritt 6 mit entsprechenden Soll-Werten aus Fahrgastzählungen abgeglichen. Hierzu wurde auf die Querschnittsbelastungen für den SPFV und den SPNV aus dem Reisendenerfas- sungsystem (RES) der Deutschen Bahn AG zurückgegriffen. Fehlende SPNV-Daten von nicht bundeseigenen Eisenbahnverkehrsunternehmen wurden nach Angaben der betreffenden Auf- gabenträger ergänzt. Für die Kalibrierung des SGV wurde auf kantenscharfe Vergleichswerte der Ist-Zug-Belastung (IBL) der DB Netz AG sowie auf Fahrplandaten aus der Gemeinsamen Fahrplandatenhaltung (GFD) zurückgegriffen.

Die Ursachen von Abgleichungen zwischen Soll- und Ist-Werten können sowohl auf Unplausibili- täten der Nachfragematrizen als auch der Umlegungsmodelle zurückzuführen sein. Bei Unplau- sibilitäten in den Umlegungsmodellen erfolgt eine Rückkopplung zu Arbeitsschritt 2 und bei ver- muteten Unplausibilitäten der Nachfragematrizen zu Los 3 (Arbeitsschritt 4). Dieser iterative Prozess wurde so lange durchgeführt, bis eine befriedigende Übereinstimmung zwischen Soll- und Ist-Werten erreicht war (siehe Kapitel 6).

Die Umlegung der Züge des Schienenpersonen- und Schienengüterverkehrs erfolgt beim Ver- kehrsträger Schiene auf Grundlage des Basisnetzes 2010. Die Umlegung der Nachfrageströme des SPV erfolgt auf das entsprechende Liniennetzmodell des Jahres 2010, da nur in diesem Teilmodell die für die Umlegung der Nachfrageströme benötigten Attribute vorliegen.

Für die Prognose 2030 wurde ein Arbeitsszenario mit einem vergleichsweise extensiven Aus- bauzustand der Verkehrsinfrastruktur definiert und ein Bezugsfall, der den Anforderungen an einen Vergleichsplanfall für die Bewertung von Planfallvarianten innerhalb des BVWP 2015 ge- nügt.

In dem Maßnahmenkatalog für den Infrastrukturausbau im Arbeitsszenario 2030 sind  alle im Zielnetz der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege1 enthaltenen Maßnahmen,  zusätzliche SPNV-Maßnahmen aus dem GVFG-Bundesprogram sowie  von den Ländern gewünschte Nahverkehrsmaßnahmen enthalten.

Das Arbeitsszenario 2030 dient zu einer Darstellung der Nachfragesituation, wie sie sich bei einem maximal denkbaren Ausbauzustand der Verkehrsinfrastruktur darstellen würde.

Analog zur Vorgehensweise bei der Analyse 2010 wurde für das Arbeitsszenario 2030 zunächst ein Basisnetz aus dem Basisnetz 2010 abgeleitet (Arbeitsschritt 7). Hierzu wurden zunächst Kataloge für die im In- und Ausland zu berücksichtigenden Infrastrukturmaßnahmen zusammengestellt. Für die einzelnen hierin enthaltenen Maßnahmen erfolgte eine Konkretisierung in Hinblick auf die Detaildarstellung der Netztopologie und der physikalischen Eigenschaften der betreffenden Knoten und Strecken (siehe Kapitel 7).

Die Erstellung der Netzattribute für den SPV und den SGV für das Arbeitsszenario 2030 (Ar- beitsschritt 8) baut auf dem entsprechenden Basisnetz auf. Die als Bestandteil der Netzattribute SPV benötigten Bedienungsangebote des Schienenpersonennahverkehrs (SPNV) wurden mit den betreffenden Aufgabenträgern abgestimmt. Die Konzeption der Bedienungsangebote des

1 BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt, Intraplan Consult GmbH, Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundes- schienenwege, im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Freiburg/München, 2010

Schienenpersonenfernverkehrs (SPFV) erfolgte durch die Gutachter unter Berücksichtigung der zum Bearbeitungszeitpunkt vorliegenden Planungskonzepte der DB Fernverkehr AG (siehe Ka- pitel 8). Im Güterverkehr fand ein Abstimmungsprozess mit der DB Netz AG und der DB Schen- ker Rail Deutschland GmbH statt, um die zukünftigen Entwicklungen bei den Netzeigenschaften und der Güterzugproduktion zu erfassen.

Aus den für das Arbeitsszenario 2030 zusammengestellten Netzattributen SPV und SGV wurden die Ausgangsgrößen (Arbeitsschritt 9) für die Modellierung der Nachfrageprognosen für dieses Szenario (Arbeitsschritt 10) abgeleitet. Die Netzumlegungen für das Arbeitsszenario 2030 in Arbeitsschritt 11 erfolgten analog zur Vorgehensweise bei der Analyse 2010 mit den Teilar- beitsschritten  Ermittlung der Grundlast aus SPV-Zügen durch Zuordnung der Laufwege der einzelnen Li- nien zu den befahrenen Strecken,  kapazitätsabhängige Netzumlegung des SGV und  Umlegung der in Los 3 erzeugten Nachfragematrix des SPV.

In Arbeitsschritt 12 erfolgte im SPV ein Abgleich der im SPV-Netzmodell für die einzelnen SPFV- Linien unterstellten Platzkapazitäten mit den je Teilstrecke prognostizierten Nachfragemengen (Richtwert für die maximale Sitzplatzausnutzung: 60% im Jahresmittel). Bei signifikanten Richt- wertabweichungen erfolgten Anpassungen bei den verfügbaren Platzkapazitäten durch entsprechende Änderungen bei den Zuglängen. Theoretisch wären auch Änderungen der je Linie angenommenen Bedienungshäufigkeiten möglich gewesen. In Anbetracht der vergleichsweise geringen Richtwertabweichungen im Arbeitsszenario 2030 hat sich dies jedoch nicht als erforderlich erwiesen. Die in Abbildung 1-2 theoretisch vorgesehene Rückkopplung zu Arbeitsschritt 8 konnte daher entfallen.

Die Umlegung des Schienengüterverkehrs im Arbeitsszenario 2030 erfolgte in der gleichen Vor- gehensweise wie bei der Analyse 2010. Hierüber wurden relationsspezifische Widerstände (Transportzeiten, -kosten, -weiten) ermittelt, die im Rahmen eines mehrfachen Rückkoppelungs- prozesses in das in Los 3 eingesetzte Verkehrsmittelwahlmodell Eingang fanden. Aus der sich hierdurch neu ergebenden modalen Verteilung wurden die Schienengüterverkehre des Progno- sejahres 2030 bestimmt. Bei Auftreten von Überlastungen führten hohe außerplanmäßige War- tezeiten zu hohen Widerständen und somit zu einem Rückgang der Transportmenge im System Schiene.

Innerhalb des Arbeitsszenarios 2030 wurden in Los 3 die folgenden drei Unterszenarien betrachtet:  Kernszenario (wahrscheinliches Szenario aufgrund der Einschätzung der Gutachter von Los 1),  Niedrigeres Szenario zur Beschreibung der unteren Bandbreite der zu erwartenden Nachfra- geentwicklung und  Höheres Szenario zur Beschreibung der oberen Bandbreite der zu erwartenden Nachfrage- entwicklung.

Die beiden letzteren Szenarien unterscheiden sich vom Kernszenario nur durch die unterschiedlichen sozioökonomischen Rahmenbedingungen. Der Ausbauzustand der Schieneninfrastruktur und die Bedienungsangebote des SPFV und des SPNV stimmen in allen drei Unterszenarien überein.

Aufgrund des im Arbeitsszenario 2030 angenommenen extensiven Ausbauzustandes der Ei- senbahninfrastruktur ist dieses nicht als Bezugsfall für die Planfallbewertungen im BVWP 2015 geeignet. In einem solchen Bezugsfall dürfen nur die Maßnahmen berücksichtigt werden, die  seit dem Analysejahr 2010 in Betrieb genommen wurden,  sich im Bau befinden oder für die  ein verbindlicher Finanzierungsvertrag abgeschlossen wurde.

Der für das Arbeitsszenario 2030 definierte Maßnahmenkatalog wurde um die Infrastrukturmaß- nahmen bereinigt, die nicht den oben beschriebenen Voraussetzungen genügen. Die betreffenden Strecken bzw. Knoten wurden aus dem Basisnetz für das Arbeitsszenario 2030 entfernt. Ergebnis ist das Basisnetz für den Bezugsfall 2030 (Arbeitsschritt 13).

Die Bedienungsangebote des SPFV und des SPNV wurden an den geänderten Ausbauzustand der Eisenbahninfrastruktur angepasst. Aufbauend auf diesen Grundlagendaten wurden in Ar- beitsschritt 14 die Netzattribute des SPV und des SGV für den Bezugsfall 2030 analog zur Vor- gehensweise beim Arbeitsszenario 2030 abgeleitet (siehe Kapitel 10).

Hiermit enden die in Los 5 der VP 2030 zu erbringenden Leistungen. Die Nachfrageprognosen PV und GV für den Bezugsfall 2030 werden aufbauend auf dem hier erstellten Basisnetz und den entsprechenden Netzattributen SPV und SGV in einer Folgestudie erstellt.

2 BASISNETZ 2010

Das Basisnetz 2010 enthält die Netztopologie (Knoten und Strecken2 ) sowie die für Netzumle- gungen relevanten physikalischen Eigenschaften (z.B. Streckenlänge, Streckenstandard, Trakti- onsart, Gleiszahl). Dieses wird dann um entsprechende Attribute für die Umlegung des SPV (z.B. Linienführungen und Bedienungshäufigkeiten, Fahrzeiten nach Zuggattungen) und SGV (z.B. Fahrzeiten nach Zuggattungen, Abbiegewiderstände und Leistungsfähigkeiten) ergänzt.

Die Erfassung des Basisnetzes 2010 erfolgte ausgehend vom lagerichtigen Netzmodell STREDA.X der DB Netz AG. Dieses basiert auf dem Infrastrukturregister (ISR) der DB Netz AG und enthält sowohl das von der DB Netz AG direkt betriebene bundesweite Schienennetz, als auch die Strecken der DB RegioNetz Infrastruktur GmbH3. Der Infrastrukturzustand des im Ko- ordinatensystem Gauß-Krüger gelieferten Netzmodells entspricht dem Fahrplanjahr 2011, weshalb er über eine mitgelieferte Delta-Liste der Änderungen zwischen den Fahrplanjahren 2010 und 2011 auf den Netzzustand 2010 überführt wurde.

Ausgehend von STREDA.X wurde das Netzmodell im Inland um die Strecken der nichtbundeseigenen Eisenbahnen (NE-Bahnen) und im europäischen Ausland um die Schienennetze der dortigen Infrastrukturbetreiber ergänzt. Dies geschah jeweils unter Verwendung der Schienen- netz-Benutzungsbedingungen4 (SNB) der verschiedenen Infrastruktur-Betreibergesellschaften. Des Weiteren wurden zur Komplettierung der schienengebundenen Verkehrsinfrastruktur insgesamt 17 Eisenbahnfährstrecken in das Netzmodell übernommen. Dort fahren Züge als Gan- zes auf eine Fähre und werden per Schiff überführt, es findet also schienengebundener Perso- nen- bzw. Güterverkehr statt.

Im Anschluss an die Erfassung der europaweiten Schieneninfrastruktur wurden die umlegungs- relevanten Netzattribute für den Güterverkehr eingepflegt. Dies beinhaltet unter anderem die Berücksichtigung von intra- und intermodalen Verknüpfungspunkten, durchschnittlichen Wagen- und Zugeigenschaften, Streckenleistungsfähigkeiten und Knotenmodellen zur makroskopischen Modellierung der Leistungsfähigkeiten in Knoten, wie auch Trassenpreise.

Das auf diese Weise ergänzte Basisnetz 2010 stellt ein vollständiges Netzmodell dar. Es kann sowohl für die Netzumlegung des Schienenverkehrs genutzt werden, als auch intermodal zur Modellierung der bundesweiten Verkehrsverflechtungen. Neben einer Rücklieferung des ergänz-

2 Mit Strecken sind stets Kanten, d.h. Verbindungen zwischen zwei Knoten, gemeint. Als Synonym verwenden wir auch den Begriff der Teilstrecke. 3 Südostbayernbahn, Erzgebirgsbahn, Oberweißbacher Berg- und Schwarztalbahn, Kurhessenbahn, Westfrankenbahn 4 Im Englischen als „Network Statement“ bezeichnet, Informationen und Regelwerk zum Schienennetz

ten Basisnetzes 2010 an die DB Netz AG zum Projektende erfolgt eine INSPIRE5 -konforme Zuspielung an das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur.

Das Basisnetz für das Arbeitsszenario 2030 wurde unter Berücksichtigung der in den Anlagen 7.1 und 7.2 zusammengestellten Infrastrukturmaßnahmen beim Verkehrsträger Schiene im In- und im Ausland aus dem Basisnetz 2010 abgeleitet. Der Gesamtprozess zur Aufbereitung des Basisnetzes 2010 und des Basisnetzes für das Arbeitsszenario 2030 ist in Abbildung 2-1 dargestellt.

Abbildung 2-1: Bearbeitungsschritte bei der Aufbereitung der Basisnetze 2010 und Arbeits- szenario 2030

Da das Arbeitsszenario 2030 aufgrund des Umfanges der dort zu berücksichtigenden Infrastruk- turmaßnahmen nicht als Bezugsfall für die im Rahmen der Erstellung des BVWP 2015 durchzu- führenden gesamtwirtschaftlichen Bewertungen herangezogen werden kann, wurde hieraus noch ein Basisnetz Bezugsfall 2030 unter Berücksichtigung eines reduzierten Maßnahmenum- fanges (vgl. Kap. 12) abgeleitet.

Entgegen früherer Untersuchungen ist es im Zuge des Basisnetzes 2010 erstmals möglich, parallele Streckenabschnitte zu modellieren. Unter parallelen Streckenabschnitten versteht man den Sachverhalt, dass zwei Knoten durch mehr als eine Kante verbunden sind. Die Kanten müssen sich dann zwingend in ihrer VzG6 -Streckennummer unterscheiden.

5 Infrastructure for Spatial Information in the European Community, EU-Initiative zur Schaffung einer interoperablen Geodateninfrastruktur 6 Verzeichnis örtlich zulässiger Geschwindigkeiten

Dies konnte bisher nicht modelliert werden, so dass es stets jeweils nur eine Verbindungslinie zwischen zwei Knoten geben konnte. Es ist nun möglich, das Zugrouting zwischen zwei Knoten streckenspezifisch zu bestimmen und die Entmischung von schnellen und langsamen Verkehren besser abzubilden.

Des Weiteren lassen sich für die verschiedenen parallelen Strecken unterschiedliche Stre- ckeneigenschaften und Leistungsfähigkeiten bestimmen. So kann es zwischen zwei Knoten eine zweigleisige Hochgeschwindigkeitsstrecke und eine parallele eingleisige Güterverkehrs- Vorrangstrecke mit deutlich unterschiedlichen Höchstgeschwindigkeiten geben, während der gleiche Streckenbereich im Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung aus technischen Gründen als dreigleisige Mischverkehrsstrecke oder nur unter Zuhilfenahme eines in der Realität nicht existenten Hilfsknotens modelliert werden musste.

2.1 STREDA.X

Ausgehend von der Schnittstellenvereinbarung zum „Datenexport von Netzeigenschaften für die Umlegung von Zügen aus STREDA.X“ zwischen der DB Netz AG und dem Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) wurde den Gutachtern ein Datenträger übergeben, welcher ein umlegungsfähiges Streckennetz enthält. Dieses ist ausgehend vom öffentlich zu- gänglichen Strecken- und Knotennetz STREDA.X im Infrastrukturregister (ISR) der DB Netz AG7 um Geometrie-Informationen erweitert, so dass ein lagerichtiges Netzmodell verfügbar ist. Ne- ben den sich aus der Schnittstellenvereinbarung ergebenden gelieferten Eigenschaften ist das Netzmodell vom Gutachter um die NE-Strecken und weitere Eigenschaften war ergänzen und bei Projektende an die DB Netz AG zurück zu übermitteln. Dabei musste sichergestellt sein, dass das Umlegungs- und Bewertungsmodell allein auf dem Knoten-Kantenmodell und ohne die Geoinformation arbeitet.

7 http://stredax.bahn.de

2.1.1 Umfang Datenlieferung STREDA.X

Die Datenlieferung STREDA.X durch die DB Netz AG enthält neben Sachdaten auch Geomet- riedaten im Oracle-Geometrietyp SDO_GEOMETRY. Der Gesamtumfang besteht aus 11 Datei- en, welche eine relationale Datenbankstruktur ergeben. Es handelt dabei um diese Relationen:  KNOTEN  KANTEN  STRECKE  KM_SPRUNG  STRECKENBERUEHRUNG  ABBIEGEWIDERSTAND  MERKMAL  MERKMAL_TYP  MERKMAL_WERTE  TAGESZEITSCHEIBE  METADATEN_LIEFERUNG

Im Folgenden werden die Relationen sowie ihre jeweiligen Felder vorgestellt und genauer beschrieben.

Relation „KNOTEN“

Die Relation „KNOTEN“ enthält Angaben zu den Betriebsstellen (u. a. Bahnhöfe, Haltepunkte und Abzweigstellen) des Eisenbahn-Streckennetzes. Diese dienen der Unterteilung des Stre- ckennetzes in Strecken und Teilstrecken (Kanten). Der Umfang der Datenlieferung beträgt 10.509 Datensätze. Aufgrund der speziellen Struktur der Relation „KNOTEN“ stehen diese 10.509 Datensätze für 6.999 verschiedene Betriebsstellen. Die Gründe hierfür werden später genannt.

Feld Beschreibung

Knoten_ID Knotennummer (technischer Schlüssel) Betriebsstellenkürzel nach Bahnamtlichem RL100 Betriebsstellenverzeichnis Knotenname Name der Betriebsstelle Unterscheidung SPV-/SGV-Bahnhof Knotentyp (leer, vom Gutachter zu ermitteln) Verkehrszelle (leer, vom Gutachter auszufül- Zonennummer len) Geometrie Koordinaten des Knotens Kennzeichen für den Ersteller des Datensat- Herkunft_Kz zes (hier: DB Netz AG) Betriebsstellenart (nachträglich in das Ba- Unterscheidung der Betriebsstelle gemäß sisnetz aufgenommen) Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO)

Relation „KANTEN“

Die Relation „KANTEN“ enthält Angaben zu Verbindungen zwischen den Knoten des Netzmo- dells. Hierbei handelt es sich um jeden einzelnen Datensatz zwischen zwei Knoten (Teilstre- cken), übergeordnete Gruppierungen von einzelnen Kanten gleicher Eigenschaften unter einer VzG8 -Streckennummer finden sich in der Relation „STRECKEN“.

8 Verzeichnis zulässiger Geschwindigkeiten

Feld Beschreibung Kanten_ID Kantennummer (technischer Schlüssel)

Streckennummer VzG-Streckennummer (4-stellig)9 Richtungskennziffer (0 bei eingleisigen Strecken, 1 und 2 Rikz für Regel- und Gegengleis bei zweigleisigen Strecken) Von_KM Abgehende Kilometrierung der Kante Bis_KM Ankommende Kilometrierung der Kante Abgehende Kilometrierung der Kante Von_KM_i (in Datenbankschreibweise) Ankommende Kilometrierung der Kante Bis_KM_i (in Datenbankschreibweise) Von_Knoten_ID Knoten_ID des Von-Knotens der Kante Bis_Knoten_ID Knoten_ID des Bis-Knotens der Kante Laenge Kantenlänge in km Streckenstandard Streckenstandard der Kante Traktionsart Elektrifizierung der Kante Gleisanzahl Gleisanzahl der Kante Streckenklasse Streckenklasse der Kante Streckenneigung Streckenneigung in Promille Max_Zuglaenge Maximale Zuglänge in m (leer, vom Gutachter zu ermitteln) Maximales Zuggewicht in t (leer, vom Gutachter zu ermit- Maximales Zuggewicht teln) VSoll_max Maximale Sollgeschwindigkeit Netzbetreiber (hier: DB Netz bzw. RNI (DB RegioNetz Inf- Netzbetreiber rastruktur) Lichtraumprofil Multinationales Lichtraumprofil Geometrie Koordinaten der Kante (Polygonzug) Kennzeichen für den Ersteller des Datensatzes (hier: DB Herkunft_Kz Netz AG)

Verkehrsart (nachträglich in Darf-Verkehrsart10 einer Kante (Pz + Gz, nur Pz, nur Gz,

das Basisnetz aufgenommen) S-Bahn11)

9 Die vierstelligen VzG-Streckennummern sind nicht mit den dreistelligen Kursbuchstrecken (KBS) zu verwechseln. Die Zuordnung von Streckenabschnitten zu KBS kann sich verändern, die VzG-Streckennummer jedoch bleibt stets identisch. 10 Im Gegensatz zur Ist-Verkehrsart als Analyse des auf einer Kante gefahrenen Betriebsprogramms, beschreibt die Darf-Verkehrsart „nur Pz“ („nur Gz“) eine kantenspezifische Sperrung für Güterzüge (Personenzüge). Das Attribut „Pz + Gz“ bedeutet Mischverkehr erlaubt, unabhängig ob laut Betriebsprogramm auch Personen- und Güterverkehr dort stattfinden.

Zwischen zwei Knoten A und B kann es mehr als eine Kantenverbindung geben, diese müssen sich dann aber zwingend in ihrer Streckennummer unterscheiden. Der Umfang der Datenliefe- rung beträgt 15.258 Datensätze. Aufgrund der speziellen Struktur der Relation „Kanten“ stehen diese 15.258 Datensätze für 8.139 verschiedene Kanten. Die Gründe hierfür werden später genannt.

Relation „STRECKE“

Die Relation „STRECKE“ beschreibt die jeweils unter einer VzG-Streckennummer zusammen- gefassten Kanten. So besteht beispielsweise die Schnellfahrstrecke Hannover – Würzburg mit der VzG-Streckennummer 1733 im Basisnetz aus 25 einzelnen Kanten. Diese stellen jeweils Teilstrecken mit ähnlichen baulichen Eigenschaften und werden somit unter einer einheitlichen Streckennummer zusammengefasst. Der Umfang der Datenlieferung beträgt 2.919 Datensätze (inkl. 1 nicht nutzbaren Dummy-Datensatz) und umfasst neben Streckenabschnitten der DB Netz AG auch Strecken aus dem Zuständigkeitsbereich von Nichtbundeseigenen Eisenbahnen.

Feld Beschreibung Strecke_ID Technischer Schlüssel für die Strecke Strecke_Nr VzG-Streckennummer Strecke_Name Name der Strecke Strecke_Kurz_Name Kurzname der Strecke Strecke_Anfang_KM Kilometrierung des Streckenanfangs Strecke_Ende_KM Kilometrierung des Streckenendes Kilometrierung des Streckenanfangs (in Datenbank- Strecke_Anfang_KM_I schreibweise) Kilometrierung des Streckenendes (in Datenbankschreib- Strecke_Ende_KM_I weise) Kennzeichen für den Ersteller des Datensatzes (hier: DB Herkunft_Kz Netz AG)

11 Das Attribut „S-Bahn“ ist nur für die mit Gleichstrom und per Stromschiene betriebenen Streckenabschnitte der S- Bahnen Berlin und Hamburg gesetzt.

Relation „KM_SPRUNG“

Die Relation „KM_SPRUNG“ enthält Informationen zu Kilometrierungssprüngen. Diese beschreiben Unstetigkeiten in der Kilometrierung einer Strecke, welche sowohl in Form von Über- längen als auch in Form von Fehllängen auftreten können und meist durch nachträgliche infrastrukturelle Veränderungen am Streckenverlauf entstehen. In der Relation „KANTEN“ ist die Eigenschaft Streckenlänge bereits um Kilometrierungssprünge bereinigt worden. Der Umfang der Datenlieferung beträgt (in einer korrigierten Nachlieferung) 3.543 Datensätze.

Feld Beschreibung Strecke_ID Technischer Schlüssel für die Strecke Strecke_Nr VzG-Streckennummer Richtung Richtungskennziffer Ankommender_KM Ankommende Kilometrierung Abgehender_KM Abgehende_Kilometrierung Ankommender_KM_I Ankommende Kilometrierung (in Datenbankschreibweise) Abgehender_KM_I Abgehende Kilometrierung (in Datenbankschreibweise) Kilometrierungssprung als Differenz Ankommend / Abge- DIFF_ANKOM_ABGEH_IN_M hend in Metern

Relation „STRECKENBERUEHRUNG“

Die Relation „STRECKENBERUEHRUNG“ enthält Informationen über Bereiche, bei denen Stre- cken niveaugleiche Berührungen aufweisen, beziehungsweise einen gemeinsamen Verlauf besitzen. Die Streckenberührungen sind hierbei stets über die beiden beteiligten Strecken- nummern definiert, sowie über den Knoten in dem die Streckenberührung stattfindet.

Eine Gegenprüfung der Daten aus der Relation „STRECKENBERUEHRUNG“ hat ergeben, dass alle Knoten, in denen Streckenberührungen auftreten, auch im Basisnetz 2010 enthalten sind. Die Angaben über die Art der Streckenberührung (Berührungskennziffer) sind implizit bereits bei der Erarbeitung von Knotenmodellen genutzt worden. Knotenmodelle werden in einem späteren Abschnitt gesondert behandelt. Der Umfang der Datenlieferung beträgt 721 Datensätze.

Feld Beschreibung Knotennummer des Knotens, in dem die Streckenberüh- Knoten_ID rung stattfindet Technischer Schlüssel für die Strecke mit der kleineren der Strecke_ID 1 beiden VzG-Streckennummern, die an der Berührung betei- ligt sind kleinere der beiden VzG-Streckennummern der an der Strecke_Nr 1 Berührung beteiligten Strecken Berührungs-km derjenigen der beiden an der Berührung Km_i_1 beteiligten Strecken mit der kleineren Streckennummer (in Datenbankschreibweise) Richtungskennziffer derjenigen der beiden an der Berüh- RIKZ_1 rung beteiligten Strecken mit der kleineren Streckennum- mer Technischer Schlüssel für die Strecke mit der größeren der Strecke_ID 2 beiden VzG-Streckennummern, die an der Berührung betei- ligt sind größere der beiden VzG-Streckennummern der an der Strecke_Nr 2 Berührung beteiligten Strecken Berührungs-km derjenigen der beiden an der Berührung Km_i_2 beteiligten Strecken mit der größeren Streckennummer (in Datenbankschreibweise) Richtungskennziffer derjenigen der beiden an der Berüh- RIKZ_2 rung beteiligten Strecken mit der größeren Streckennum- mer Berührungskennziffer (u.a. Streckeneinmündung, höhen- Beruehrungs_Kz gleiche Kreuzung mit / ohne Überleitung und Überleitstelle) Anfangs-Berührungs-Kilometrierung Strecke 1 (in Daten- Von_km_i_1 bankschreibweise) End-Berührungs-Kilometrierung Strecke 1 (in Datenbank- Bis_km_i_1 schreibweise) Anfangs-Berührungs-Kilometrierung Strecke 2 (in Daten- Von_km_i_2 bankschreibweise) End-Berührungs-Kilometrierung Strecke 2 (in Datenbank- Bis_km_i_2 schreibweise)

Relation „ABBIEGEWIDERSTÄNDE“

Die Relation „ABBIEGEWIDERSTÄNDE“ dient der Erfassung von zeitlichen Aufschlägen bei der Durchfahrt einer Betriebsstelle. Sie wird für die Simulation der Routenwahl des Güterverkehrs im Netzmodell benötigt und kann neben Traktionswechselzeiten und Fahrtrichtungswechselzeiten auch zur Modellierung von Abbiegeverboten genutzt werden. Abbiegewider-stände werden in einem späteren Abschnitt gesondert behandelt, da ihre Erfassung vollumfänglich durch den Gutachter durchzuführen ist. Der Umfang der Datenlieferung liegt deshalb bei einer leeren Datei mit 0 Datensätzen.

Feld Beschreibung ABW_ID Technischer Schlüssel für den Abbiegewiderstand Knoten_ID des Knotens in dem die Abbiegewiderstände Knoten_ID betrachtet werden Eingehende_Kanen_ID Kanten_ID der eingehenden Kante Ausgehende_Kanten_ID Kanten_ID der ausgehenden Kante Abbiegewiderstand in Minuten (Durchfahrtszeit in Minuten Widerstand für den Güterverkehr)

Relation „MERKMAL“

Die Relation „MERKMAL“ ist für die Erfassung und den Daten-Rück-Export von ergänzenden Merkmalen gedacht. So wurden Codelisten (Relationen „MERKMAL_TYP“, „MERKMAL_WERT“ und „TAGESZEITSCHEIBE“) erarbeitet, die unter anderem die Übermittlung der Attribute Grund- last, Referenzleistungsfähigkeit, Referenzmischungsverhältnis und SPV-Belastung einer Kante ermöglichen. Der Umfang liegt deshalb bei einer leeren Datei mit 0 Datensätzen.

Feld Beschreibung Merkmal_Typ_ID Technischer Schlüssel für das Merkmal Kanten_ID Kanten_ID der betrachteten Kante Tageszeitscheiben_ID ID der Tageszeitscheibe Merkmal_Wert Wert des Merkmals

Relation „MERKMAL_TYP“

Die Relation „MERKMAL_TYP“ enthält die verschiedenen Merkmalstypen (Eigenschaften wie unter anderem Neitech oder ETCS), die über das Merkmalskonzept der Relation „MERKMAL“ erfassbar sind. Der Umfang beträgt 81 Datensätze.

Feld Beschreibung Merkmal_Typ_ID Technischer Schlüssel für das Merkmal (Codelist) Merkmal_Typ Merkmalstyp (Codelist)

Relation „MERKMAL_WERT“

Die Relation „MERKMAL_WERT“ enthält die Wertausprägungen zu den Merkmalstypen der Relation „MERKMAL_TYP“. Der Umfang beträgt 823 Datensätze.

Feld Beschreibung Merkmal_Typ_ID ID des Merkmal-Typs (Codelist) Merkmal_Wert Merkmalswert (Codelist) Merkmal_Wert_Name Beschreibung des Merkmalswerts (Codelist)

Relation „TAGESZEITSCHEIBE“

Die Relation „TAGESZEITSCHEIBE“ dient der Erfassung der projektspezifischen Erfassung der Tageszeitscheiben. Sie ist vom Gutachter zu bearbeiten. Der Umfang liegt deshalb bei einer leeren Datei mit 0 Datensätzen.

Feld Beschreibung Tageszeitscheibe_ID ID der Tageszeitscheibe (Codelist) Zeitscheibe_Wert Merkmalswert (Codelist)

Relation „METADATEN_LIEFERUNG“

Die Relation „METADATEN_LIEFERUNG“ enthält Angaben zum Erstellungsprozess der Daten- lieferung STREDA.X. Der Umfang liegt bei einem Datensatz.

Feld Beschreibung Ersteller Name des Datensatz-Erstellers Erstellzeitpunkt Zeitpunkt der Datensatz-Erstellung Schnittstellenname Name und Version der Exportschnittstelle Datenbasis Datenquelle und Datenstand Koordinatensystem Beschreibung des Koordinatensystems

Wie bereits zuvor angesprochen, gibt es aufgrund der speziellen Datenhaltung in den Relatio- nen „KNOTEN“ und „KANTEN“ einige Besonderheiten zu beachten. Diese lauten wie folgt:  Es gibt negative Knoten_IDs, welche beim Gutachter in ihr positives Äquivalent invertiert wurden und beim Rückexport wieder rückinvertiert werden.  Für jede abgehende Strecke einer Betriebsstelle liegt (mindestens) ein Datensatz in der Re- lation „Knoten“ vor. Die Datensätze unterschieden sich dann höchstens durch die Geometrie der Knoten, nicht aber durch die sonstigen Knoteneigenschaften. Zur Darstellung im Knoten- Kanten-Modell wurde je Betriebsstelle ein Knoten erzeugt, dessen Koordinaten als arithmeti- sches Mittel aller vorhandenen Koordinaten der einzelnen Datensätze einer Betriebsstelle berechnet wurden.  Die Kanten_IDs sind zwölfstellig und enden stets mit 2011, einer Kante können mehrere Da- tensätze zugeordnet sein.  Einer Kante sind zur lagerichtigen Darstellung ein oder mehrere Polygonzüge zugeordnet, wobei diese technisch bedingt auf 101 Stützstellen begrenzt sind. Bei der Übernahme ins Netzmodell wurde je Kanten_ID genau eine Kante erzeugt, wobei der Kante dann ein oder mehrere Polygonzüge zugeordnet wurden.  Die Eigenschaft „Rikz“ (Richtungskennziffer) gibt an, ob der jeweilige Datensatz sich auf das Regel- oder das Gegengleis bezieht. Da es im Bahn-Regelwerk nur ein- oder zweigleisige Strecken gibt, kann das Attribut „Rikz“ nur die Werte 0 (bei eingleisigen Strecken) bzw. 1 oder 2 (bei zweigleisigen Strecken) annehmen.

 Im Bereich Osnabrück Stahlwerkskurve gibt es eine Kante von Knoten_ID 251491 zu Kno- ten_ID 253837 sowie eine Kante in die Gegenrichtung. Dies ist technisch beim Gutachter nicht erlaubt, weshalb nur eine der beiden Kanten ins Netzmodell übernommen werden konnte.

Die Eigenschaften „Maximale Zuglänge“ und „Maximales Zuggewicht“ waren von den Gutach- tern zu bestimmen. Sie sind lediglich für den Güterverkehr relevant und finden beim Personen- verkehr keine Anwendung. In Abstimmung mit der DB Netz AG wurde die Zuglänge für deren gesamtes Streckennetz generell auf 740 m gesetzt, was den aktuellsten Bestimmungen der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) entspricht. Dann wurden auf betroffenen Strecken davon abweichende Zuglängen gesetzt. Dies geschah in Abstimmung mit DB Schenker Rail Deutschland und in Abhängigkeit der bestehenden Zugbildungsregeln. Hervorzuheben ist hier unter anderem die SGV-relevante Relation Padborg – Maschen, bei der ein Testversuch für Züge mit einer maximalen Zuglänge von 835 m durchgeführt wird, sowie die grenzüberschrei- tenden Relationen über Basel in die Schweiz, über Kufstein bzw. Salzburg nach Österreich, über Bad Schandau nach Tschechien und über Horka bzw. Frankfurt (Oder) nach Polen.

Das maximale Zuggewicht wurde generell auf 9999 gesetzt, was einem Aufheben der Ge- wichtsbeschränkung entspricht. Dies hat intern durch die Wagen- und Zugbildung bedingte Gründe, bei denen die netzweiten Vorgaben zur Mindestlänge und zum Mindestgewicht sonst nicht eingehalten werden können. Auf einzelnen ausgewählten Relationen wurden danach wieder niedrigere Maximalgewichte eingetragen, so beispielsweise in gebirgigen Bereichen wie der Mittenwaldbahn.

Es entstand somit ein umlegungsfähiges Netzmodell ohne Redundanzen und Inkonsistenzen bei der Datenhaltung. In BVU-GRIPS, dem grafischen Informations- und Planungssystem der BVU, lässt sich je nach gewünschtem Untersuchungszweck zwischen der lagerichtigen Dar-stellung und einer umlegungsfähigen Darstellung unterscheiden.

Dort erfolgt dann keine Darstellung der je Kante hinterlegten Polygonzüge, sondern es werden Luftlinienverbindungen genutzt.

Am Beispiel Freiburg (Breisgau) Hbf soll gezeigt werden, wie in der Datenlieferung STREDA.X Bahnhofsbereiche und Streckenabschnitte modelliert werden.

Wie der Ausschnitt aus dem Eisenbahnatlas Deutschland von Schweers + Wall zeigt, besteht im Freiburger Hauptbahnhof die Möglichkeit, von den Strecken 4000 aus Freiburg-Herdern und 4310 aus Freiburg Klinikum auf die Strecke 4300 in Richtung Freiburg-Wiehre zu wechseln.

Abbildung 2-2: Freiburg (Breisgau) Hbf, Eisenbahnatlas Deutschland

Legt man die lagerichtige Darstellung aus STREDA.X zugrunde (vgl. Abbildung 2-3 Visualisie- rung mit MapInfo), so gibt es dreimal den Knoten Freiburg (Breisgau) Hbf für jede der drei angrenzenden Strecken 4000 (durchgängig), 4300 (endend) und 4310 (endend). Eine Modellie- rung des Bahnhofsbereiches und der dortigen Weichenverbindungen der Strecken untereinander gibt es jedoch nicht.

Abbildung 2-3: Freiburg (Breisgau) Hbf, Lieferung STREDA.X (lagerichtig)

Um ein umlegungsfähiges Netzmodell zu erhalten, mussten deshalb die 3 verschiedenen Kno- ten zu einem stellvertretenden Knoten verschmolzen werden. Hierfür wurden die Koordinaten aller 3 Knoten arithmetisch gemittelt. Somit bleiben nur noch Luftlinienverbindungen zwischen Freiburg (Breisgau) Hbf und den angrenzenden Knoten Freiburg Klinikum (4310), Freiburg- Herdern (4000), Freiburg-Wiehre (4300) und Freiburg-St.Georgen. Obwohl im lagerichtigen Netzmodell von der Abbildung 2-3 die infrastrukturellen Verbindungen der Strecken fehlen, ist somit ein Routing aller Verkehrsbeziehungen möglich. Mittels Knotenmodellen (siehe Kapitel 4.4) und Abbiegewiderständen (siehe Kapitel 4.5) wurde dann in einem weiteren Schritt sichergestellt, dass keine nicht fahrbaren Relationen Von-Über-Nach ermöglicht wurden.

Das entstehende Netzmodell ist auf Abbildung 2-4 zu sehen.

Abbildung 2-4: Freiburg (Breisgau) Hbf, Netzmodell BVU (umlegungsfähig)

Da die Lageinformationen auch im Netzmodell hinterlegt sind, ist es möglich, zwischen der lagerichtigen und der umlegungsfähigen Darstellungsweise zu wechseln.

Die beiden, Abbildung 2-5 und Abbildung 2-6 versuchen die Unterschiede zwischen den beiden Darstellungsvarianten am Beispiel des Mittelrheintals bei Boppard zu verdeutlichen.

Auf der ersten Abbildung werden die Streckenverläufe unter Verwendung der vorhandenen Po- lygonzug-Informationen lagerichtig, auf der zweiten Abbildung ohne die Verwendung von Poly- gonzügen mittels Luftlinienverbindungen umlegungsfähig dargestellt.

Abbildung 2-5: Mittelrheintal, lagerichtig

Abbildung 2-6: Mittelrheintal, umlegungsfähig

2.1.2 Netzinkonsistenzen

Bei dem von der DB Netz AG gelieferten Netzmodell STREDA.X handelt es sich – wie auch beim Infrastrukturregister (ISR) im Internet – um schematische Darstellungen mit aggregierten Streckensegmenten von Betriebsstellenmitte bis Betriebsstellenmitte12. Der Einfachheit wegen werden verschiedene Betriebsstellenarten dort unterschiedlich erfasst und dargestellt. Gewisse Betriebsstellenarten (z. Bsp. Bf für Bahnhöfe) werden immer dargestellt, andere jedoch nur bei Bedarf (z. Bsp. Bft für Bahnhofsteile).

Das zugrundeliegende Ziel ist die Anzahl der Bahnhofsteile in der ISR-Darstellung zu reduzieren. Bahnhofsteile sind dabei Untergliederungen von größeren Bahnhöfen, welche durch Zwi- schensignale voneinander abgegrenzt sein können. So beginnen und enden Strecken oftmals in einem Bahnhofsteil und nicht in der jeweils übergeordneten (Haupt-)Betriebsstelle.

Dies führt dazu, dass im ISR und dem daraus abgeleiteten Netzmodell STREDA.X manche Be- triebsstellen weiter in ihre Bahnhofsteile untergliedert sind, während andere Betriebsstellen hingegen aus lediglich einem Knoten – der (Haupt-)Betriebsstelle – bestehen. Vergleicht man das verfügbare Netzmodell mit Fahrplaninformationen des Personen- und Güterverkehrs be-stehen Netzinkonsistenzen, bei denen die Darstellungsweise im Sinne des ISR richtig ist, je-doch ein Routing der in der Realität auftretenden Verkehrsströme nicht möglich ist.

Im Zuge einer Untersuchung der durch die DB Netz AG gelieferten Infrastruktur auf Stellen ohne Routingfähigkeit wurden einige Großknotenbereiche ausfindig gemacht, in denen sich die Net- zinfrastruktur STREDA.X von der Knoten- und Kantenabfolge anderer DB-Datenquellen (Zug- zahlen aus IBL, TPS Preisauskunft) unterscheidet. Dort wichen die Laufwegvorgaben des Fahr- plans der Personen- bzw. Güterzüge derart von der gelieferten Netzinfrastruktur ab, dass eine nachträgliche Bearbeitung notwendig war.

Im Zuge der Klärung dieses Sachverhaltes mit der DB Netz AG wurden drei verschiedene Arten von Inkonsistenz identifiziert:  Fehlende oder falsche Verbindung (falscher Streckenverlauf, falsche Streckenanbindung, fehlende Verbindung)  Bft-Problematik (aufgelöste bzw. nicht aufgelöste Bahnhofsteile, d. h. unterschiedliche Model- lierung von Strecken innerhalb der Bahnhofsteile)  Kartenfehler (fehlerhafte Darstellung im ISR zum Infrastrukturzustand des Fahrplanjahres 2011)

12 Die Darstellung erfolgt als lagerichtiges Netzmodell bei STREDA.X bzw. mittels Luftlinienverbindungen im ISR.

Zur Lösung der Netzinkonsistenzen in ausgewählten Knotenbereichen wurden von der DB Netz AG weitere Sachdaten zu korrigierten Streckenverläufen sowie neu ins Netz zu übernehmenden Bahnhofsteilen zur Verfügung gestellt. Da das ISR keine Lagerichtigkeit kennt, wurden die bestehenden Geometrieinformationen13 soweit möglich übernommen und an die geänderte Infra- struktur angepasst.

Die Anpassung derjenigen Knotenbereiche, in denen Netzinkonsistenzen auftraten, ist aufgrund der notwendigen Rücksprachen mit der DB Netz AG und der dort stattfindenden internen Ab- stimmungsprozesse ein sehr zeitintensives Vorgehen. Eine Bearbeitung aller neuralgischen Knotenbereiche wäre somit nicht ökonomisch gewesen. Im Basisnetz 2010 sind somit nur diejenigen Knoten verändert worden, bei denen es Routing-bedingt unabdingbar war.

Im Folgenden werden die Unterschiede in der Abfolge der Knoten und Kanten exemplarisch am Beispiel Oberhausen Hbf dokumentiert.

Dieser besteht, neben der eigentlichen Betriebsstelle Oberhausen Hbf (EOB) selbst, auch aus den Bahnhofsteilen Oberhausen Hbf Obn (EOB N) und Oberhausen Hbf Obo (EOB O). Wie die Namen bereits vermuten lassen, liegt der Bahnhofsteil Obn im Norden und der Bahnhofsteil Obo im Osten der Betriebsstelle Oberhausen Hbf (vgl. Abbildung 2-7).

Wie zu Beginn dieses Abschnitts erwähnt, verfolgen die Netzmodelle Infrastrukturregister ISR und das davon abgeleitete Modell STREDA.X eine Darstellung, bei der die Anzahl der Bahn- hofsteile möglichst gering ist. Dies führt dazu, dass auch die Bahnhofsteile Oberhausen Hbf Obn und Oberhausen Hbf Obo im Netzmodell STREDA.X unter die Betriebsstelle Oberhausen Hbf fallen.

Die Visualisierung der gelieferten Relationen in MapInfo (Abbildung 2-8) verdeutlicht dies. Wie schon am Beispiel Freiburg (Breisgau) Hbf gezeigt, gibt es für jede abgehende Strecke einen eigenständigen Knoten-Datensatz. Anstatt jedoch 8 Knoten-Datensätze für die eigentliche Be- triebsstelle Oberhausen Hbf, 4 Knoten-Datensätze für den Bahnhofsteil Obn und 2 Datensätze für den Bahnhofsteil Obo auszuweisen, gibt es 14 Datensätze, welche alle unter Oberhausen Hbf klassifiziert sind.

13 Es handelt sich dabei um Polygonzüge.

Abbildung 2-7: Oberhausen Hbf, Eisenbahnatlas Deutschland

Abbildung 2-8: Oberhausen Hbf, Lieferung STREDA.X (lagerichtig)

Wie unter 2.1.1 beschrieben, besitzen alle Knoten-Datensätze einer Betriebsstelle die gleiche Knoten-ID und unterscheiden sich nur in ihren Koordinaten. Deshalb verweisen die in der Kan- ten-Relation vorhandenen Knoten-IDs auch stets auf die gleiche Betriebsstelle Oberhausen Hbf.

Abbildung 2-9: Oberhausen Hbf, Netzmodell BVU (lagerichtig)

Abbildung 2-9 verdeutlicht eingefärbt alle Abschnitte, welche laut Kanten-Relation von bzw. nach Oberhausen Hbf führen. Wie man erkennen kann, umfasst dies auch die Bahnhofsteile Obn und Obo von Oberhausen Hbf. Für ein Routing von Zügen kann die lagerichtige Darstellung jedoch nicht genutzt werden. Die für Oberhausen Hbf entstehende umlegungsfähige Darstellung als Luftlinienverbindung von Knoten und Kanten ist Abbildung 2-10 zu entnehmen.

Hierbei überlagern sich parallele Streckenabschnitte mit unterschiedlichen Streckennummern zwischen zwei gleichen Knoten. Dies ist Programm-bedingt der Fall, da dort lediglich eine Ver- bindung zwischen zwei Knoten dargestellt werden kann, auch wenn es mehr als eine Kante zwischen den Knoten gibt. Die Anzahl der dargestellten Kanten auf Abbildung 2-10 entspricht deshalb nicht der im System hinterlegten Kantenanzahl, sondern stellt diese lediglich verein- facht dar.

Abbildung 2-10: Oberhausen Hbf, Netzmodell BVU (umlegungsfähig)

Knotenbereiche, bei denen ein Routing aufgrund der Laufwegvorgaben aus Personen- und Gü- terverkehrsfahrplänen nicht möglich waren, wurden in Absprache mit DB Netz abgeändert. Dort wurden die nicht im Netzmodell STREDA.X vorhandenen Bahnhofsteile nachgetragen. In anderen Fällen, bei denen die Auswirkungen geringer ausgefallen sind, wurde die Knotenabfolge nicht geändert. Dies ist den langen Abstimmungsprozessen geschuldet, die sich aus der Lage- richtigkeit und Granularität von STREDA.X ergeben.

Um auch in diesen Bereichen ein infrastrukturell richtiges Routing zu erhalten, wurden die Ab- biegewiderstände (siehe Kapitel 4.5) so gesetzt, dass sie die korrekte Netzinfrastruktur bestmög- lich abbilden.

Im Folgenden wird aufgezeigt, wie Knotenbereiche ausfallen, bei denen die Bahnhofsteile einer Hauptbetriebsstelle aufgelöst wurden und somit im Netzmodell vorhanden sind. Dies geschah im Fall Dortmund-Dorstfeld aufgrund von oben angesprochenen Netzinkonsistenzen durch die Gut- achter, in den Fällen Konz und Cottbus war dies bereits im Zuge der Lieferung STREDA.X / ISR der Fall.

Beim Bahnhof Dortmund-Dorstfeld handelt es sich um einen Turmbahnhof im Netz der S-Bahn Rhein-Ruhr. Hier kreuzen sich in den Bahnhofsteilen Dortmund-Dorstfeld (hoch) bzw. Dort- mund-Dorstfeld (tief) mehrere Strecken auf unterschiedlichen Ebenen, der Knoten Dortmund- Dorstfeld stellt einen wichtigen Umsteigebahnhof dar. Des Weiteren gibt es eine dritte separate Betriebsstelle Dortmund-Dorstfeld, die zur Verknüpfung der dortigen Güterverkehrsstrecken dient. Vervollständigt wird der Knotenbereich Dortmund-Dorstfeld durch die Abzweige Dort- mund-Dorstfeld West und Dortmund-Dorstfeld Ost, sowie den S-Bahn-Haltepunkt Dortmund- Dorstfeld Süd.

Auf Abbildung 2-11 wird die unveränderte und lagerichtige Darstellung des Knotenbereichs Dortmund-Dorstfeld aus der Lieferung STREDA.X visualisiert. Die Betriebsstelle Abzw. Dort- mund-Dorstfeld Ost ist dort nicht vorhanden. Sie werden allesamt über die Hauptbetriebsstelle Dortmund-Dorstfeld erfasst. Da gleichzeitig die Strecke 2191 von Dortmund-Dorstfeld Süd über Dortmund-Dorstfeld (tief) in der Lieferung direkt Dortmund Hbf erreicht, besteht keine Möglich- keit im Knoten Dortmund-Dorstfeld nach Norden in Richtung Dortmund-Huckarde (Strecke 2191) bzw. Westen in Richtung Dortmund-Lütgendortmund (Strecke 2210) zu wechseln.

Abbildung 2-11: Lagerichtige Lieferung STREDA.X Knotenbereich Dortmund-Dorstfeld

Durch Auflösung der Bahnhofsteile der Betriebsstelle Dortmund-Dorstfeld und Einfügen des Knotens Dortmund-Dorstfeld Ost wird der Verlauf der Strecke 2190 von Dortmund-Dorstfeld Süd angepasst. Die Strecken 2190 und 2191 von Dortmund-Dorstfeld (hoch) kreuzen sich somit in Dortmund-Dorstfeld Ost.

Abbildung 2-12: Modellierung im Basisnetz 2010 (Auflösung der Bahnhofsteile)

Abbildung 2-13: Dortmund-Dorstfeld, Eisenbahnatlas Deutschland (Schweers + Wall)

Der Knoten Dortmund-Dorstfeld wurde von den Gutachtern in seine Bahnhofsteile aufgelöst.

Die Knoten Cottbus und Konz stellen gute Beispiele für Knotenbereiche dar, die bereits im Zuge der Datenlieferung STREDA.X in die verschiedensten Bahnhofsteile untergliedert waren. Bei der Bedarfsplanüberprüfung bestand der Knoten Cottbus aus einem Knoten, in dem 6 verschiedene Kanten zusammenlaufen (siehe Abbildung 2-14).

Abbildung 2-14: Erweiterter Knoten Cottbus (aus Bedarfsplanüberprüfung)

In der aufgelösten Version von STREDA.X (siehe Abbildung 2-15) verlaufen 2 parallele Kanten zum Abzweig Cottbus Cbn (Strecken 6142, 6201), 3 parallele Kanten zum Abzweig Cottbus Cfw (Strecken 6203, 6204, 6345), 2 parallele Kanten zum Bahnhofsteil Cottbus Südwest (Strecken 6202 und 6253), 2 parallele Kanten zum Haltepunkt (Strecken 6205 und 6345) sowie eine Kante zum Haltepunkt Kiekebusch (Strecke 6142).

Abbildung 2-15: Knoten Cottbus (umlegungsfähig)

Im Knoten Konz sind die Bahnhofsteile in der Lieferung STREDA.X ebenfalls bereits in eigen- ständige Betriebsstellen aufgelöst (siehe Abbildung 2-16). Es handelt sich um folgende Knoten:  Konz  Kreuz Konz  Karthaus  Karthaus Mitte  Karthaus Moselbrücke  Karthaus Nordost  Karthaus Nordwest  Karthaus West/Konz Mitte

Diese besondere Konstellation ergibt sich aus der Lage des Eisenbahnknotens Konz an der Obermoselstrecke Thionville – Trier (3010), der Trier Weststrecke Ehrang – Wasserbillig (3140) und der Saarstrecke Saarbrücken – Karthaus (3230). Die Strecken werden in Konz über verschiedene Verbindungsstrecken und den Abzweigen Karthaus Nordwest, Karthaus Nordost, Karthaus Mitte, Karthaus West/Konz Mitte sowie das Kreuz Konz miteinander verknüpft.

Abbildung 2-16: Knoten Konz (umlegungsfähig)

Der entsprechende Knotenverlauf im Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung (Abbildung 2-17) ist diesbezüglich deutlich einfacher gehalten. Hier lassen sich die Verhältnisse im Knoten Konz lediglich über Knotenmodelle und Abbiegewiderstände realisieren, während dies im auf STREDA.X basierenden Basisnetz 2010 in diesem Ausmaß nicht von Nöten ist.

Abbildung 2-17: Erweiterter Knoten Konz (gemäß Bedarfsplanüberprüfung)

2.2 Nichtbundeseigene Eisenbahnen

Das Netzmodell STREDA.X wurde im Inland um die öffentliche Eisenbahninfrastruktur der nichtbundeseigenen Eisenbahnen (NE-Bahnen) ergänzt. Die Bestimmung der relevanten Strecken erfolgte dabei über die „Liste EIU BRD“ des Eisenbahnbundesamtes. Dort sind die nach §6 AEG14 genehmigungspflichtigen Eisenbahninfrastrukturunternehmen sowie deren Streckenab- schnitte enthalten. Die in der Liste genannten Schmalspur-, Zahnrad- und Museumsbahnen wurden heraussepariert und nicht in das Netzmodell übernommen. Nichtöffentliche Eisen- bahninfrastruktur von Hafen-, Industrie- oder Anschlussbahnen ist in der erwähnten Liste ebenfalls nicht aufgeführt und sind somit auch nicht im Netzmodell vorhanden.

Die DB Netz AG hat den Gutachtern Geometriedaten zu den ihr bekannten Verläufen von NE- Strecken sowie zur Lage von NE-Betriebsstellen zur Verfügung gestellt. Diese wurden bei der Erfassung der NE-Bahnen zur Wahrung der Lagerichtigkeit genutzt. Datenquelle für die Be- stimmung der Streckeneigenschaften und Netzattribute der einzelnen NE-Bahnen waren die jeweiligen Schienennetz-Benutzungsbedingungen (SNB) der Eisenbahninfrastrukturunterneh- men.

Bei den NE-Strecken wurden grundsätzlich alle Eigenschaften erfasst, die auch über die Schnittstelle STREDA.X für die Strecken der DB Netz AG erfasst sind. Eigenschaften, die den Schienennetz-Benutzungsbedingungen mangels Veröffentlichung nicht entnommen werden konnten wurden mit dem Vermerk „Auf Anfrage“ eingepflegt. An den Verknüpfungspunkten zwischen der Infrastruktur der DB Netz AG und dem Netz der nichtbundeseigenen Eisenbahnen waren vereinzelt händisch zu erstellende Verbindungen mit der technisch bedingten Mindestlän- ge von 100 Metern Länge einzupflegen. Diese stellen in der Realität oftmals nur Weichenverbin- dungen innerhalb einer Betriebsstelle dar. So wird verhindert, dass das NE-Streckennetz als „Netzinsel“ ohne Verknüpfung zum Streckennetz der DB Netz AG in das Netzmodell übernom- men wird und Züge nicht geroutet werden können.

14 Allgemeines Eisenbahngesetz

Die Nummerierung von NE-Knoten bzw. NE-Kanten im Basisnetz 2010 geschah wie folgt:  Knoten - 8-stellige Knoten_ID, davon 4 durchlaufende Stellen und Ziffernfolge 9999 am Ende - Bsp: 10019999  Kanten - 12-stellige Kanten_ID, davon 8 durchlaufende Stellen beginnend mit 12 und Ziffernfolge 9999 am Ende (gemeinsamer Index mit Auslandsstrecken) - Bsp: 120000019999

Eine nach Eisenbahninfrastrukturunternehmen und konzessioniertem Streckenabschnitt ge- trennte Liste der ins Basisnetz 2010 übernommenen NE-Streckenabschnitte findet sich im An- hang.

2.3 Ausländisches Schienennetz

Bei der Ergänzung des Schienennetzes im (europäischen) Ausland erfolgte vereinbarungsge- mäß keine lagerichtige Erfassung und Darstellung des Streckennetzes, auch werden dort weder Strecken- noch Knotenmodelle gerechnet.

Dies bedeutet, dass es im ausländischen Streckennetz nicht zur kapazitätsabhängigen Bestim- mung von Wartezeiten oder Leistungsfähigkeiten kommt. Ebenfalls sind weder im SPV noch im SGV Grundlasten vorhanden, da dort keine Binnenverkehre im Schienenpersonenverkehr modelliert werden und des Weiteren keine Angaben über die Güterverkehrs-Belastung von einzelnen Kanten vorliegen. Der Prozess der Güterverkehrs-Umlegung wird dadurch nicht beeinflusst, da die grundlegenden Charakteristika Streckenlänge, Elektrifizierung, Gleiszahl und Höchstge- schwindigkeit weiterhin entscheidenden Einfluss auf den Routing-Algorithmus haben.

Die Erfassung des ausländischen Schienennetzes fußte auf dem bestehenden Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung. Dieses diente dabei nur als Ausgangspunkt für die weitere Verarbei- tung. Wie auch bei der Erfassung der Streckenabschnitte der nichtbundeseigenen Eisen- bahninfrastrukturunternehmen in Deutschland wurden die Attribute aus den Schienennetz- Benutzungsbedingungen (SNB) der jeweiligen (nationalen) Infrastruktur-Betreibergesellschaften übernommen.

Innerhalb der Europäischen Union sind alle Infrastrukturbetreiber im Zuge der Richtlinie 2001/14/EG verpflichtet, ein solches Dokument mit Informationen zur Eisenbahn-Infrastruktur sowie den Geschäftsbedingungen zu veröffentlichen. Auch die Infrastrukturbetreiber der Länder des Europäischen Wirtschaftsraumes, der Schweiz und der Beitrittskandidaten zur Europäischen Union veröffentlichen Schienennetz-Benutzungsbedingungen. Die einzelnen Dokumente unterscheiden sich jedoch zum Teil recht deutlich in Verfügbarkeit, Umfang und Detailierungsgrad. So musste zum Teil auf externes Datenmaterial wie Eisenbahnatlanten, Streckenkarten oder GIS- Tools wie Google Maps zurückgegriffen werden. In Ländern, die nicht von Richtlinie 2001/14/EG betroffen sind, war dies oftmals sogar die einzige Möglichkeit zur Aufbereitung des Schienen- netzes.

Im Ausland wurde nur ein Teil derjenigen Attribute und Netzeigenschaften erfasst, die für das deutsche Schienennetz im Netzmodell verfügbar sind. So wurden die Eigenschaften Strecken- klasse, Streckenneigung und Lichtraumprofil bei ausländischen Strecken stets auf den Wert „Auf Anfrage“, die Streckennummer stets auf 0 sowie die Kilometrierung stets auf die Werte „0,0 + 0“ für Von_KM_V und Bis_KM_V gesetzt. Erfasst wurden neben der Lage der Knoten und seiner eventuellen Funktion im Güterverkehr auch die Länge, Verkehrsart, Geschwindigkeit, Traktion und Gleiszahl einer Strecke.

Zur Bestimmung des Merkmals „Streckenstandard“ wurde sowohl auf das bisher in der Bundes- verkehrswegeplanung genutzte Netzmodell als auch auf Erfahrungswerte zurückgegriffen, da es sich um eine nur für Strecken der DB Netz AG verfügbare Eigenschaft handelt. Die Nummerie- rung von Knoten und Kanten im Ausland geschah wie folgt:  Knoten - 8-stellige Knoten_ID, davon Ziffernfolge 99 am Anfang, dann 2-stelliger UIC-Ländercode, gefolgt von 4 durchlaufenden Stellen am Ende - Bsp: 99650001  Kanten - 12-stellige Kanten_ID, davon 8 durchlaufende Stellen beginnend mit 14 und Ziffernfolge 9999 am Ende (gemeinsamer Index mit NE-Strecken) - Bsp: 140000019999

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verfügbaren und genutzten Quellen je Land:

Medium Eigenschaft

Code

Nr. UIC Kürzel Land

NetworkStatement Infrastrukturregister Karten EIU des ÖffentlicheKarten Wikipedia Google Maps Sonstige Bedarfsplannetz des Lage Knotens Streckenlänge Verkehrsart Geschwindigkeit Traktion Gleiszahl Streckenstandard 1 94 PT Portugal X X X X X X X X X X (X) 2 71 ES Spanien X X X X X X X X X (X) 3 10 FI Finnland X X X X X X X X X X (X) 4 82 LU Luxemburg X X X X X X X X X X (X) 5 76 NO Norwegen X X X X X X X X X X (X) 6 88 BE Belgien X X X X X X X X X X (X) 7 51 PO Polen X X X X X X X X X X (X) 8 85 CH Schweiz X X X X X X X X X X X (X) AT Österreich (inkl. 9 81 X X X X X X X X X X (X) (FL) Liechtenstein) 10 55 HU Ungarn X X X X X X X X X X X X (X) 11 54 CZ Tschechien X X X X X X X X X X (X) 12 56 SK Slowakei X X X X X X X X X X (X) 13 79 SI Slowenien X X X X X X X X X X (X) 14 74 SE Schweden X X X X X X X X X X (X) 15 73 GR Griechenland X X X X X X X X X X (X) 16 25 LT Lettland X X X X X X X X X X (X) 17 86 DK Dänemark X X X X X X X X X X (X) 18 84 NL Niederlande X X X X X X X X X X (X) 19 24 LV Litauen X X X X X X (X) X X (X) 20 53 RO Rumänien X X X X X X X X (X) X X (X) 21 87 FR Frankreich X X X X X X X X X X X (X) 22 83 IT Italien X X X X X X X X X X X X (X) 23 60 IE Irland X X X X X X X X X X (X) 24 70 GB Großbritannien X X X X X X X X (X) X X (X) 25 78 HR Kroatien X X X X X X X X X X (X) 26 26 EE Estland X X X X X X X X (X) X X (X) 27 52 BG Bulgarien X X X X X X X (X) X X (X) 28 75 TR Türkei X X X X X X X (X) X X (X) 29 20 RU Russland X X X X X X (X) X X (X) 30 70 (GB) Nordirland X X X X X X X (X) X X (X) 31 41 AL Albanien X X X X X X (X) X X (X) Bosnien- 32 44 BA X X X X X X (X) X X (X) Herzegowina 33 65 MK Mazedonien X X X X X X (X) X X (X) 34 23 MD Moldawien X X X X X X (X) X X (X) 35 72 RS Serbien X X X X X X (X) X X (X) 36 62 ME Montenegro X X X X X X (X) X X (X) 37 72 XK Kosovo X X X X X X (X) X X (X) 38 22 UA Ukraine X X X X X X (X) X X (X) 39 21 BY Weißrussland X X X X X X (X) X X (X) X: direkt aus Quelle übernommen, (X): an Netzmodell Bedarfsplanüberprüfung angelehnt

Für das Nicht-UIC-Mitglied Liechtenstein wurde der UIC-Code der Schweiz (85) genutzt.

Tabelle 2-1 Verfügbare Datenquellen zur Erfassung des Auslandsnetzes

Die Verfügbarkeit der Daten und Informationen zu den einzelnen Ländern lässt sich insgesamt nach deren Qualität in drei Klassen unterteilen:  Gute Datenlage: AT, BE, CH, CZ, DK, FI, FL, GR, HR, IE, LT, LU, LV, NO PL, SE, SI, SK  Mittelgute Datenlage: ES, FR, IT, NL, PT, RO, TR  Schlechte Datenlage: AL, BA, BG, BY, EE, GB, MD, ME, MK, RS, RU, UA, XK

Die Abbildung 2-18 und Abbildung 2-19 zeigen am Beispiel Spaniens Quelldaten zur Eigen- schaft Geschwindigkeit, sowie das dementsprechend übernommene Basisnetz 2010.

Abbildung 2-18: Spanien, Schienennetz-Benutzungsbedingungen, Eigenschaft Geschwindig- keit

Abbildung 2-19: Spanien, Basisnetz 2010, Geschwindigkeit

2.4 Schienengebundene Fährverbindungen

Um das schienengebundene Eisenbahnverkehrsnetz zu vervollständigen, wurden insgesamt 17 Eisenbahnfährstrecken in das Basisnetz 2010 eingepflegt. Bei Eisenbahnfähren werden Züge als Ganzes mit Hilfe eines Fährschiffes überführt, ohne dass ein Umstieg bzw. eine Verladung notwendig ist15. Von den 17 Eisenbahnfährstrecken handelt es sich bei einer Verbindung um reinen schienengebundenen Personenverkehr (SPV), bei zwei Verbindungen um schienengebundenen Personen- und Güterverkehr, sowie um 14 Verbindungen mit reinem schienengebundenen Güterverkehr (SGV).

Um die Fährstrecken in das Netzmodell übernehmen zu können, wurden die Attribute Distanz und Reisegeschwindigkeit über die Fahrpläne der Betreibergesellschaften sowie Hafen- Entfernungs-Rechnern im Internet ermittelt. Diese gingen dann als Streckenlänge bzw. Höchst- geschwindigkeit in das Basisnetz ein, die Verkehrsart ergab sich analog. Die weiteren Eigen- schaften Gleiszahl und Traktion orientierten sich an den Eigenschaften der Strecken, die durch die Eisenbahnfähre miteinander verbunden werden, so dass es keinen Bruch der Traktion oder vergleichbare Unterschiede gibt16. Wie auch bei den Bahnstrecken im Ausland findet hier keine Berechnung von Strecken- und Knotenmodellen statt.

15 Eisenbahnfähren werden auch als sogenannte Trajekte bezeichnet. 16 So wird eine Fährverbindung zwischen zwei je zweigleisigen und elektrifizierten Streckenabschnitten ebenfalls als zweigleisige, elektrifizierte Strecke übernommen.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die ins Basisnetz 2010 übernommenen Eisen- bahnfähren:

Distanz Geschwindigkeit Von Bis SPV SGV (km) (km/h)

Puttgarden Rödby 19 25 X

Sassnitz Trelleborg 80 20 X X

Villa san Messina 8 24 X X Giovanni

Rostock Gedser 48 27 X

Rostock Trelleborg 175 29 X

Lübeck Malmö 282 31 X

Sassnitz Baltijsk 417 26 X

Sassnitz Klaipeda 506 28 X

Reggio di Messina 14 28 X Calabria

Dover Dunkerque 70 40 X

Frederikshavn Göteborg 93 46 X

Hirthals Kristiansand 135 42 X

Swinoujscie Ystad 176 23 X

Stockholm Turku 288 25 X

Constanta Istanbul 376 38 X

Constanta Samsun 833 35 X

Ilichovsk Varna 440 15 X

Tabelle 2-2: Fährstrecken im Basisnetz 2010

Exemplarisch werden die in der Ostsee befindlichen Fährverbindungen Puttgarden – Rödby, Sassnitz – Trelleborg, Rostock – Gedser, Rostock – Trelleborg, Lübeck – Malmö, Sassnitz – Baltijsk, Sassnitz – Klaipeda und Swinoujscie – Ystad auf Abbildung 2-20 dargestellt.

Abbildung 2-20: Eisenbahnfährverbindungen in der Ostsee

2.5 Zusammenfassung

In BVU-GRIPS besteht die Möglichkeit, die Darstellungsweise des Netzmodells zwischen einer lagerichtigen (Verwendung der Polygonzüge als Geometrie-Informationen) und einer umle- gungsfähigen Variante (Luftlinienverbindungen zwischen zwei Knoten) zu wechseln. Aufgrund der höheren Granularität des Netzmodells STREDA.X in Deutschland und einer feineren Erfas- sung der ausländischen Schieneninfrastruktur ist die Anzahl der Knoten und Kanten im Basis- netz 2010 deutlich größer, als dies noch bei der Bedarfsplanüberprüfung der Fall war. So sind im Basisnetz 2010 insgesamt 21.461 Knoten (davon 8.639 in Deutschland) und 25.209 Kanten (davon 9.866 in Deutschland) vorhanden. Im Bedarfsplannetz 2025 waren es 12.191 Knoten (davon 2.2456 in Deutschland) und 15.117 Kanten (davon 3.102 in Deutschland).

Ebenso sind je Kante mehr Eigenschaften hinterlegt, als dies bei der Bedarfsplanüberprüfung der Fall war. Durch die zusätzlichen Netzattribute sind neuartige, weitreichende Untersuchungen möglich, welche bisher mangels Datenverfügbarkeit nicht durchführbar waren. So sind die beiden mit Gleichstrom und Stromschienen ausgestatteten S-Bahn-Systeme in Berlin und Hamburg erst-mals komplett separier- und darstellbar. Dies resultiert aus der Unterteilung der Eigenschaft Traktionsart in die Punkte Oberleitung, Stromschiene und nicht elektrifiziert.

Des Weiteren lassen sich unter anderem die Lichtraum- und Steigungsprofile von Streckenab- schnitten darstellen, was insbesondere vor dem Hintergrund möglicher Lademaßüberschreitun- gen in Tunnelbereichen oder Doppeltraktionen bei Steilstrecken interessant erscheint.

Ein Überblick über den Gesamtumfang des erfassten Basisnetzes 2010 wird auf Abbildung 2-21 gegeben:

Abbildung 2-21: Basisnetz 2010

Abbildung 2-22 zeigt die Eisenbahnstrecken in Berlin. Hier lassen sich die separat erfassten Fernbahn- (rot) und S-Bahn-Gleise (blau) unterscheiden. Dies resultiert aus der gesonderten Angabe der S-Bahn-Strecken, deren Stromversorgung über eine Stromschiene erfolgt. Da die Knoten gleichermaßen in die betrieblich zu unterscheidenden Betriebsstellen für Fern- und S- Bahn unterschieden werden, ergeben sich zwei voneinander unabhängige Netze. Diese sind an bestimmten Knoten miteinander verknüpft. Für die interne Verwendung im Zuge der Umlegung wurden die mit Stromschienen betrieben S-Bahn-Abschnitte in Berlin und Hamburg intern als elektrifizierte Strecken klassifiziert, die aber für den Güterverkehr gesperrt sind.

Abbildung 2-22: „Großer Hundekopf“ Berlin mit Unterscheidung nach Fernbahn (rot) und S-Bahn (blau)

Im Abschnitt Hirschsprung – Hinterzarten der Höllentalbahn im Schwarzwald besteht eine Stre- ckenneigung von über 40 Promille. Dies wird anhand von Abbildung 2-23 verdeutlicht. Diese Steigung wirkt sich dort auf den Zugbetrieb aus, da je nach Anzahl der angehängten Wagen im Personenverkehr eine oder zwei Loks zur Beförderung erforderlich werden. Abschnitte mit Be- sonderheiten wie diese lassen sich hierüber bestimmen. Im Allgemeinen gehen bei Steilstre- cken-Abschnitten auch geringere Höchstgeschwindigkeiten mit einher. Da sich diese nach Rich- tungen getrennt angeben lassen, können die Auswirkungen von Steilstrecken auf diese Weise erfasst werden.

Abbildung 2-23: Merkmal "Streckenneigung", Höllentalbahn

Die Badische Schwarzwaldbahn durchquert zwischen Hausach und St. Georgen (Schwarzwald) insgesamt 37 Tunnel. Für den Abschnitt zwischen Triberg und St. Georgen (Schwarzwald) liegt hierbei eine Tunnelrestriktion vor, bei der vom üblichen Lichtraumprofil G2 abgewichen wird, siehe Abbildung 2-24 Ladungen können hier maximal im Lichtraumprofil G1 transportiert werden. Ebenfalls lassen sich Fälle auffinden, bei der weitere Restriktionen vorhanden sind und man für den Transport von Versandeinheiten mit einer Überschreitung des Lademaßes explizit die erlaubten Abmessungen bei der DB Netz AG erfragen muss.

Abbildung 2-24: Merkmal "Lichtraumprofil", Schwarzwaldbahn

2.6 Qualitätssicherung

Bei der Erfassung des Basisnetzes 2010 wurde systematisch vorgegangen. Durch den Aufbau einer relationsbezogenen Datenbank wird eine vollständige, logische und konsistente Datener- fassung und Datenhaltung gewährleistet. Ebenfalls wurde bereits während der Erfassung eine berichtsähnliche interne Dokumentation angelegt, die ständig fortgeschrieben wurde und den Prozess der Erarbeitung des Basisnetzes aufzeichnet.

Für das „Teilnetz Deutschland“ wurde die Datenlieferung STREDA.X der DB Netz AG um diejenigen Bahnstrecken nichtbundeseigener Eisenbahninfrastrukturunternehmen ergänzt, welche sich über die „Liste EIU BRD“ des Eisenbahnbundesamtes identifizieren lassen. Hierbei wurde auf Schmalspur-, Zahnrad- und Museumsbahnstrecken verzichtet. Die Erfassung erfolgte mittels der einzelnen Schienennetz-Benutzungsbedingungen (SNB), um sich an offizielle Quellen zu halten. Auch für die Erfassung des „Teilnetzes Ausland“ wurden die verfügbaren länderspezifi- schen SNB genutzt. Die Bestimmung von Eisenbahnfährstrecken sowie deren Streckenlänge und Reisegeschwindigkeit erfolgte durch Recherche von Fahrplänen der Betreibergesellschaf- ten, Hafen-Entfernungs-Rechnern, Internetrecherche und Vorort-Aufnahmen.

Ebenfalls wurden besonders gravierende Netzinkonsistenzen behoben, die sich im Basisnetz 2010 befunden haben. Diese waren auf Bahnhofsteile in großen Betriebsstellen zurückzuführen, welche im Netzmodell STREDA.X im Sinne des Infrastrukturregisters (ISR) der DB Netz AG nicht immer als eigen-ständige Netzknoten enthalten waren. Der Abgleich und die Anpassung erfolgte hierbei in Ab-stimmung mit DB Netz, um die Korrektheit Eigenschaften des Basisnetzes 2010 auch in den geänderten Knotenbereichen sicherzustellen.

Zu Zwecken der Qualitätskontrolle wurden weiter verschiedene Maßnahmen durchgeführt. So erfolgte eine mehrfache Sichtkontrolle der Charakteristika des Basisnetzes 2010, auch um die Lage der Knoten im Netz mit mehreren Karten- bzw. GIS-Diensten abzugleichen. Gleichzeitig wurden die als Streckeneigenschaft im Netzmodell befindlichen Streckenlängen mit den sich aus den Knotenkoordinaten ergebenden Luftlinienentfernungen verglichen. Eventuell vorhandene Ausreißer, die im Zuge der Netzpflege entstanden sind, konnten somit ausfindig gemacht werden. Übernommene Streckencharakteristika wie Traktion und Gleiszahl wurden mittels der jeweiligen Streckenkarten zu diesen Eigenschaften überprüft. Die Nutzung verschiedenster Quellmaterialien führt zu einer hohen Datengüte.

Um die von der DB Netz AG gelieferte Verkehrsart eines Streckenabschnitts und die davon abgeleiteten Ränge17 zu validieren, wurden die Ist-Zugzahlen aus der IBL herangezogen. Sofern sich hierbei Abweichungen der (Darf-)Verkehrsart von der (Ist-)Belastung ergaben, fand eine Abstimmung mit der DB Netz AG und wo notwendig eine Änderung von Verkehrsart und Rän- gen statt. Grundsätzlich wurde für alle Abgleiche dieser Art auch das Netzmodell aus der Über- prüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege 2010 als Informationsquelle genutzt.

Nach erfolgter Übernahme und Einarbeitung der Netze STREDA.X, NE-Infrastruktur, Ausland und schienengebundene Fährstrecken wurde das gesamte Netz auf seinen Zusammenhang hin geprüft. Über ein Programm wurden nicht zusammenhängende Teilnetze („Netzinseln“) ausfindig gemacht, die nicht mit dem restlichen Netz verbunden und somit von dort aus nicht erreichbar waren. Die Prüfung auf Netzinseln ist besonders beim Übergang von der Infrastruktur der DB Netz AG auf das der NE-Bahnen, sowie an Grenzpunkten zwischen zwei Ländern von Be- deutung.

Insgesamt wurden also mehrere externe Datenquellen für die Erstellung des Basisnetzes 2010 genutzt. Neben dem Netzmodell STREDA.X / ISR der DB Netz AG umfassten diese auch die Schienennetz-Benutzungsbedingungen der Eisenbahninfrastrukturunternehmen im In- und Aus- land, die Netzmodelle aus der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege, sowie die Eisenbahnatlanten von Schweers + Wall für Deutschland, die Schweiz, Österreich und Italien.

Durch eine Gegenprüfung und einen Abgleich der Netztopologie und der Netzattribute mit den Tabellen zur Istzug-Belastung (IBL) sowie der TPS Preisauskunft der DB Netz AG konnten Auf- fälligkeiten und Fehler im Streckenmodell STREDA.X identifiziert und gemeinsam mit der DB Netz AG behoben werden.

17 Rangziffern beschreiben die streckenabhängige Priorität eines Modellzuges gegenüber anderen Zügen für den jeweiligen Abschnitt. Niedrigere Rangziffern werden für höherrangige Züge vergeben und bedeuten eine hohe Priori- tät im Umlegungsprozess. Mittels der Ränge lassen sich Strecken auch für einzelne Modellzüge selektiv sperren.

3 NETZATTRIBUTE PERSONENVERKEHR 2010

Die im Basisnetz 2010 enthaltenen Informationen reichen für die Modellierung der Netzumle- gungen und die Ermittlung der Ausgangsgrößen für die Nachfrageberechnungen im Personen- verkehr nicht aus. Das Basisnetz 2010 wurde daher um die hier beschriebenen Attribute er- gänzt. Diese bestehen aus den folgenden Elementen:  SPV-Netzmodell gegliedert in die Teilmodelle für - den SPNV (vgl. Kapitel 3.1), - den SPFV (vgl. Kapitel 3.2), - die Nacht- und Autoreisezüge (vgl. Kapitel 3.3) und - die relevanten Linien des öffentlichen Straßenpersonenverkehrs (ÖSPV, vgl. Kapitel 3.4)  nach Zuggattungen differenzierte Fahr- und Haltezeiten (vgl. Kapitel 3.5),  Anbindungen der Verkehrszellen an die relevanten Netzknoten (vgl. Kapitel 3.6) und  Umsteigezeiten (vgl. Kapitel 3.7).

Im SPV-Netzmodell wurden die folgenden Informationen erfasst:  Linienverlauf,  Bedienungshäufigkeiten bzw. Fahrplantakte nach den folgenden Zeitscheiben: - Zeitscheibe 1: 06.00 Uhr bis 09.00 Uhr, - Zeitscheibe 2: 09.00 Uhr bis 16.00 Uhr, - Zeitscheibe 3: 16.00 Uhr bis 19.00 Uhr, - Zeitscheibe 4: 19.00 Uhr bis 22.00 Uhr, - Zeitscheibe 5: 22.00 Uhr bis 06.00 Uhr unter Berücksichtigung von  Taktsprüngen,  Haltezeiten an den Unterwegsbahnhöfen und  eingesetzten Fahrzeugtypen.

Die im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 ermittelten Zugzahlen sollen auch für die Dimensionierung von Schallschutzmaßnahmen an Neu- und Ausbaumaßnahmen herangezogen werden. Die oben aufgeführte Definition der Zeitscheiben orientiert sich daher an der für die Dimensionierung von Schallschutzmaßnahmen maßgebende Vorschrift „Schall 03“.

Die Modellierung der Bedienungsangebote des SPFV und des SPNV erfolgte für alle Linien, die deutsches Territorium tangieren. Dies betrifft nicht nur das fernverkehrsrelevante Netz, sondern das gesamte deutsche Schienennetz. Grenzüberschreitende Linien wurden in ihrem gesamten Verlauf dargestellt, d.h. auch bis zu ihrem Anfangs- bzw. Endbahnhof im Ausland.

Die Bedienungsangebote des SPV sind im Verlauf eines Fahrplanjahres nicht konstant. Dies ist zunächst durch den Mitte des Jahres stattfindenden „kleinen Fahrplanwechsel“ bedingt. Für die Modellierung der Bedienungsangebote wurden aus Aktualitätsgründen die Fahrplandaten nach dem „kleine Fahrplanwechsel“ herangezogen. Als Referenztag für die Auswertung der Fahr- plandaten wurde Mittwoch, 23.11.2010 herangezogen.

Darüber hinaus fanden im Jahresverlauf Abweichungen der tatsächlich gefahrenen Bedie- nungsangebote gegenüber dem Regelangebot aus den folgenden Gründen statt:  baustellenbedingte Verlagerungen der Regelrouten von einzelnen SPV-Linien auf Alternativ- routen,  baustellenbedingte Fahrzeitverlängerungen und  durch Fahrzeugmängel bzw. mangelnde Fahrzeugverfügbarkeit eingetretene Zugaus-fälle oder Ersatz von schnelleren Fahrzeugtypen durch langsamere Fahrzeugtypen (z.B. ICE-T durch lokbespannte IC).

Solche Abweichungen der tatsächlich gefahrenen Bedienungsangebote gegenüber dem Soll- Fahrplan sind auch im Prognosezustand 2030 zu erwarten, ohne dass diese zurzeit im Einzel- nen vorhersehbar sind. Für das Arbeitsszenario 2030 kann daher nur ein Soll-Fahrplan modelliert werden. Um methodisch bedingte Auswirkungen von Änderungen der Angebotseigenschaf- ten des SPV auf die Nachfrageprognose zu vermeiden, wurde auch für den Analysezustand 2010 ein Soll-Fahrplan modelliert.

Die Abbildung der Bedienungsangebote des SPV erfolgt bezogen auf den Durchschnittswerk- tag. Die Mengengerüste für die im Anschluss an die Verkehrsverflechtungsprognose 2030 durchzuführenden Projektbewertungen beziehen sich jedoch auf ein Jahr. Daher werden noch Hochrechnungsfaktoren vom Durchschnittswerktag auf das Jahr differenziert nach SPFV und SPNV gebildet. Beim SPNV wird weiter nach Ländern unterschieden. Hierzu werden mit Hilfe des SPV-Netzmodells die werktäglich je Land erbrachten SPNV-Betriebsleistungen sowie die SPFV-Betriebsleistungen ermittelt und den entsprechenden in Kapitel 5 zusammengestellten Sollwerten des Statistischen Bundesamtes gegenübergestellt.

Für Relationen in Bezug zu Auslandsverkehrszellen, die nicht durch grenzüberschreitende Li- nien mit dem deutschen Territorium verbunden sind, erfolgte die Ermittlung der Angebotseigen- schaften des SPV unter Hinzuziehung eines ergänzenden Teilstreckennetzes. Dieses Teilstre- ckennetz wird im Folgenden als „Außennetz“ bezeichnet. Hierin wurden abschnittsweise Fahr- zeiten und Fahrtweiten erfasst. Bei den Fahrzeiten handelt es sich jeweils um die schnellste Fahrzeit im Tagesverlauf. Bestehen bei den schnellsten Fahrzeiten Unterschiede zwischen Rich- tung und Gegenrichtung, wurden diese gemittelt. In die Fahrzeiten im Außennetz wurden die anteiligen Haltezeiten eingerechnet.

3.1 SPNV-Netzmodell

Das SPNV-Netzmodell wurde aus den Fahrplandaten des Jahres 2010 abgeleitet. Die hierin enthaltenen linienbezogenen Informationen weisen im Originalzustand eine kaum handhabbare Vielzahl von Linien- bzw. Unterlinien auf. Die Definition der (Haupt-)Linien orientiert sich soweit als möglich an den Linienverläufen und Liniennummern, die in den Fahrplaninformationen der Aufgabenträgern des SPNV kommuniziert werden (z.B. RE1: Aachen – Bielefeld). Lagen keine solchen Liniendefinitionen vor, wurden diese für die Zwecke der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 neu festgelegt. Beim Wechsel  der Bedienungshäufigkeiten,  der Verkehrshalte und/oder  des Fahrzeugeinsatzes innerhalb einer Linie wurden entsprechende Unterlinien gebildet.

Würde man bei der Definition von Unterlinien von einer detailgenauen Abbildung der Fahrplan- Originaldaten ausgehen, wäre die hieraus resultierende Anzahl von Unterlinien bei der Ableitung der für das Arbeitsszenario 2030 maßgebenden Bedienungsangebote aus denen des SPV- Netzmodells 2010 nicht mehr beherrschbar. Dies betrifft auch die Bedienungsangebote in den Planfallvarianten, die bei der im Anschluss an die Verkehrsverflechtungsprognose 2030 vorgesehenen gesamtwirtschaftlichen Bewertungen für den BVWP 2015 zu untersuchen sind. Die detailgenauen Originallinien wurden daher zu systematisierten Linien zusammengefasst.

„Systematisiert“ bedeutet beispielsweise  symmetrische Bedienungshäufigkeiten in Richtung und Gegenrichtung,  gleichmäßige Bedienung von Systemhalten innerhalb des Betriebszeitraumes der betreffenden Linien,  keine Berücksichtigung von nur saisonal verkehrenden Linien,  Definition von Linien bzw. Unterlinien mit verkürzten Laufwegen nur dann, wenn mindestens zwei Zugpaare/Tag angeboten werden.

Bei asymmetrischen Bedienungshäufigkeiten wurde die symmetrierte Bedienungshäufigkeit als Mittel zwischen den Bedienungshäufigkeiten in Richtung und Gegenrichtung gebildet. Weist die Summe der Bedienungshäufigkeiten aus Richtung und Gegenrichtung keine gerade Zahl aus, erfolgte eine Aufrundung nach oben.

Unterlinien sind durch den Zusatz eines kleinen Buchstaben zur Liniennummer gekennzeichnet (z.B. S1a). Flügellinien sind wie folgt dargestellt:  S1 bzw. S1a: Haupt- bzw. Unterlinie, bei der die beiden Zugteile noch im Zugverband verkehren  S1.1 bzw. S1a.1: erste Flügellinie nach Trennung der beiden Zugteile der Haupt- bzw. Unter- linie  S1.2 bzw. S1a.2: zweite Flügellinie nach Trennung der beiden Zugteile der Haupt- bzw. Un- terlinie

Im SPNV-Netzmodell wird nach den folgenden Zuggattungen unterschieden:  FernExpress-Züge; hierbei handelt es sich primär um von den Aufgabenträgern bestellte Fernverkehrsersatzleistungen in Relationen ohne eigenwirtschaftlich betriebene SPFV-Linien (bei der DB Regio AG vielfach: InterRegioExpress),  Express-Züge mit Halt an ausgewählten Systemhalten (bei der DB Regio AG: RegionalEx- press),  Nahverkehrszüge mit Halt an allen Unterwegsbahnhöfen mit Ausnahme von Strecken parallel zu S-Bahn-Strecken (bei der DB Regio AG: RegionalBahn),  S-Bahnen und  Zweisystemlinien EBO/BOStrab (S-Bahn Karlsruhe, Regio-Tram Kassel, City-Bahn Chem- nitz, Saarbahn und Durchbindung einzelner Linien der Vogtlandbahn nach Zwickau).

Insgesamt besteht das SPNV-Netzmodell aus etwa 800 Hauptlinien mit 1.400 Unterlinien.

Für die in Tabelle 3-1 dargestellten Teilnetze des Regionalverkehrs (Oberbegriff für Fern- Express-, Express- und Nahverkehrszüge) sind in Anlage 3.1 Excel-Tabellen mit den erforderlichen Angaben zu den Linienverläufen und Bedienungshäufigkeiten sowie in Anlage 3.2 die zu- gehörigen Netzgraphiken zusammengestellt.

Teilnetz siehe Anlage

Regionalverkehr Schleswig-Holstein/Hamburg 3.1.1 / 3.2.1

Regionalverkehr Niedersachen/Bremen 3.1.2 / 3.2.2

Regionalverkehr Nordrhein-Westfalen 3.1.3 / 3.2.3

Regionalverkehr Hessen 3.1.4 / 3.2.4

Regionalverkehr Rheinland-Pfalz/Saarland 3.1.5 / 3.2.5

Regionalverkehr Baden-Württemberg 3.1.6 / 3.2.6

Regionalverkehr Bayern 3.1.7 / 3.2.7

Regionalverkehr Berlin/Brandenburg 3.1.8 / 3.2.8

Regionalverkehr Mecklenburg-Vorpommern 3.1.9 / 3.2.9

Regionalverkehr Sachsen 3.1.10 / 3.2.10

Regionalverkehr Sachsen-Anhalt 3.1.11 / 3.2.11

Regionalverkehr Thüringen 3.1.12 / 3.2.12

Tabelle 3-1: Übersicht über die Teilnetze des Regionalverkehrs

Die Teilnetze der S-Bahn und der Zweisystemlinien EBO/BOStrab sind in Anlage 3.3 (Excel- Tabellen mit den erforderlichen Angaben zu den Linienverläufen und Bedienungshäufigkeiten) sowie in Anlage 3.4 (zugehörige Netzgraphiken) zusammengestellt (vgl. Tabelle 3-2).

Teilnetz siehe Anlage betroffene Länder

S-Bahn Hamburg 3.3.1 / 3.4.1 SH, HH

S-Bahn Hannover 3.3.2 / 3.4.2 NI, NW

S-Bahn Rhein-Ruhr, S-Bahn Köln 3.3.3 / 3.4.3 NW

S-Bahn Rhein/Main 3.3.4 / 3.4.4 HS, RP

RegioTram Kassel 3.3.5 / 3.4.5 HS, NW

Saarbahn 3.3.6 / 3.4.6 SL

S-Bahn Stuttgart 3.3.7 / 3.4.7 BW

S-Bahn Rhein/Neckar 3.3.8 / 3.4.8 BW, HS, RP

S-Bahn Karlsruhe 3.3.9 / 3.4.9 BW, RP

S-Bahn Zürich 3.3.10 / 3.4.10 BW, CH

Regio-S-Bahn Basel 3.3.11 / 3.4.11 BW, CH

S-Bahn München 3.3.12 / 3.4.12 BY

S-Bahn Nürnberg 3.3.13 / 3.4.13 BY

S-Bahn Salzburg 3.3.14 / 3.4.14 BY, A

S-Bahn Berlin 3.3.15 / 3.4.15 BE, BB

S-Bahn Rostock 3.3.16 / 3.4.16 MV

Mitteldeutsche S-Bahn 3.3.17 / 3.4.17 SN, ST, TH

S-Bahn Dresden 3.3.18 / 3.4.18 SN

City-Bahn Chemnitz 3.3.19 / 3.4.19 SN

S-Bahn Magdeburg 3.3.20 / 3.4.20 ST

Vogtlandbahn 3.3.21 / 3.4.21 SN, TH, BY

Tabelle 3-2: Übersicht über die Teilnetze der S-Bahnen und der Zweisystemlinien EBO/BOStrab

Die Inhalte der Anlagen 3.1 bis 3.4 wurden mit den betreffenden Aufgabenträgern abgestimmt.

Die Zweisystemlinien EBO/BOStrab (RegioTram, Kassel Saarbahn, S-Bahn Karlsruhe, City- Bahn Chemnitz und Vogtlandbahn) wurden im SPV-Netzmodell in ihrem gesamten Linienverlauf einschließlich der BOStrab-Strecken abgebildet. Die an das Umlegungsmodell für den SGV übergebenen Grundlasten aus SPNV-Zügen beziehen sich allerdings nur auf die EBO-Strecken.

Die tabellarischen Zusammenstellungen der Bedienungsangebote des Regionalverkehrs sind nach dem „Linienursprung“ gegliedert. Ist die Aufgabenträgerschaft für den SPNV innerhalb eines Landes auf mehrere Aufgabenträger aufgeteilt, wurde der Linienursprung nach diesen Aufgabenträgern weiter untergliedert. Zunächst sind alle Linien dargestellt, die ausschließlich auf dem Territorium des betreffenden Landes verkehren. Linien, die Landesgrenzen über- schreiten, sind als „Linienursprung“ dem Land zugeordnet, auf dessen Territorium der größere Anteil des Linienverlaufes liegt.

In den Excel-Tabellen zur modellhaften Darstellung der SPNV-Bedienungsangebote wird zu- nächst nach dem Grundtakt und außerhalb dieses Taktes verkehrenden Einzelzügen unterschieden. Die Darstellung der Grundtakte wird am Beispiel der S-Bahn Dresden (Tabelle 2-1) erläutert.

Tabelle 3-3: Darstellung der Grundtakte für das SPNV-Netzmodell am Beispiel der S Bahn Dresden

Für die Linien, die in einem festen Fahrplantakt verkehren, wurde in Spalte 5 zunächst die an Werktagen angebotene maßgebende Zugfolgezeit (Takt) erfasst. Damit die einzelnen Zugläufe den entsprechenden Zeitscheiben zugeordnet werden können, ist in den Spalten 6 und 7 der Betriebszeitraum angegeben, in dem die betreffende (Unter-)Linie mit dem in Spalte 2 angegebenen Verlauf verkehrt. Der Beginn des Betrachtungszeitraumes bezieht sich hier auf die erste in der Beschreibung des Linienverlaufs aufgeführte Station.

Die Spalten 8 und 9 enthalten die entsprechenden Angaben für die Gegenrichtung. Der Beginn des Betrachtungszeitraumes bezieht sich hier auf die letzte in der Beschreibung des Linienver- laufs aufgeführte Station. Die Angaben in den Spalten 6 bis 9 wurden aus dem Fahrplan 2010 minutengenau übernommen. Für das aus dem SPNV-Netzmodell 2010 abzuleitende Netzmodell für das Arbeitsszenario 2030 sind minutengenaue Angabe der Betriebszeiträume nicht erforderlich. Hier wird mit einem 30-Minuten-Raster gearbeitet.

Bestehen im Verlauf einer Linie Taktsprünge, wurden entsprechende Unterlinien gebildet. Die Linie S1 verkehrt beispielsweise zwischen Meißen-Triebischtal und Bad Schandau im 30- Minuten-Takt (Überlagerung der Linien S1a und S1b) und zwischen Bad Schandau und Schöna im 60-Minuten-Takt (Linie S1a allein). Wenn im Einzelfall keine exakten Taktfolgen vorliegen, wurde im SPNV-Netzmodell dennoch innerhalb bestimmter Toleranzschwellen von einem fikti- ven Taktangebot ausgegangen.

Bei den Unterlinien S1c und S1d verkehren nur Einzelzüge außerhalb des Grundtaktes. Solche Einzelzüge wurden in den Spalten 10-19 differenziert nach Zeitscheiben gesondert erfasst (vgl. Tabelle 3-4).

Anzahl Einzelzüge

Linien- 04:00 - 05:59 Uhr 06:00 - 8:59 Uhr 09:00 - 15:59 Uhr 16:00 bis 18:59 Uhr 19:00 bis 21:59 Uhr 22:00 bis 02:00 Uhr Nr. Richtung Gegenrichtung Richtung Gegenrichtung Richtung Gegenrichtung Richtung Gegenrichtung Richtung Gegenrichtung Richtung Gegenrichtung

1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

S1a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

S1b 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1

S1c 0 1 0 0 0 0 0 0 3 1 1 2

S1d 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1

S2a 3 2 5 6 0 1 0 0 0 0 0 0

S2b 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S2c 1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S3 2 2 0 1 7 6 1 2 3 3 3 2 S 30 1 1 2 2 3 3 1 1 0 0 0 0 Tabelle 3-4: Darstellung der Einzelzüge für das SPNV-Netzmodell am Beispiel der S Bahn Dresden

Bei den angegebenen Einzelzügen handelt es sich in der Regel um Verstärkerzüge in der Hauptverkehrszeit (HVZ) oder außerhalb des Grundtaktes verkehrende Züge in der Spätver- kehrszeit (SVZ).

Die in den Spalten 3 und 4 von Tabelle 3-3 aufgeführten Zugzahlen je Werktag sind eine Funkti- on der in den jeweiligen Betriebszeiträumen angegebenen Grundtakte (vgl. Tabelle 3-3, Spalten 5-9) und der in den Spalten 10.21 in Tabelle 3-4 aufgeführten Einzelzugzahlen. Neben den An- gaben zu Grundtakten, Betriebszeiträumen und je Zeitscheibe verkehrenden Einzelzügen wurden noch die auf den einzelnen (Unter-)Linien eingesetzten Fahrzeugtypen erfasst. Bei lokbespannten Zügen wurde zunächst nach der Traktionsart (Elektro oder Diesel) unterschieden (An- gabe E oder D in Spalte 22) und dann in Spalte 23 nach Single-Deck-Wagen (SD) oder Doppel- stockwagen (DoSto).

1) E: Elektrotraktion, D: Dieseltraktion 2) SD: Single-Deck-Wagen, DoSto: Doppelstock-Wagen Tabelle 3-5: Darstellung der Fahrzeugtypen und der Behängung für das SPNV-Netz- modell am Beispiel der S-Bahn Dresden

In der für Triebwagen maßgebenden Spalte 24 sind die konkreten im Fahrplanjahr 2010 eingesetzten Fahrzeugtypen angegeben. Die betreffenden Fahrzeugtypen sind in

 Tabelle 3-6 für Triebwagen mit Elektrotraktion,  Tabelle 3-7 für Triebwagen mit Dieseltraktion und  Tabelle 3-8 für Zweisystemtriebwagen unter Angabe ihrer für die weitere Untersuchung relevanten Eigenschaften zusammengestellt.

In Spalte 25 ist aufgeführt, aus wie vielen Wagen (bei lokbespannten Zügen) bzw. Triebwagen- einheiten (bei Triebwagenzügen) die betreffenden Züge im Jahresdurchschnitt zusammengesetzt sind. Die Angaben zu den eingesetzten Fahrzeugtypen und Zuglängen (Behängung im Jahresdurch- schnitt) werden für die folgenden Zwecke benötigt:  Grundlage für die innerhalb von Los 3 zu ermittelnden CO2-Emissionen des SPV, die eine Funktion der fahrzeugtypspezifischen Betriebsleistungen und des hierfür erforderlichen Ener- gieverbrauches sind,  Grundlage für die im Anschluss an die Verkehrsverflechtungsprognose 2030 durchzuführen- den gesamtwirtschaftlichen Bewertungen, bei denen die Nutzenkomponenten Betriebsfüh- rungs- und Fahrzeugvorhaltungskosten sowie Emissionskosten des SPV Funktionen der fahrzeugtypspezifischen Betriebsleistung sind.

In Spalte 26 wurde erfasst, von welchem Verkehrsunternehmen die betreffende Linie im Fahr- plan 2010 betrieben wurde. Diese Angabe wird benötigt, um festzustellen, in welchem Umfang die Querschnitts- und Bahnhofsbelastungen der von der DB betriebenen Linien gemäß Reisen- denerfassungsystem (RES) durch analoge Angaben bzw. Annahmen zu den Nachfrage-werten DB AG-fremder EVU ergänzt werden müssen.

Für die Darstellung der Bedienungsangebote des SPNV im Arbeitsszenario 2030 sind diese Angaben irrelevant, da diese grundsätzlich betreiberneutral zu betrachten sind.

Fahr- Fahrzeugtyp Anzahl Anzahl Dienst- Traktions- Höchstge- zeug- und Einsatz- Sitz- Steh- masse leistung schwindig- länge raum Bezeichnung plätze plätze in t (kW) keit (km/h) (Meter)

Wechselstrom-Triebwagen ET 420 S-Bahn (Inbetriebnahme 1969 - 1997) 192 266 140 2.400 120 67,4 Fußbodenhöhe 90 cm

ET 422 Nachfolgemuster des ET 423 192 352 112 2.350 140 69,4

ET 423 Nachfolgemuster des ET 420 192 352 105 2.350 140 67,4

4-teiliger Nahverkehrstriebwagen ET 424 206 246 108 2.350 140 67,5 (S-Bahn Hannover)

ET 425 4-teiliger Nahverkehrstriebwagen 206 228 108 2.350 140/160 67,5

Zweiteiliger ET 426 100 112 61 1.175 160 36,5 Nahverkehrstriebwagen

ET 427 FLIRT dreiteilig 181 100 2.600 160 58,2

ET 427.2 FLIRT zweiteilig 116 76 1.300 140 42,1

ET 428 FLIRT vierteilig 219 120 2.600 160 74,3

ET 429 FLIRT fünfteilig 274 251 145 2.600 160 90,4

Nachfolgemuster des ET 420 bei der S- ET 430 184 296 133 2.350 140 68,3 Bahn Stuttgart Alstom Coradia Continental, ET 440.3 200 180 115 2.490 160 57,8 3-teilig Alstom Coradia Continental, ET 440.4 264 232 139 2.890 160 74,2 4-teilig Alstom Coradia Continental, ET 440.5 297 386 160 87,3 5-teilig

ET 442/4 Talent 2 vierteilig 250 3.030 160 72,3

Gleichstrom-S-Bahn Hamburg ET 472 196 304 106 1.500 100 65,8 (Inbetriebnahme 1974 – 1984) Gleichstrom-S-Bahn Hamburg ET 474.1/2 1) 208 306 98 920 100 66,0 (Inbetriebnahme 1996 – 2006) Gleichstrom-S-Bahn Hamburg ET 490.1 (Inbetriebnahme ab 2018) (neuer Ver- 208 306 100 66,0 kehrsvertrag)

ITINO E2 2-teliger Nahverkehrstriebwagen 124 119 71 1.300 140 38,4

ITINO E3 3-teliger Nahverkehrstriebwagen 188 170 91 1.300 140 54,8

Tabelle 3-6: Eingesetzte Nahverkehrstriebwagen mit Elektrotraktion im Analysezustand 2010

Höchstge- Fahr- Fahrzeugtyp Anzahl Anzahl Dienst- Traktions- schwindig- zeug- und Einsatz- Sitz- Steh- masse leistung keit länge raum Bezeichnung plätze plätze in t (kW) (km/h) (Meter)

VT 460 Desiro Mainline dreiteilig 252 261 132 2.600 160 70,9

VT 610 Neigetechnik 136 95 160 51,8 Nahverkehrstriebwagen

VT 611 Neigetechnik 146 138 116 1.080 160 51,8 Nahverkehrstriebwagen

VT 612 Neigetechnik 146 138 116 1.120 160 51,8 Nahverkehrstriebwagen

VT 626 NE 81 79 46 500 100 23,9

VT 628 Zweiteiliger 146 154 70 485 120 46,4 Nahverkehrstriebwagen

VT 640 LINT 27 73 69 41 315 120 27,3

VT 641 baugleich mit X73900 der SNCF 80 49 514 120 28,1

VT 642 Desiro zweiteilig 121 90 66 550 120 41,7

VT 643 Talent dreiteilig 137 150 72 630 120 48,4

VT 643.2 Talent zweiteilig 90 57 630 120 34,6

VT 644 Talent dreiteilig 161 150 85 1.100 120 52,0

VT 646 GTW 2/6 108 107 55 550 120 38,7

VT 648 LINT 41 129 103 64 630 120 41,8

VT 648.2 LINT 54 (2-teilig) 172 144 1.170 140 54,3

VT 648.3 LINT 81 (3-teilig) 300 208 138 1.560 140 80,9

VT 650 Stadler Regioshuttle RS 1 71 83 40 514 120 25,0

VT 654 RegioSprinter (Siemens/Duewag) 84 100 49 396 100 24,8

VT 672 DWA LVT/S 65 23 265 100 k.A.

VT 798 Schienenbus der ehemaligen Deutschen 56 21 220 90 14,0 Bundesbahn

VT ES Esslinger Triebwagen 90 38 170 85 23,5

(Baujahre 1958 - 1961) VT 810 (ČD) einteiliger Dieseltriebwagen der Tschechi- 55 20 155 80 14,0 schen Staatsbahnen

ITINO D2 2-teiliger Nahverkehrstriebwagen 124 119 68 1.000 140 38,4

ITINO D3 3-teiliger Nahverkehrstriebwagen 188 170 88 1.176 140 54,8

Integral Dieseltriebwagen bei der Bayerischen 164 200 82 945 160 53,4 Oberlandbahn

Tabelle 3-7: Eingesetzte Nahverkehrstriebwagen mit Dieseltraktion im Analysezustand 2010

Höchstge- Fahr- Fahrzeugtyp Anzahl Anzahl Dienst- Traktions- schwin- zeug- und Einsatz- Sitz- Steh- masse leistung digkeit länge raum Bezeichnung plätze plätze in t (kW) (km/h) (Meter)

ET 450 GT8 Stadtbahn Karlsruhe 95 118 60 508 100 37,8

Zweisystemfahrzeug der ET 452 90 139 60 600 90 36,5 Regiotram Kassel (E/E)

Zweistrom-S-Bahn Hamburg Wechsel- ET 474.3 208 306 106 920 100 66,0 /Gleichstrom

Zweistrom-S-Bahn Hamburg Wechsel- ET 490.2 190 300 138 140 66,0 /Gleichstrom, Inbetriebnahme ab 2018

Zweisystemfahrzeug der ET 689 90 127 63 750 90 36,5 Regiotram Kassel (E/D)

GT8 - 100C / Zweisystem-Fahrzeug der AVG 100 129 59 508 100 37,6 2S-M

Stadtbahnwagen Zweisystem-Fahrzeug 108 132 54 960 100 37,1 Saarbrücken Gleichstrom/Wechselstrom

Zweistromfahrzeug der City-Bahn Variobahn 80 80 56 100 35 Chemnitz

Tabelle 3-8: Eingesetzte Zweisystemtriebwagen mit Elektrotraktion im Analysezustand 2010

3.2 SPFV-Netzmodell

Das SPFV-Netzmodell wurde ebenfalls aus den Fahrplandaten des Jahres 2010 abgeleitet. Da hier im Gegensatz zum SPNV im Wesentlichen nur die DB Fernverkehr AG als Betreiber von Fernverkehrsangeboten auftritt, orientiert sich die Definition der (Haupt-)Linien an den veröffent- lichten Netzgrafiken für das ICE- bzw. IC/EC-Netz bezüglich der Linienverläufe und Linien- nummern.

Im SPFV ist eine gewisse Abkehr von einem strengen Taktfahrplan zu einem mehr nachfrage- orientierten Angebot und von einer festen Linienbildung zu einem Konzept mit häufigen Linien- tauschen verbunden mit einer alternierenden Haltepolitik zu beobachten. Darüber hinaus werden insbesondere in Tagesrandlage Halte außerhalb des eigentlichen SPFV-Netzes bedient. Zur Erschließung touristischer Potenziale werden einzelne Züge in entsprechende Regionen (z.B. Sylt und Allgäu) verlängert. Schließlich wurden einzelne Linien sowohl mit dem Produkt ICE als auch mit dem Produkt IC/EC bedient.

Beim Wechsel  des Laufweges,  der Verkehrshalte,  der Linienanfangs- bzw. -endpunkte und/oder  der Produktkategorie innerhalb einer Linie wurden daher entsprechende Unterlinien gebildet.

Ebenso wie bei dem SPNV-Netzmodell wurden die detailgenauen Originallinien zu systematisierten Linien zusammengefasst. Abweichend zu dem Vorgehen bei der Erstellung des SPNV- Netzes (vgl. Kapitel 3.1) werden dabei alle regelmäßigen Fernverkehrsanbindungen berücksich- tigt, also auch Tagesrandverbindungen und touristische Einzelzüge, die in der Regel nur mit einem täglichen Zugpaar verkehren.

Im SPFV-Netzmodell wird nach den folgenden Produktkategorien unterschieden:  ICE-Züge sind aus Triebzügen oder Triebwagen gebildet und werden aus dem vorhandenen Zugmaterial der DB AG mit ICE 1-, ICE 2-, ICE 3-, ICE-T und ICE-TD-Garnituren gebildet; auf einzelnen Linien sind darüber hinaus französische TGV-Züge eingesetzt.  IC/EC-Züge sind in der Regel lokbespannte Züge mit einer Höchstgeschwindigkeit bis zu 200 km/h.  Die zwischen Leipzig, Berlin und Warnemünde verkehrenden InterConnex-Züge wurden ver- einfachend in die Produktgruppe IC/EC einbezogen.

Getrennt nach den Produktgruppen IC und ICE sind in den Abbildung 3 1 und Abbildung 3 2 die Netzgrafiken dargestellt, aus denen die Linienverläufe und Bedienungshäufigkeiten abgelesen werden können.

Eine tabellarische Zusammenstellung der Bedienungsangebote des SPFV 2010 mit einer Dar- stellung der Laufwege der einzelnen Linien im Detail ist in Anlage 3.5 zusammengestellt.

Abbildung 3-1: Bedienungsangebote des ICE im Analysezustand 2010

Abbildung 3-2: Bedienungsangebote des IC/EC im Analysezustand 2010

3.3 Nacht- und Autoreisezüge

Das Bedienungsangebot der Autoreise- und Nachtzüge (z.B. City-Night-Line, EuroNight und D Nacht) besteht in der Regel nur aus Einzelverbindungen, die keinem Taktraster zugeordnet werden können. Diese Züge werden im SPV-Netzmodell berücksichtigt, um die für die SGV- Umlegung benötigte Grundlast aus SPV-Zügen korrekt abbilden zu können.

Bei der Modellierung der Netzumlegung der SPV-Nachfrage werden diese Züge bei der Rou- tenwahl nicht berücksichtigt, da die betreffende Verkehrsnachfrage anderen Gesetzmäßigkeiten folgt als die Verkehrsnachfrage im Tagesverkehr. Die Umlegung der Nachfrageströme des SPV erfolgt nur auf Basis des Netzmodells für die Tagzüge.

Nacht- und Autoreisezüge werden dann im SPV-Netzmodell berücksichtigt, wenn sie an mindestens 50 % aller Wochentage verkehren. Darunter fallen auch Verbindungen, die unter verschiedenen Zugnummern und zu verschiedenen Verkehrstagen, aber auf dem gleichen Laufweg verkehren. Es wurden jedoch nur die Regellaufwege betrachtet, saisonale Umleitungen z.B. wegen Bauarbeiten blieben unberücksichtigt.

Im Bereich der Nachtzüge ist ein ausgeprägtes System von Flügelzügen und – teilweise mehrfachen – Kurswagenumstellungen zu beobachten. Dies betrifft insbesondere die Züge, die als City Night Line (CNL) oder EuroNight (EN) verkehren. Typische Umstellbahnhöfe in Deutsch- land sind Mannheim Hbf, Nürnberg Hbf, Fulda, Hannover Hbf, Hildesheim Gbf, Berlin Ostbahn- hof, Erfurt Hbf und Dresden Hbf. Eine linienweise Darstellung der Bedienungsangebote von Nachtzügen analog zum SPFV und zum SPNV ist daher nicht möglich. Stattdessen wurden unter Berücksichtigung von Kurswagenführungen und Flügelzugbildungen die folgenden Grund- lasten für Nachtzüge an das Umlegungsmodell für den SGV übergeben (jeweils 1 Zugpaar):  München - Stuttgart - Mannheim - Mainz - Köln - Duisburg - Emmerich (- Amsterdam)  (Wien -) Passau - Nürnberg - Würzburg - Frankfurt am Main - Mainz - Köln  (Kiew - / Moskau - Warschau -) Frankfurt (Oder) - Berlin  (Warschau -) Frankfurt (Oder) - Berlin - Wolfsburg - Hannover - Dortmund - Wuppertal - Köln - Duisburg - Emmerich (- Amsterdam)  Berlin - Wolfsburg - Hannover - Göttingen - Bebra - Fulda - Frankfurt am Main - Mannheim - Saarbrücken (- Paris)

 (Prag -) Dresden - Berlin  Dresden - Leipzig - Erfurt - Fulda - Frankfurt am Main - Mannheim - Heidelberg - Karls-ruhe - Basel (- Zürich)  (Budapest - Wien - / Zagreb -) Salzburg - München  Fulda - Frankfurt am Main - Mannheim - Karlsruhe - Basel  (Budapest - Prag -) Dresden - Berlin  Mannheim - Heidelberg - Karlsruhe - Basel (- Zürich)  München - Nürnberg - Würzburg - Fulda - Bebra - Göttingen - Hannover - Hamburg - Flens- burg (- Kopenhagen)  (Rom - Brenner -) Kufstein - München  Nürnberg - Würzburg - Fulda - Bebra - Göttingen - Hannover - Hamburg  München - Würzburg - Fulda - Bebra - Göttingen - Hildesheim - Wolfsburg - Berlin  Berlin - Halle - Erfurt  Hannover - Hamburg  Hildesheim - Hamburg

Im Bereich der Autoreisezüge, wo eine stärkere Saisonalisierung zu verzeichnen ist, existiert nur ein Zugpaar (Hamburg-Altona - Lörrach), das an mehr als 50 % aller Wochentage verkehrt. Dar- über hinaus werden von den Verladeterminals Hamburg-Altona, Berlin-Wannsee, Düsseldorf Hbf, Neu-Isenburg und München Ost aus einer Vielzahl von Relationen bedient, die sich meist auf einzelne Verkehrstage beschränken. Beispielsweise verkehren von Düsseldorf Hbf Autorei- sezüge nach  Neu-Isenburg,  Trieste,  Schwarzach St. Veit,  Verona,  Narbonne,  Bozen,  Innsbruck und  Alessandria.

Über die einzelnen Verkehrstage und Laufwege betrachtet ergibt sich aus diesem Verkehrsan- gebot lediglich auf dem Streckenabschnitt Düsseldorf – Neu-Isenburg an mehr als 50 % aller Wochentage ein Autoreisezugpaar.

Unter den o.g. Randbedingungen wurden daher die folgenden Verbindungen als Grundlasten für Autoreisezüge an das Umlegungsmodell für den SGV übergeben (jeweils 1 Zugpaar):  Hamburg-Altona - Hildesheim - Göttingen - Bebra - Fulda - Frankfurt am Main - Heidelberg - Karlsruhe - Lörrach  München Ost - Würzburg - Fulda - Bebra - Göttingen - Hildesheim - Hamburg-Altona  Düsseldorf - Köln - Mainz - Neu-Isenburg  München Ost - Kufstein (- Innsbruck)

3.4 Relevante ÖSPV-Linien

Die modellmäßige Abbildung des öffentlichen Straßenpersonenverkehrs (ÖSPV) nach § 42 PBefG (Linienverkehr) ist nicht Gegenstand der VVP 2030. Dennoch werden zur validen Ermitt- lung der Widerstände im SPV-Netzmodell ergänzende ÖSPV-Linien immer dann benötigt, wenn mit ausschließlicher Nutzung des SPV keine sinnvollen Routen zwischen Verkehrszellen und/oder intermodalen Verknüpfungspunkten MIV/SPV und Luftverkehr/SPV gefunden werden können.

Zur Verknüpfung von Verkehrsflughäfen mit dem nächsten relevanten SPV-Netzknoten sowie zur Herstellung von Lückenschlüssen innerhalb des SPV-Netzmodells wurden die in Tabelle 3-9 zusammengestellten Linien des schienengebundenen ÖSPV erfasst.

Fahrzeit Bedienungshäufig- Linien- Entfernung inkl. Halte- keit (Anzahl Zug- Nr. 1) Linienverlauf (km) zeit (min) paare/Werktag)

Nürnberg Flughafen – U2 4,1 5 129 N-Nordostbahnhof N-Nordostbahnhof – Nürnberg U2 3,4 6 321 Hbf ST1 Bremen Flughafen – Bremen Hbf 5,0 15 150 ST2 Erfurt Flughafen – Erfurt Hbf 6,9 23 80 Siegburg Bahnhof – ST3 9,0 17 105 Konrad-Adenauer Platz Konrad-Adenauer Platz – Bonn ST3 2,3 8 105 Hbf 1) U: U-Bahn ST: Stadt- bzw. Straßenbahn

Tabelle 3-9: Relevante Linien des schienengebundenen ÖSPV im SPV-Netzmodell 2010

In Tabelle 3-10 sind die für das SPV-Netzmodell 2010 relevanten Buslinien zusammengestellt.

Bedienungshäu- figkeit (Anzahl Entfernung Fahrzeit inkl. Fahrtenpaa- Linien-Nr. Linienverlauf (km) Haltezeit (min) re/Werktag)

B1 Kiel Hbf – Neumünster Bf 36,9 35 20

B1 Neumünster Bf – Hamburg Flughafen 60,7 50 20

B2 Dortmund Flughafen – Dortmund Hbf 15,0 22 16

B3 Dortmund Flughafen – Holzwickede Bf 2,9 5 54

Flughafen Münster/Osnabrück – B4 23,2 34 21 Münster Hbf

Flughafen Münster/Osnabrück – B5 23,2 46 14 Münster Hbf

Flughafen Münster/Osnabrück – B6 43,3 40 22 Osnabrück Hbf

B7 Flughafen Köln/Bonn – Bonn Hbf 29,0 28 38

Darmstadt Hbf – B8 28,7 28 26 Flughafen Frankfurt/Main

B9 Flughafen Hahn – Mainz Hbf 85,9 70 10

Flughafen Hahn – B10 111,0 90 12 Flughafen Frankfurt/Main

Flughafen Frankfurt/Main – B10 12,0 15 12 Frankfurt/Main Hbf

B11 Flughafen Hahn – Köln Hbf 161,0 150 10

B12 Baden Airpark – Baden-Baden Bf 12,7 28 10

B13 Freiburg – Neuenburg 36,6 25 13

B13 Neuenburg – Euro-Airport Basel 37,4 30 13

B14 Flughafen München – Freising Bf 10,4 18 57

B15 Flughafen München – Erding Bf 14,7 35 30

B16 Allgäu Airport – Memmingen Bf 4,6 12 13

Saarbrücken Flughafen – B17 15,0 28 18 Saarbrücken Hbf

B18 Flughafen Berlin Tegel – Berlin Hbf 7,2 14 152

Tabelle 3-10: Relevante Buslinien im SPV-Netzmodell 2010

3.5 Fahr- und Haltezeiten

Für das SPV-Netzmodell werden die folgenden teilstreckenbezogenen Informationen benötigt:  Streckenlängen zwischen den Verkehrshalten der einzelnen SPV-Linien und  Fahrzeiten zwischen den Verkehrshalten der einzelnen SPV-Linien differenziert nach den folgenden Zuggattungen: - ICE - IC/EC - Fern-Express-Züge - Express-Züge - Nahverkehrszüge - S-Bahnen und Zweisystemzüge

Die maßgebenden Streckenlängen wurden aus dem Basisnetz 2010 abgeleitet. Voraussetzung hierfür ist es, dass die betreffenden Linien entsprechend geroutet sind (vgl. hierzu Kapitel 3.8). Die nach Zuggattungen differenzierten Fahrzeiten wurden aus den Fahrplandaten (HAFAS) für den ausgewählten Referenztag (23.11.2010) abgeleitet. Zur Definition der Zuggattungen des SPNV (Fern-Express-, Express- und Nahverkehrszüge sowie S-Bahnen) wird auf Kapitel 3.1 verwiesen.

Die betreffenden Fahrzeiten werden jeweils zwischen Richtung und Gegenrichtung gemittelt. Enthält der aktuelle Fahrplan je nach Fahrplanlage unterschiedliche Fahrzeiten, erfolgt eine Mittelwertbildung über den gesamten Betriebszeitraum. Offensichtliche Ausreißer wurden bei der Mittelwertbildung eliminiert. Die auf diese Weise ermittelten Durchschnittsfahrzeiten gelten gleichermaßen für alle Linien innerhalb der jeweiligen Zuggattung, die die betreffenden Stre- ckenabschnitte befahren. Insgesamt wurden für das SPV-Netzmodell etwa 9.000 zuggattungs- spezifische Teilstrecken definiert.

Die Dauer der Aufenthaltszeiten an den Verkehrshalten ist vielfach durch die Notwendigkeit der Herstellung von Anschlüssen an korrespondierende Linien bestimmt. Da für das Arbeitsszenario 2030 die Erstellung eines deutschlandweiten integralen Taktfahrplanes (ITF) nicht vorgesehen ist, können für dieses Szenario auch keine fahrplananschlussbedingten Aufenthaltszeiten ermittelt werden. Um methodisch bedingte Auswirkungen von Änderungen der fahrplananschlussbedingten Aufenthaltszeiten auf die Nachfrageprognose zu vermeiden, ist auch für die Analyse 2010 eine Modellierung auf Basis der in Tabelle 3-11 aufgeführten Standardhaltezeiten erforderlich.

Standardhalteszeit Zuggattung / Betriebsmanöver in Minuten

Standardaufenthaltszeit SPNV 1

Standardaufenthaltszeit SPFV 2

SPFV-Aufenthaltszeit an „großen“ Bahnhöfen 1) 3

Flügeln/Koppeln bei Triebwagenzügen 4

Flügeln/Koppeln bei lokbespannten Zügen 10

Kopfmachen ohne Lokwechsel bei Triebwagenzügen und lokbe- 6 spannten Zügen

Kopfmachen mit Lokwechsel 8

Lokwechsel zwischen Diesel- und Elektroloks ohne Kopfmachen 10

1) Berlin Hbf, Dortmund Hbf, Frankfurt/Main-Flughafen Fernbahnhof, Hamburg Hbf, Hannover Hbf, Köln Hbf, Köln-Messe/Deutz (tief), Mannheim Hbf, Nürnberg Hbf Tabelle 3-11: Standardhaltezeiten im SPV differenziert nach Zuggattungen bzw. Betriebs- manövern

Beim Flügeln und Koppeln bestehen im realen Fahrplan Unterschiede zwischen den Aufent- haltszeiten der beiden betroffenen Zugteile. Der Zugteil, der den betreffenden Bahnhof beispielsweise nach dem Flügeln als erstes verlässt, hat eine kürzere Aufenthaltszeit als der folgende Zugteil. Da im Prognosezustand 2030 die Reihenfolge der Abfahrt bzw. der Ankunft der zu flügelnden bzw. zu koppelnden Zugteile nicht bekannt ist, kann bei der modellmäßigen Ab- bildung der Aufenthaltszeiten nur von einem Mittelwert für beide Zugteile ausgegangen werden.

Für Bahnhöfe, bei denen in den Fahrplandaten keine Unterschiede zwischen Ankunfts- und Abfahrzeit bestehen, werden keine gesonderten Aufenthaltszeiten erfasst. In diesen Fällen wird davon ausgegangen, dass die Aufenthaltszeiten in die Fahrzeiten der Teilstrecken im Vor- und Nachlauf zu bzw. von diesem Bahnhof bereits eingerechnet sind.

3.6 Anbindung der Verkehrszellen an die relevanten Netzknoten

Unter „Anbindungen“ werden zunächst die Zu- und Abgangswege zwischen Haustür und dem jeweils relevanten Knoten des SPV-Netzes verstanden. Für diese Anbindungen werden entsprechende Wegelängen sowie Zu- bzw. Abgangszeiten angegeben. Die betreffenden Zu- bzw. Abgangszeiten verstehen sich als Mittelwert zwischen den genutzten Verkehrsmitteln. Hinzu kommen noch die Terminalzeiten. In diesen ist der zwischen dem Abstellen des im Zu- bzw.

Ablauf zu dem relevanten Knoten des SPV-Netzes genutzten Fahrzeuges und dem Erreichen des Bahnsteiges entstehende Zeitaufwand abgebildet.

Bei der Anbindung der in Los 3 definierten Verkehrszellen der Mikroebene 2 an die relevanten Netzknoten wurde zwischen intrazonalen und extrazonalen Anbindungen unterschieden. Intra- zonale Anbindungen sind dadurch definiert, dass der betreffende Knoten des SPV-Netzmodells innerhalb der anzubindenden Verkehrszelle liegt. Bei extrazonalen Anbindungen liegt der betreffende Netzknoten außerhalb der anzubindenden Verkehrszelle.

Neben den extrazonalen Anbindungen von Verkehrszellen wurden noch extrazonale Anbindun- gen von Flughäfen an SPV-Netzknoten definiert.

3.6.1 Intrazonale Anbindungen

Die für die Netzumlegung des Schienenpersonenverkehrs maßgebende Verkehrszelleneintei- lung auf der Mikroebene 2 ist so feinräumig gegliedert, dass in der Regel eine eindeutige intrazonale Anbindung an den nächsten relevanten Netzknoten (Anbindungsknoten) ausreicht. Im- mer dann, wenn dieser Anbindungsknoten nicht von allen Linien bedient wird, die das Territori- um der betreffenden Verkehrszelle durchfahren, wurde(n) eine oder erforderlichenfalls mehrere zusätzliche intrazonale Anbindung(en) definiert.

Bei der Definition der intrazonalen Anbindungen wurde sichergestellt, dass alle das Territorium der betreffenden Verkehrszelle tangierenden Linien auch erreichbar sind. Voraussetzung hierfür ist es allerdings, dass diese Linien einen Verkehrshalt in der betreffenden Verkehrszelle aufweisen. Ist dies nicht der Fall, erfolgt eine entsprechende extrazonale Anbindung (vgl. Kapitel 3.6.2).

Zur Ermittlung der Angaben zu Wegen und Zeiten bei intrazonalen Anbindungen in Deutschland wurde auf die Feinverteilung der Einwohner innerhalb der Verkehrszellen gemäß Mikroebene 2 auf die in Los 4 definierten Siedlungsbereiche (Mikroebene 3) zurückgegriffen.

Vom Bearbeiter Los 4 wurde für alle Verkehrszellen mit intrazonalen Anbindungen in Deutsch- land eine Verteilung der Einwohner nach Entfernungsklassen zwischen dem Schwerpunkt des jeweiligen Siedlungsbereiches und dem Anbindungsbahnhof zur Verfügung gestellt. Hierbei wurde nach den in Tabelle 3-12 dargestellten neun Klassen unterschieden.

Zuschlag für Entfernungs- Mittlere MIV-Restriktionen klasse Luftlinien- in Ballungsräumen (Luftlinie) entfernung Terminalzeit und Oberzentren Geschwindigkeit (km) (km) (min) (min) (km/h) 1 2 3 4 5 0-1 0,5 2 0 5 1-2 1,5 3 0 15 2-3 2,5 3 0 25 3-5 4,0 3 1 30 5-10 7,5 5 2 35 10-15 12,5 5 3 40 15-20 17,5 5 4 45 20-30 25,0 5 5 50 30-50 40,0 5 5 55

Tabelle 3-12: Grundlagen für die Ermittlung der maßgebenden Wege und Zeiten für intrazonale Anbindungen

In dem für intrazonale Anbindungen maßgebenden Entfernungsbereich können im Vor- bzw. Nachlauf zum bzw. vom relevanten SPV-Bahnhof die Verkehrsmittel  zu Fuß,  per Rad,  ÖSPV und  motorisierter Individualverkehr (MIV) genutzt werden. Daher macht es keinen Sinn, die Fahrzeiten bei intrazonalen Anbindungen aus dem in Los 4 erstellten Teilnetz Straße zu übernehmen. Stattdessen wurden in Spalte 5 nach Entfernungsklassen gestaffelte Geschwindigkeiten definiert, in denen der unterschiedliche Mix der Zugangsverkehrsmittel berücksichtigt ist.

Da der Anteil der nicht motorisierten Verkehrsmittel mit zunehmender Entfernung vom relevanten SPV-Bahnhof sinkt, steigt die durchschnittliche Geschwindigkeit je Entfernungsklasse entsprechend. Die in Tabelle 3-12 aufgeführten Geschwindigkeiten beziehen sich auf reale Entfer- nungen. Die in Spalte 2 aufgeführten Luftlinienentfernungen wurden daher noch mit einem Um- wegfaktor von 1,3 beaufschlagt.

Die in Ballungsräumen und Oberzentren vorliegenden Restriktionen für den fließenden und den ruhenden MIV werden durch die in Spalte 4 aufgeführten Zeitzuschläge berücksichtigt. Zur Defi- nition der Ballungsräume und Oberzentren wird auf den Schlussbericht zu Los 3 verwiesen.

Neben den für die Bewältigung der Wege zwischen der Haustür und dem ggf. erforderlichen Abstellplatz des Fahrzeuges bzw. bei öffentlichen Verkehrsmitteln der Haltestelle im Umfeld des betreffenden SPV-Bahnhofs wurden noch „Terminalzeiten“ (Spalte 3) berücksichtigt, mit denen der Zeitbedarf zwischen dem Abstellen des Fahrzeuges bzw. der ÖSPV-Haltestelle und dem SPV-Bahnsteig abgebildet wird. Diese Terminalzeit wurde bei Nutzung des Pkw bzw. des ÖSPV mit fünf Minuten angenommen. In den Entfernungsklassen unter fünf Kilometern wurde die Ter- minalzeiten sukzessive reduziert, um den geringeren Zeitbedarf bei der Nutzung nicht motorisierter Verkehrsmittel abzubilden.

Bei der Ermittlung der relevanten Wegelängen und Zeiten bei intrazonalen Anbindungen wurde im Einzelnen wie folgt vorgegangen:  Wegelängen: gewichtetes Mittel der in Spalte 2 aufgeführten mittleren Luftlinienentfernungen anhand der von Los 4 ermittelten Verteilung der Einwohnerzahlen nach Entfernungsklassen multipliziert mit einem durchschnittlichen Umwegfaktor von 1,3  Anbindungszeiten: Schritt 1: Ermittlung der Anbindungszeiten je Entfernungsklasse aus den mittleren Luftli- nienentfernungen, dem Umwegfaktor von 1,3 und den in Spalte 5 angegebenen Geschwindigkeiten, Addition der in Spalte 3 aufgeführten Terminalzeiten und ggf. der in Ballungsräumen und Oberzentren relevanten Zeitzuschläge gemäß Spalte 5. Schritt 2: gewichtetes Mittel der in Schritt 1 je Entfernungsklasse ermittelten Anbindungszei- ten anhand der von Los 4 ermittelten Verteilung der Einwohnerzahlen

Für die Auslandsverkehrszellen lagen keine Feinverteilungen der Einwohnerstandorte innerhalb der Verkehrszellen vor, da bei der Verkehrszelleneinteilung im Ausland die feinräumige Gliede- rung gemäß Mikroebene 2 derjenigen gemäß Mikroebene 3 entspricht. Daher wird bei intrazonalen Anbindungen von Auslandsverkehrszellen von den folgenden pauschalen Zeiten und Wegen ausgegangen:  grenznahes Ausland mit einer vergleichsweise feinräumigen Gliederung: Anbindungszeit 30 Minuten und Anbindungsweg 20 km  restliches Ausland mit einer gröberen Gliederung: Anbindungszeit 45 Minuten und An- bindungsweg 45 km Die Abgrenzung zwischen „grenznahem Ausland“ und „restlichem Ausland“ ist in Abbildung 3-3 dargestellt.

Abbildung 3-3: Abgrenzung zwischen grenznahem und restlichem Ausland

3.6.2 Extrazonale Anbindungen

Zum Verkehrsverhalten im Zusammenhang mit extrazonalen Anbindungen liegt keine geeignete Empirik vor, auf die sich die Modellbildung stützen könnte. Daher wurden die folgenden Regeln für die Bildung extrazonaler Anbindungen definiert:  Verkehrszellen ohne intrazonale Anbindung erhalten grundsätzlich eine oder mehrere extrazonale Anbindung(en).  Verkehrszellen in kreisfreien Städten erhalten grundsätzlich eine Anbindung an den betreffenden Hauptbahnhof; soweit keine intrazonale Anbindung vorliegt, erfolgt dies durch eine extrazonale Anbindung.  Verkehrszellen in den Landkreisen ohne höherwertigen SPV-Anschluss werden extrazonal angebunden, wenn ein höherwertiger SPV-Anschluss (mit SPFV, Fern-Express- und Ex- press-Linien) sinnvoll erreichbar ist.

 Verkehrszellen ohne höherwertigen SPV-Anschluss sind dadurch definiert, dass die intrazonale Anbindung nur zu Bahnhöfen erfolgt, die von Nahverkehrs- und/oder S-Bahn-Linien bedient werden, oder die eine Bedienungshäufigkeit von weniger als 40 Zugpaaren je Tag aufweisen.  Die „sinnvolle Erreichbarkeit“ eines höherwertigen SPV-Anschlusses ist dadurch definiert, dass die Entfernung zwischen dem Einwohnerschwerpunkt der Verkehrszelle und dem betreffenden intermodalen Verknüpfungspunkt in Ballungsräumen bzw. Oberzentren 15 km und in der Fläche 40 km nicht übersteigt.  Mehr als eine extrazonale Anbindung wurde nur dann gebildet, wenn dadurch ein signifikan- ter Mehrwert in Form der Erreichbarkeit zusätzlicher höherwertiger SPV-Linien entsteht.

Bei der Umsetzung dieser algorithmischen Regeln hat sich gezeigt, dass diese für eine voll- ständige Abbildung aller vor dem Erfahrungshintergrund der Gutachter notwendigen extrazonalen Anbindungen nicht ausreicht. Daher wurden die algorithmisch gebildeten extrazonalen An- bindungen noch einmal überprüft und unter Berücksichtigung der Netzstruktur im Umfeld der entsprechenden Verkehrszellen ergänzt.

In dem für extrazonale Anbindungen maßgebenden Entfernungsbereich sind die nichtmotorisier- ten Verkehrsmittel für die Ermittlung der Anbindungszeiten in der Regel nicht mehr von Bedeu- tung. Daher wurde hier auf die Fahrzeiten und die hiermit verbundenen Wegelängen zurückge- griffen, die von Los 4 zwischen dem Schwerpunkt der betreffenden Verkehrszelle und dem intermodalen Anbindungsknoten aus dem Teilnetz Straße abgeleitet wurden.

Der Schwerpunkt der betreffenden Verkehrszelle wurde aufgrund der Einwohnerverteilung innerhalb der jeweiligen Verkehrszelle auf Mikroebene 2 ermittelt. Zu den von Los 4 übergebenen MIV-Fahrzeiten im Straßennetz wurde noch eine Terminalzeit von fünf Minuten addiert.

Die intrazonalen und die extrazonalen Anbindungen von Verkehrszellen innerhalb des SPV- Netzmodells 2010 sind in Anlage 3.6 zusammengestellt.

Bei intermodalen Verknüpfungspunkten des SPV mit dem Luftverkehr wurde eine Übergangs- zeit vom Bahnsteig des betreffenden Flughafenbahnhofs bis zum Check-in-Bereich des Flug- hafens von einheitlich 10 Minuten definiert. Die Zeiten ab dem Check-in-Bereich werden im An- gebotsmodell des Luftverkehrs abgebildet.

3.7 Wartezeiten beim Einsteigen

Die durchschnittliche Wartezeit beim Einsteigen entspricht bei Zugfolgezeiten von 10 Minuten und weniger der halben Zugfolgezeit. Die maximale durchschnittliche Wartezeit beim Einsteigen beträgt damit 5 Minuten. Bei durchschnittlichen Wartezeiten oberhalb von 5 Minuten, ist davon auszugehen, dass der Einstiegsbahnhof von den SPV-Nutzern nicht mehr zufallsverteilt erreicht wird, sondern dass sich die betreffenden Fahrgäste an einer vorherigen Fahrplanauskunft orientieren. Da im Wertebereich des BVWP in der Regel keine Zugfolgezeiten von < 10 Minuten auftreten, wurde von einer einheitlichen Wartezeit beim Einsteigen in Höhe von 5 Minuten ausgegangen.

3.8 Umsteigezeiten

Da im SPV-Netzmodell keine fahrplanfeine Modellierung vorgesehen ist, können keine detailgenauen Zeiten für Umsteigevorgänge zwischen den betreffenden SPV-Linien angeboten werden. Stattdessen wurden die in Tabelle 3-13 in Abhängigkeit von den Relationen zwischen den beim Umsteigevorgang betroffenen Zuggattungen dargestellten Modellumsteigezeiten zunächst zur Ermittlung initialer Widerstände für die Nachfragemodellierung in Los 3 definiert.

Modellumsteigezeit (min)

SPNV- S-Bahnen nach Regional- und Zweisys- von ICE IC/EC verkehr temzüge

ICE 10 15 15 10 IC/EC 15 10 15 10 SPNV- 15 15 10 10 Regionalverkehr S-Bahnen und 10 10 10 10 Zweisystemzüge

Tabelle 3-13: Modellumsteigezeiten differenziert nach Umsteigebeziehungen zwischen Zuggattungsgruppen

Bei Bahnhofsanlagen, bei denen im Basisnetz 2010 zwei oder mehrere Teilbahnhöfe definiert sind (z.B. Berlin Hbf (hoch), Berlin Hbf (tief) und Berlin Hbf (S-Bahn)), wurden Umsteigeteilstre- cken zwischen den betreffenden Teilbahnhöfen gebildet. Die zur Bewältigung dieser Umsteige- teilstrecken benötigten Zeiten wurden einheitlich mit fünf Minuten definiert und ggf. zu den in Tabelle 3-13 aufgeführten Modellumsteigezeiten addiert. Die im SPV-Netzmodell enthaltenen Umsteigeteilstrecken sind im Einzelnen in Anlage 3.7 zusammengestellt.

3.9 Qualitätssicherung

Bezogen auf das SPV-Netzmodell 2010 wurden die folgenden Qualitätssicherungsmaßnahmen durchgeführt:

Korrektheit des Netzzusammenhanges Hierzu wurde überprüft, ob  jede Teilstrecke im deutschen Eisenbahnnetz mit SPV-relevanten Attributen auch von mindestens einer SPV-Linie bedient wird, und ob  für alle von den im SPV-Netzmodell enthaltenen SPV-Linien befahrenen Teilstrecken auch die erforderlichen SPV-relevanten Attribute vorliegen.

Plausibilitätsprüfung der nach Zuggattungen differenzierten Geschwindigkeiten Aus den für das SPV-Netzmodell ermittelten Fahrzeiten und den für die betreffenden Strecken- abschnitte aus dem Basisnetz 2010 abgeleiteten Wegelängen wurden die resultierenden Ge- schwindigkeiten ermittelt und innerhalb der einzelnen Zuggattungen der Größe nach sortiert. Für die einzelnen Zuggattungen wurden die in Tabelle 3-17 zusammengestellten Bandbreiten definiert, innerhalb derer die Teilstreckengeschwindigkeiten als plausibel erachtet werden.

Bandbreite der plausiblen Geschwindigkeiten Zuggattung (km/h)

ICE 70 - 220

IC/EC 60 - 160

Fern-Express 50 - 110

Express 40 - 110

Nahverkehr 30 - 100

S-Bahn und Zweisystem 30 - 90

Tabelle 3-14: Bandbreiten der plausiblen Geschwindigkeiten nach Zuggattungen

Bei der Ermittlung der zuggattungsbezogenen Teilstreckengeschwindigkeiten wurden anteilige Haltezeiten nicht berücksichtigt. Bei Wertung der oberen Grenze der Bandbreite der als plausibel angenommenen Geschwindigkeiten ist beispielsweise beim ICE zu beachten, dass die technisch mögliche Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h bzw. in einzelnen Fällen von 300 km/h meistens nicht auf dem gesamten Streckenabschnitt erreichbar ist und dass die Durchschnitts- geschwindigkeiten durch den für das Anfahren und Abbremsen benötigten Zeitaufwand reduziert werden. Durch die vergleichsweise niedrige Annahme der Obergrenzen des plausiblen Ge- schwindigkeitsbereiches liegt das Ergebnis der Qualitätssicherung auf der sicheren Seite.

Bei Streckenabschnitten mit Über- und Unterschreitung der in Tabelle 3-14 dargestellten Band- breiten wurden die ermittelten Wegelängen und Fahrzeiten noch einmal im Einzelnen überprüft und erforderlichenfalls korrigiert. Darüber hinaus wurden die Streckenabschnitte mit Geschwin- digkeiten innerhalb der definierten Bandbreiten anhand der Größensortierung auf Plausibilität durchgesehen. Die Ergebnisse dieser Plausibilitätsprüfung sind als Anlage 3.9 beigefügt.

Visueller Abgleich der Einzugsbereiche der intermodalen Verknüpfungspunkte Hierzu wurden die extrazonalen Anbindungen in Anlage 3.10 grafisch dargestellt. Anhand dieser Darstellungen wurde die Ausgewogenheit der Definition von extrazonalen Anbindungen im Ge- samtzusammenhang des SPV-Netzmodells überprüft.

4 NETZATTRIBUTE GÜTERVERKEHR 2010

Neben der Erfassung der Netzinfrastruktur im In- und Ausland waren für die Umlegung des Gü- terverkehrs weitere Attribute im Basisnetz 2010 notwendig. Dabei handelte es sich unter anderem um die Erfassung von Zugbildungsanlagen, Terminals des Kombinierten Verkehrs und zu- sätzlichen Streckeneigenschaften wie die Mindestzugfolgezeiten zur Berechnung von Strecken- leistungsfähigkeiten. Diese sind nicht Teil der Schnittstelle STREDA.X. und mussten deshalb vom Gutachter nachträglich dem Basisnetz 2010 hinzugefügt werden. Des Weiteren waren Kno- tenmodelle und Abbiegewiderstände zu erfassen. Knotenmodelle ermöglichen die Erfassung von Konflikten und resultierenden Wartezeiten in Knoten und bilden so die Leistungsfähigkeit in Knoten ab. Abbiegewiderstände beschreiben (imaginäre) Zeitaufschläge, welche beim Befahren einer Relation Von-Knoten Über-Knoten <Über-Strecke> Nach-Knoten realisiert werden. Sie ergeben sich dabei unter anderem aus Traktions- bzw. Fahrtrichtungswechseln und wirken sich unmittelbar auf die Routenwahl aus.

4.1 Intramodale Verknüpfungspunkte

Für die Auswahl der in Deutschland relevanten Zugbildungsanlagen und die Bestimmung deren Rolle innerhalb des Betriebskonzeptes der Deutschen Bahn wurde von der Deutschen Bahn eine Zuordnungsdatei zur Verfügung gestellt. Diese nennt die im Betriebskonzept des Jahres 2010 genutzten Rangier- und Knotenpunktbahnhöfe, sowie die Zuordnung der Knotenpunkt- bahnhöfe zu Rangierbahnhöfen. Insgesamt umfasst das Rangierkonzept 2010 10 Rangier- und 27 Knotenpunktbahnhöfe, die sich auf die Cargo-Zentren Berlin, Duisburg, Frankfurt, Hagen, Halle, Hamburg, Hannover, Mannheim, München und Nürnberg verteilen. In einer zweiten Datei wurden überdies Leistungskennzahlen der jeweiligen Zugbildungsanlagen zur Verfügung gestellt. Diese umfassen u.a. die durchschnittliche Umstellleistung pro Stunde, die Anzahl der Ab- laufberge und die Anzahl der Zugbildungsgleise.

Die Ermittlung der ins Netzmodell übertragenen Bedienpunkte (Güterverkehrsstellen ohne Zug- bildungsfunktion) erfolgte ausgehend von den im Netzmodell aus der Überprüfung des Bedarfs- plans für die Bundesschienenwege genutzten Knoten. Um für möglichst jede Verkehrszelle einen in dieser Zone befindlichen Bedienpunkt nutzen zu können, wurde die Liste der Bedien- punkte gegenüber dem Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung noch einmal deutlich ausgebaut.

Den 241 in Deutschland befindlichen Bedienpunkten im Bedarfsplannetz stehen 401 „deutsche“ Bedienpunkte im Basisnetz 2010 gegenüber. Deren Bestimmung anhand von Fahrplandaten und internen Statistiken zum zonalen Güterverkehrsaufkommen ging mit einem Austausch mit Los 3 hinsichtlich der räumlichen Verteilung von singulären Verkehrserzeugern einher.

Unter den Begriff der singulären Verkehrserzeuger fallen unter anderem Binnenhäfen, Kraft- werksstandorte, Bergwerke oder Raffinerien. In einigen Kreisen (z. B. im Kreis Wesel und im Saalekreis) mit mehreren dieser singulären Verkehrserzeuger bzw. Aufkommenspunkten war es hierbei notwendig, mehrere Einspeisungspunkte zu definieren und die Gütermengen nach Gü- tergruppen zu trennen. Bei den Zellen ohne eigenen Bedienpunkt handelt es sich meist um kleinere Stadtkreise ohne Güterverkehrsstelle im Stadtgebiet oder abgelegene Landkreise mit schlechter Eisenbahnanbindung. Diese weisen keine Versand- und Empfangsmengen im Schie- nengüterverkehr auf.

Für die Bestimmung der güterverkehrsrelevanten Knoten im Ausland wurde ebenfalls auf das bisher in der Bundesverkehrswegeplanung genutzte Netzmodell zurückgegriffen, sowie zusätz- lich der Güterverkehrs-Fahrplan ausgewertet. So wird gewährleistet, dass auch im Ausland alle wichtigen Zellen mit eigenen Güterverkehrsknoten im Netzmodell abgebildet sind. Periphere Regionen ohne großes eigenes Güterverkehrsaufkommen wurden benachbarten Zellen zugeschlagen.

Die Einzugsbereiche der Rangierbahnhöfe und Knotenpunktbahnhöfe in Deutschland wurden von DB Schenker Rail Deutschland (DB SRD) vorgegeben. Da im Basisnetz 2010 mehr Bedien- punkte vorhanden sind, als die DB SRD an Satelliten mit Rangiermitteln (SmR) in ihren Zuord- nungsdateien aufführt, mussten hierfür die zusätzlichen Einzugsbereiche unter geografischen Gesichtspunkten bestimmt werden. Weiterhin wurden NSS-Fahrplandaten sowie der Güterfahr- plan der DB SRD von http://gueterfahrplan.hacon.de zur Identifikation der Einzugsbereiche ausgewertet.

4.2 Intermodale Verknüpfungspunkte

Intermodale Verknüpfungspunkte des Schienennetzes im Güterverkehr sind Terminals für den Kombinierten Verkehr. Diese KV-Terminals wurden als Umschlagbahnhof (Ubf) ins Basisnetz 2010 übernommen. Je Verkehrszelle wurden maximal zwei KV-Terminals als Umschlagbahnhö- fe ins Netzmodell übernommen, auch wenn es dort mehr als zwei KV-Terminals in der jeweiligen Zelle gibt. Die Informationen zu Standorten von KV-Terminals wurden der SGKV18 , dem „Gut- achten zur Evaluierung des Förderprogramms für Umschlaganlagen des Kombinierten Verkehrs“ (Z14/SEV288.3/1046/UI32), der RailCargo European Railway Map und Vorort-Recherchen entnommen.

18 Studiengesellschaft für den kombinierten Verkehr e.V. – Kombinierter Verkehr Terminals in der Bundesrepublik Deutschland

Mehrere KV-Terminals in einer Verkehrszelle wurden nur dort ins Basisnetz 2010 übernommen, wo sich die Verkehre über Bahn und Binnenschiff separat erfassen lassen bzw. ein Terminal nur kombinierten Verkehr ohne Container-Umschlag und das andere Terminal ausschließlich Con- tainer-Umschlag betreibt.

Die Anbindung derjenigen intermodalen Verknüpfungspunkte, welche noch nicht über die Schnittstelle STREDA.X im Basisnetz erfasst sind, erfolgte üblicherweise mittels Stichstrecken. Diese zweigen vom bestehenden Streckennetz ab und führen zu den KV-Terminals. Hierbei wurden die Knoten- und Kanten-IDs entsprechend der Nomenklatur für NE-Strecken gewählt, eine lagerichtige Erfassung der Kantenverläufe erfolgte nicht.

Die räumliche Verteilung der ins Netzmodell übernommenen KV-Terminals im Ausland sowie deren Zuordnung zu den jeweiligen Verkehrszellen ist auf Abbildung 4-1 dargestellt. Entspre- chend der zonalen Zuordnung aus Los 3 wird im Ausland das Grenzgebiet zu Deutschland nach NUTS 3-Regionen differenziert und mit höheren Entfernungen weiter in NUTS 2-, NUTS°1- und NUTS 0-Regionen aggregiert. Dies lässt sich ebenfalls auf der Abbildung erkennen.

Abbildung 4-1: Zuordnung von KV-Terminals zu Verkehrszellen im Ausland

Abbildung 4-2 zeigt die räumliche Verteilung der im Netzsegment Deutschland ins Basisnetz übernommenen Knoten des Güterverkehrs. Dies umfasst sowohl die Zugbildungsanlagen (Ran- gierbahnhöfe und Knotenpunktbahnhöfe) aus dem Betriebskonzept der Deutschen Bahn, als auch die intermodalen KV-Terminals (Umschlagbahnhöfe) sowie die Güterverkehrsstellen ohne Rangierkapazitäten (Bedienpunkte).

Abbildung 4-2: SGV-Knoten im Basisnetz 2010

4.3 Streckenleistungsfähigkeiten

Die Modellierung des Leistungsverhaltens der Strecken erfolgt im Verfahren der Wirtschaftlichen Zugführung auf Basis eines vom Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen (VIA) entwickelten analytischen Warteschlangenansatzes19. Dieses in WiZug implementierte Verfah- ren verwendet die sogenannte Mindestzugfolgezeit zij als Parameter für die Bedienungszeit. Die Ermittlung der außerplanmäßigen Wartezeiten (Verspätungen) erfolgt mit der STRELE-Formel nach Schwanhäußer, des Weiteren werden im Gegensatz zum STRELE-Ansatz auch planmäßi- ge Wartezeiten ermittelt. Diese beschreiben Wartezeiten, die bereits bei der Fahrplankonstrukti- on entstehen.

Das Streckenmodell findet hierbei lediglich beim Schienennetz in Deutschland (STREDA.X + NE-Strecken) Anwendung, für Auslands- bzw. Fährstrecken wird kein Streckenmodell genutzt. Somit werden Streckenleistungsfähigkeiten nur auf Streckenabschnitten in Deutschland ermittelt.

Die Berechnung der Leistungsfähigkeit einer Strecke und der dort realisierbaren Mindestzugfol- gezeiten20 (MZFZ) hängt von verschiedenen Strecken- und Modellzugparametern ab. Über die Schnittstelle STREDA.X sind die Eigenschaften Streckengeschwindigkeit, Streckenlänge, An- zahl der Streckengleise sowie die Vorrangregelungen bereits verfügbar. Zusätzlich zu bestimmen sind für jede Kante das Zugsicherungssystem, die Stellwerkstechnik, die Blockabschnitts- länge sowie der Überholungs- bzw. Kreuzungsgleisabstand.

Bei der Bestimmung der fehlenden Eingangsgrößen unterscheidet sich das Vorgehen bei Stre- cken der DB Netz AG bzw. DB RegioNetz Infrastruktur GmbH vom Vorgehen bei Strecken der nichtbundeseigenen Eisenbahnen.

19 Verkehrswissenschaftliches Institut der RWTH Aachen (VIA), Weiterentwicklung der belastungsabhängigen Warte- zeitfunktion der Strecken in WiZug, Methodenbuch, Aachen 2003 20 Zeitlicher Abstand, in dem sich zwei Züge auf einem Abschnitt folgen können, ohne sich in ihrem Lauf zu behindern. Ermittlung anhand von Sperrzeitentreppen, die sich aus den Sperrzeiten der Blockabschnitte ergeben.

4.3.1 Mindestzugfolgezeit

Die Mindestzugfolgezeit ist der zeitliche Abstand, in dem sich zwei Züge auf einem Abschnitt folgen können, ohne sich in ihrem Lauf zu behindern. Die Ermittlung der Mindestzugfolgezeiten erfolgt anhand von Sperrzeitentreppen, die sich aus den Sperrzeiten der Blockabschnitte ergeben.

Die Sperrzeit ist die Zeit, die ein Blockabschnitt durch eine Zugfahrt belegt ist. Neben der physikalischen Belegung durch den Zug (Fahrzeit) sind die Annäherungs- und Räumfahrzeit, die Fahrstraßenbilde- und Fahrstraßenauflösezeit sowie die Sichtzeit zu berücksichtigen:  Die Fahrzeit ist jene Zeit, in der sich der Zug in dem Blockabschnitt befindet.  Die Annäherungsfahrzeit ist die Zeit, die der Zug für das Durchfahren seines Bremsweges bei ungebremster Fahrt benötigt.  Bei der Räumfahrzeit handelt es sich um die Zeit, die vergeht bis der Zug nach Vorbeifahrt mit der Zugspitze am Hauptsignal den Block wieder freigibt. Dafür muss der Zug mit seinem Zugende die Zugschlussstelle, die sich im Abstand des Durchrutschwegs hinter dem Haupt- signal befindet, überfahren.  Die Fahrstraßenbilde- und Fahrstraßenauflösezeiten sind die Zeiten, die benötigt werden um die Fahrstraße einzustellen und aufzulösen. Sie sind von der Stellwerkstechnik abhängig.  Die Sichtzeit entspricht der Zeit, die der Triebfahrzeugführer für die optische Wahrnehmung des Vorsignals benötigt. Ist der Zug und die Strecke mit Linienzugbeeinflussung (LZB) aus- gerüstet, so entfällt diese Zeitkomponente, da der Treibfahrzeugführer nicht die Information des Vorsignals benötigt, sondern die Signalisierung direkt im Führerstand erfolgt.

Graphisch lässt sich die Sperrzeit anhand eines Zeit-Weg-Diagramms anschaulich darstellen.

Die Sperrzeitentreppe eines Zuges setzt sich aus der Aneinanderreihung der einzelnen Sperr- zeitenblöcke zusammen (Abbildung 4 3). Zur Bestimmung der Mindestzugfolgezeit werden die Sperrzeitentreppen zweier Züge so dicht wie möglich aneinander geschoben, so dass sich die Sperrzeitentreppen gerade berühren. Die Mindestzugfolgezeit zij ergibt sich aus der Zeit zwischen dem Beginn der Sperrzeitentreppe des vorlaufenden Zuges i und dem Beginn der Sperr- zeitentreppe des nachlaufenden Zuges j im ersten gemeinsam befahrenen Abschnitt. Die Min- destzugfolgezeit ist somit nicht für einzelne Züge, sondern nur für Zugfolgefälle definiert.

Abbildung 4-3: Sperrzeitentreppe und Mindestzugfolgezeit

Berechnung der Mindestzugfolgezeiten In die Berechnung der Mindestzugfolgezeiten gehen sowohl streckenspezifische Kenngrößen ein, als auch Eigenschaften der am Zugfolgefall beteiligten Züge. Die Streckeneigenschaften Streckenlänge und Gleiszahl waren hierbei bereits über das Netzmodell STREDA.X gegeben. Gutachter-seitig waren das Zugsicherungssystem und die Stellwerkstechnik zu bestimmen, sowie die Abstände der Überholungsbahnhöfe und die Blockabschnittslängen zu berechnen.

Die Eigenschaften der am Zugfolgefall beteiligten Züge gehen direkt aus den für das Projekt festgelegten Modellzügen21 hervor. Sie umfassen die kantenspezifische Fahrzeit, Zuglänge, Bremsbeschleunigung und die Ausrüstung mit Zugsicherungssystemen. Die kantenspezifische Fahrzeit wurde hierbei ursprünglich stets über eine Schätzfunktion (siehe Methodenbuch) als von der Maximalgeschwindigkeit abgeleitete Größe ermittelt. Nach Abgleich mit STRELE-Daten der DB Netz AG wurden stattdessen über NSS-Fahrplandaten modellzugspezifische Reisezeiten je Kantenabschnitt ermittelt. Diese berücksichtigen die auf einer Strecke herrschende Haltepoli- tik des Personenverkehrs und bilden auch Abweichungen zur Soll-Geschwindigkeit in großen Knotenbereichen besser ab.

Bei der Berechnung der Mindestzugfolgezeiten sind drei Zugfolgefälle zu unterscheiden: 1. Der vorausfahrende Zug i und der nachfolgende Zug j sind gleich schnell 2. Der vorausfahrende Zug i ist schneller als der nachfolgende Zug j 3. Der vorausfahrende Zug i ist langsamer als der nachfolgende Zug j

21 SPFV-Premium, SPFV-Standard, Fernverkehr Regional, SPNV-Expresszüge, SPNV-Nahverkehrszüge, S-Bahn, GV-S, GV-L

Zusätzlich müssen bei eingleisigen Strecken Mindestzugfolgezeiten für das Kreuzen berechnet werden.

Auf mehrgleisigen Strecken ermittelt sich die Mindestzugfolgezeit zij bei gleichschnellen Zügen (1. Zugfolgefall) wie folgt:

zij = tfb + taj + tsj + tfi + tri + tfa mit: tfb Fahrstraßenbildezeit. Bei mechanischen Stellwerken werden 0,85 Minuten, ansonsten 0,15 Minuten angenommen. taj Annäherungsfahrzeit (von Zug j). Sind Zug und Strecke nicht mit Linienzugbeeinflussung (LZB) ausgerüstet, so ist der Bremsweg gleich dem Vorsignalabstand, unabhängig von der Zug- geschwindigkeit. Der Vorsignalabstand wird zu 1000 Metern angenommen. Ist LZB vorhanden, so wird der tatsächliche Bremsweg berechnet. tsj Sichtzeit (von Zug j). Die Sichtzeit wird zu 0,2 Minuten angenommen. Ist der Zug und die Strecke mit Linienzugbeeinflussung (LZB) ausgerüstet, so entfällt diese Zeitkomponente, da der Treibfahrzeugführer nicht die Information des Vorsignals benötigt, sondern die Signalisierung direkt im Führerstand erfolgt. tfi Fahrzeit (von Zug i). Die Fahrzeit ergibt sich aus dem Quotienten von Blocklänge und Geschwindigkeit des Zuges. tri Räumfahrzeit (von Zug i). Die Räumfahrzeit ergibt sich aus dem Quotienten von Zuglän- ge plus Länge des Durchrutschweges und Geschwindigkeit des Zuges. Der Durch- rutschweg wird mit 200 Metern angenommen. tfa Fahrstraßenauflösezeit. Bei mechanischen Stellwerken werden 0,4 Minuten, ansonsten 0,05 Minuten angenommen.

Analog erfolgt die Ermittlung der Mindestzugfolgezeiten für die anderen Zugfolgefälle und für das Kreuzen auf eingleisigen Strecken (vgl. Methodenbuch).

Es ist hierbei anzumerken, dass die Formeln zur Berechnung der Mindestzugfolgezeit dahingehend abgewandelt wurden, dass derjenige zeitliche Abstand bestimmt wird, der sich zwischen dem Befahren eines Blockes durch Zug i und dem Befahren eines Blockes durch Zug j ergibt. Die ursprünglichen Formeln haben die Komponenten Annäherungsfahrzeit und Sichtzeit dem vorausfahrenden Zug zugeschlagen. Dies ist nach Auffassung beim Gutachter nicht korrekt, da diese Komponenten vom folgenden Zug abhängig sein müssten.

4.3.2 Zugsicherungssystem

Zur Bestimmung des Zugsicherungssystems wurde für die Infrastruktur der DB Netz AG auf öffentlich verfügbare Informationen zurückgegriffen. Die Angaben zur Zugsicherung sind nicht über die Schnittstelle STREDA.X abgedeckt. Deshalb wurde das Infrastrukturregister (ISR) im Web unter http://stredax.bahn.de/ISRViewer/public_html_de/svg/index.html genutzt. Dieses stellte auch die Grundlage für das Netzmodell STREDA.X dar. Hierüber ließen sich diejenigen Streckenabschnitte bestimmen, bei denen die Linienförmige Zugbeeinflussung (LZB) bzw. deren Weiterentwicklung CIR-ELKE22 (LZB+HBL) vorhanden ist. Bei NE-Strecken wurde das Zugsi- cherungssystem fix auf PZB gesetzt.

Für die folgenden Streckenabschnitte wurde das Zugsicherungssystem auf LZB gesetzt:

Strecke Beginn des Abschnitts Ende des Abschnitts

1700 HH Hannover Hbf HWUN Wunstorf

1700 HHAS Haste HBKB HBKB

1700 EBWE Brackwede EHM Hamm (Westf) Pbf

1710 HH Hannover Hbf HC Celle

1720 HC Celle AHAR Hamburg-Harburg

1733 NMOT Mottgers NWH Würzburg Hbf

1760 HBNS Benshausen ESOT Soest

1803 HG Göttingen HSIK Göttingen Siekweg

2200 EMST Münster (Westf) Hbf HNAH Natrup-Hagen

2650 KBKS Köln Bruder Klaus Siedlung EDG Duisburg Hbf

2650 EDO Dortmund Hbf ENOB Nordbögge

2690 FCX Raunheim Caltex FMOH Raunheim Mönchhof

2930 ESOT Soest EHM Hamm (Westf) Pbf

3534 FDG Groß-Gerau-Dornberg FEIM Klein-Gerau Eichmühle

3600 FWFG Wolfgang (Kr Hanau) FNMI Niedermittlau

3677 FWFG Wolfgang (Kr Hanau) FNMI Niedermittlau

22 Computer Integrated Railroading - Erhöhung der Leistungsfähigkeit im Kernnetz der Eisenbahn: Realisierung höhe- rer Zugfolgen mittels Hochleistungsblock (HBL)

Strecke Beginn des Abschnitts Ende des Abschnitts

4010 RMW Mannheim-Waldhof FZEP Zeppelinheim

4011 RMLB Mannheim-Luzenberg RMW Mannheim-Waldhof

4020 RMZ Philippsburg Molzau RK Karlsruhe Hbf

4080 RM Mannheim Hbf TSZ Stuttgart-Zuffenhausen

4082 RSAB Waghäusel Saalbach RGN Graben-Neudorf

5216 NNAN Nantenbach NRB Rohrbach

5300 MAOB Augsburg-Oberhausen MDT Donauwörth

5501 MPE Petershausen (Oberbay) MPD Paindorf

5910 NNA Neustadt (Aisch) Bahnhof NI Iphofen

6107 LOE Oebisfelde HLER Lehrte

6185 BSPD Berlin-Spandau LOE Oebisfelde

6363 LPSD Leipzig Püchauer Straße DR Riesa

6399 HVOR Vorsfelde HSF Sülfeld

6427 LSTL Staffelde LBIN Bindfelde

6428 LSTL Staffelde LBIN Bindfelde

Tabelle 4-1: LZB-Abschnitte (DB Netz AG)

Für folgende Streckenabschnitte wurde das Zugsicherungssystem auf LZB+HBL gesetzt:

Strecke Beginn des Abschnitts Ende des Abschnitts

1283 AROG Rotenburg (Wümme) ABLZ Buchholz (Nordheide)

1732 FHMD Hann Münden FKHF Spiekershausen Kragenhof

1733 HHBI Hannover Bismarckstraße NMOT Mottgers

2200 HOSC Ostercappeln HBHM Bremen-Hemelingen

2200 HBON Bremen-Oberneuland ABLZ Buchholz (Nordheide)

2600 KK Köln Hbf KLAW Langerwehe

2608 KK Köln Hbf KKER Köln-Ehrenfeld

2690 KSTA Köln Steinstraße (Abzw) FCX Raunheim Caltex

2690 FMOH Raunheim Mönchhof FSP Frankfurt am Main Stadion

2691 KFKB Köln/Bonn Flughafen KPW Porz-Wahn

3509 FBRM Breckenheim FKIZ Wiesbaden Kinzenberg

3539 FMOW Raunheim Mönchwald FMOH Raunheim Mönchhof

Raunheim Brunnen- 3627 FCX Raunheim Caltex FBRS schneise

Frankfurt am Main Flughafen 3656 FFLF FZEP Zeppelinheim Fernbahnhof

4000 RO Offenburg RB Basel Bad Bf

4280 RRAS Rastatt-Süd RO Offenburg

5302 MWHS Westheim (Schwab) MDKS Dinkelscherben

München-Obermenzing 5501 MAOZ MPE Petershausen (Oberbay) Abzw

5501 MIH Ingolstadt Hbf MIN Ingolstadt Nord

5503 MLO München-Lochhausen MAHZ Augsburg-Hochzoll

5540 MHT München Hbf tief MP München-Pasing

5544 ML München-Laim Pbf MANY München-Nymphenburg

Strecke Beginn des Abschnitts Ende des Abschnitts

5550 MHT München Hbf tief MOP München Ost Pbf

5850 NRWD Nürnberg Reichswald NND Nürnberg-Dutzendteich

5934 NRWD Nürnberg-Reichswald MIN Ingolstadt Nord

6066 BBGS Birkengrund Süd BLF Ludwigsfelde

6100 BSPD Berlin-Spandau AALM Hamburg-Allermöhe

6129 BBGN Birkengrund BLF Ludwigsfelde

6132 BPAF Berlin Südkreuz LBTA Roitzsch Abzw

6411 LGPN Greppin LNW Leipzig Messe

Tabelle 4-2: LZB+HBL-Abschnitte (DB Netz AG)

Die folgende Grafik zeigt die in Deutschland gesetzten Attribute zur Zugsicherung:

Abbildung 4-4: Zugsicherungssysteme im Basisnetz 2010 (Deutschland)

4.3.3 Mechanische Stellwerkstechnik

Die Bestimmung der Streckenabschnitte mit mechanischer Stellwerkstechnik erfolgte für die Netzabschnitte der DB Netz AG mittels zur Verfügung gestellter Daten zu Stellwerksstandorten. Neben den Standorten der Stellwerke, angegeben mittels Streckennummer und Kilometrierung, sind auch die jeweilige Bauformgruppe sowie die betriebliche Aufgabe der Stellwerke bekannt. Somit ließen sich diejenigen Abschnitte separieren, bei denen mechanische Stellwerkstechnik vorhanden ist und es sich um einen Streckenblock der freien Strecke handelt.

Bei NE-Strecken wurde die Stellwerkstechnik, sofern nicht in anderen Quellen der Eisenbahninf- rastrukturunternehmen speziell angegeben, als Funktion des Streckenstandards gesetzt. Es erfolgte je Streckenabschnitt folgende Fallunterscheidung:  Mechanische Stellwerkstechnik, wenn Streckenstandard gleich G 50, G 50 (K), oder R°80  Keine mechanische Stellwerkstechnik, wenn Streckenstandard gleich R 120, G 120, M°160, P 160 I, P 160 II, M 230, P 230 oder P 300

Die folgende Grafik zeigt die in Deutschland gesetzten Attribute zur Stellwerkstechnik:

Abbildung 4-5: Stellwerkstechnik im Basisnetz 2010 (Deutschland)

100

4.3.4 Blockabschnittslänge

Für die Bestimmung der Blockabschnittslängen wurden den Gutachtern von DB Netz Excel- Dateien zur Verfügung gestellt, aus denen sich die Standorte der Hauptsignale sowie der LZB- Blockkennzeichnen entnehmen lassen. Zur Bestimmung der Blockabschnittslänge werden die

Hauptsignale innerhalb eines Abschnittes je Richtung angeordnet (푆푖푔1 … 푆푖푔푛). Die Blockab- schnittslänge wird dann berechnet aus der Differenz der Kilometrierung zweier aufeinanderfol- gender Signale für welche das Maximum über beide Richtungen gebildet wird:

(푙푠푡푏 = 푚푎푥|푘푚푆푖푔푖+1 − 푘푚푆푖푔푖|)

Die jeweilige Blockabschnittslänge geht direkt proportional in die Berechnung der Fahrzeiten für die Mindestzugfolgezeiten ein. Dies ist besonders bei Strecken mit Zugsicherungssystem PZB ein großer Hebel.

Die Angaben zu den Hauptsignalstandorten unterliegen den Datenschutzvereinbarungen mit der DB Netz AG. Deshalb kann an dieser Stelle nicht genauer auf ermittelte Angaben eingegangen werden.

4.3.5 Überholungsgleisabstand und Kreuzungsgleisabstand

Zur Bestimmung des Überholungsgleisabstands und des Kreuzungsgleisabstands werden die Einfahr- (ESIG) und Ausfahrsignale (ASIG) aus der oben genannten Datei der Hauptsignalstan- dorte innerhalb eines Abschnittes je Richtung angeordnet (〖Sig〗_1…〖Sig〗_n). Dann definieren aufeinanderfolgende Einfahr- und Ausfahrsignale einen Überholungsbahnhof, wobei die Kilomet- rierungen der beiden Signale gemittelt werden (Ü1 … Ük). Der Überholungsgleisabstand berechnet sich als Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Überholungsbahnhöfen:

(푙ü푖 = |푘푚Üi + 1 − 푘푚Üi|)

Die Angaben zu den Hauptsignalstandorten unterliegen den Datenschutzvereinbarungen mit der DB Netz AG. Deshalb kann an dieser Stelle nicht genauer auf ermittelte Angaben eingegangen werden.

101

Für NE-Abschnitte sind keine Informationen zu den Hauptsignalen verfügbar. Dort werden die Abstände über die Angaben zur Betriebsstellenart bestimmt. Die Abstände der Überholungs- bahnhöfe werden gesetzt als Entfernung zweier Knoten mit der Betriebsstellenart „Bf

4.3.6 Berechnung der Wartezeiten

Die Berechnung der kantenspezifischen Wartezeiten ist der Hauptpunkt bei der Ermittlung der Streckenleistungsfähigkeiten. Sie erfolgt entsprechend dem Methodenbuch „Weiterentwicklung der belastungsabhängigen Wartezeitfunktion der Strecken in WiZug“ des Verkehrswissenschaft- lichen Instituts der RWTH Aachen (VIA) je Zeitscheibe getrennt und hängt insbesondere von den folgenden Inputparametern ab:  Kantenlänge  Matrix der Mindestzugfolgezeiten  Vorrangregelungen (Ränge)  Mittlere Einbruchsverspätungen der verspäteten Züge in Minuten  Wahrscheinlichkeiten einer Einbruchsverspätung  Fahrtenvektor (Züge)  Länge der Zeitscheibe in Minuten

Die Berechnung der Wartezeiten erfolgt differenziert nach planmäßigen Wartezeiten (Einfädeln und Überholung) und außerplanmäßigen Wartezeiten (Verspätungen). Anwendung finden dabei folgende Algorithmen:  Planmäßige Wartezeiten: Rechenalgorithmus nach Wakob  Außerplanmäßige Wartezeiten: STRELE-Formel nach Schwanhäußer

Die Summe der planmäßigen Wartezeiten WF wird ermittelt als Produkt der Anzahl Züge im

Untersuchungszeitraum N und dem Erwartungswert der planmäßigen Wartezeiten ETW,F.

WF=N*ETW,F

102

Die Summe der planmäßigen Funktion ist somit eine Funktion in Abhängigkeit des Längenkor- rekturfaktors LKF, der Anzahl Fahrten je Modellzug n, der Matrix der Mindestzugfolgezeiten Z, dem Vektor der Ränge im Fahrplan CF, dem Fahrtenvektor F, dem Variationskoeffizient der Ankunftsabstände VA und der Länge der Zeitscheibe tu.

WF=fF(LKF,n,Z,CF,F,VA,tU)

Die Summe der unplanmäßigen Wartezeiten WB wird ermittelt als Produkt der Anzahl Züge im

Untersuchungszeitraum N und dem Erwartungswert der außerplanmäßigen Wartezeiten ETW,B.

WB=N*ETW,B

Die Summe der außerplanmäßigen Wartezeiten ist somit eine Funktion in Abhängigkeit des Längenkorrekturfaktors LKF, der Anzahl der Fahrten je Modellzug n, der Matrix der Mindestzug- folgezeiten Z, dem Vektor der Ränge im Betrieb CB, dem Fahrtenvektor F, dem Vektor der mittleren Einbruchsverspätungen der verspäteten Züge tVE, dem Vektor der Wahrscheinlichkeiten einer Einbruchsverspätung pVE, und der der Länge der Zeitscheibe tU.

WB=fB(LKF,n,Z,CB,F,tve,pve,tU)

Für die genauen Formeln und Berechnungsvorschriften verweisen wir auf die ausführliche Dar- stellung im Methodenbuch von VIA, welches dem Angebot beigefügt wurde.

Der prinzipielle Verlauf der resultierenden Wartezeitfunktionen ist in Abbildung 4-6 dargestellt. Hierbei wird deutlich, dass die Wartezeiten pro Zug mit zunehmender Zugzahl ansteigen und eine Polstelle vorliegt. Die Polstelle entspricht dabei dem Belegungsgrad Eins.

103

Abbildung 4-6: Prinzipieller Verlauf der Wartezeitfunktion

Qualitätsmaßstäbe

Die Leistungsfähigkeit (Zahl der Züge je Richtung und Zeitscheibe) wird im Anschluss an die Ermittlung der Wartezeiten berechnet und als Kenngröße nachrichtlich mit ausgewiesen. Die Leistungsfähigkeit bezeichnet dabei zu einem gegebenen Mischungsverhältnis diejenige Zahl von Zügen, die mit befriedigender Qualität abgefahren werden können.

Eine befriedigende Qualität liegt dann vor, wenn die Summe der außerplanmäßigen Wartezeiten den Wert WB,zul aufweist:

370 1,3 pPV ls WB,zul  e tu 1440 100

Dabei bezeichnet:

WB,zul Zulässige außerplanmäßige Wartezeit für befriedigende Qualität pPV Anteil des Personenverkehrs tu Länge der Zeitscheibe in Minuten ls Kantenlänge in Kilometern

104

Abbildung 4-7 zeigt die Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit vom Mischungsverhältnis am Bei- spiel einer Strecke des Streckenstandards M 160 in Form von Kurvenscharen.

Abbildung 4-7: Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit vom Mischungsverhältnis

105

4.4 Knotenmodelle

Zur Modellierung des Leistungsverhaltens von Knoten und Wartezeiten innerhalb eines Knotens werden Knotenmodelle genutzt. Diese dienen der lastabhängigen und nach Zeitscheiben differenzierten Bestimmung von Betriebsqualitäten mittels eines Warteschlangenansatzes23 und berücksichtigen entstehende planmäßige und außerplanmäßige Wartezeiten im Prozess der Netzumlegung.

Bei Knotenmodellen wird die Knoteninfrastruktur makroskopisch erfasst und in die Elemente Gesamtfahrstraßenknoten (GFK) und Gleisgruppe (GG) aufgelöst. Abzweigstellen bestehen hierbei aus einem GFK und besitzen keine Gleisgruppe, während Bahnhöfe aus zwei GFK und einer dazwischen liegenden Gleisgruppe bestehen. Bei Kopfbahnhöfen entfällt der zweite GFK, während für Haltepunkte keine Knotenmodelle modellierbar sind.

Abbildung 4-8: Makroskopische Darstellung eines Bahnhofs

Planmäßige und außerplanmäßige Wartezeiten entstehen aufgrund von Belegungskonflikten sowohl innerhalb eines Gesamtfahrstraßenknotens als auch (nur für SPV-Züge) in der Gleis- gruppe. Ähnlich dem Streckenmodell bilden auch beim Knotenmodell Mindestzugfolgezeiten die Basis für die Ermittlung der Wartezeiten. Die Mindestzugfolgezeiten basieren auf einer Konflikt- matrix, die für jeden GFK festlegt, ob zwei Züge beim Durchfahren des GFK einen Konflikt aufweisen. Dabei können die Werte in der Konfliktmatrix entweder gleich 0 (kein Konflikt) oder gleich 1 (Konflikt liegt vor, Züge können nur in einem bestimmten zeitlichen Abstand durch den GFK fahren) sein.

23 Verkehrswissenschaftliches Institut der RWTH Aachen (VIA), Modellierung des Leistungsverhaltens von Eisenbahn- knoten in einem strategischen Infrastrukturmodell, Methodenbuch VIA, Aachen 2005

106

Die Konfliktmatrizen gliedern sich je GFK auf in  die einfahrende und ausfahrende Strecke des ersten und des zweiten Zuges,  die Modellzuggruppe24 des ersten und zweiten Zuges,  die Haltekennung25 des ersten und des zweiten Zuges.

Die Erfassung der Knotenmodelle erfolgt in einem zweistufigen Prozess. Im ersten Schritt werden die knotenspezifischen Parameter des Knotenmodells übertragen. Dies umfasst sowohl die Aufteilung und Zuordnung der angrenzenden Kanten auf die verfügbaren Gesamtfahrstraßen- knoten, als auch die Zahl der nutzbaren Bahnsteiggleise und die Bestimmung durchgehender Hauptgleise. Auch werden hier die erlaubten bzw. verbotenen Relationen26 je Modellzugtyp eingetragen sowie Durchschnittsgeschwindigkeiten und Mindestzugfolgezeiten berechnet.

Dies erfolgt über die Eingangsgrößen „Länge des Blocks im Gesamtfahrstraßenknoten“, „Vor- signalabstand“, „Länge der Räumstrecke“, „Länge vom Halteplatz bis zur Treffweiche“, „Zugsi- cherung“ und „Stellwerkstechnik“ und wird im Methodenbuch es VIA ausführlich beschrieben. In Abstimmung mit der DB Netz AG werden die grundsätzlichen Eigenschaften eines Knotens über modellzugtypspezifische Default-Werte aus dem Methodenbuch gesetzt.

24 Zusammenfassung der Modellzüge nach PFV, PNV, SGV 25 Zug hält in der Gleisgruppe ja/nein 26 Befahren auf durchgehenden Gleisen, Relation nicht zulässig, Kopfmachen erforderlich, Befahren einer Verbin- dungskurve, Befahren im Abzweig

107

Abbildung 4-9: Parameter Knotenmodell, Kempten (Allgäu) Hbf

Differenziert nach den Verkehrsarten SPFV, SPNV und SGV wird im zweiten Schritt über einen grafischen Editor der Knoten makroskopisch modelliert. Durch den grafischen Editor lassen sich sowohl die zu- und ablaufenden Strecken als auch die eigentliche Gleisgruppe mit Bahnsteig- gleisen und Durchfahrtsgleisen modellieren.

Im Zuge der Verknüpfung der angrenzenden Strecken mit der Gleisgruppe lassen sich die entstehenden Kreuzungskonflikte implementieren beziehungsweise bei Bedarf manuell auflösen (bspw. bei höhenfreien Kreuzungen).

Im Anschluss an die Erfassung der Knoteninfrastruktur erfolgt nach einem vorgegebenen Algo- rithmus das Routing der Ströme für SPFV, SPNV und SGV und die Erzeugung der Konfliktmatri- zen.

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Am Beispiel des Knotenmodells des Knotens Kempten (Allgäu) Hbf lässt sich auf Abbildung 4-10 die Funktionsweise des Grafischen Editors darstellen. Der Bahnhofsbereich besteht dort aus 6 Gleisen, bei denen Gleis 1 und 2 in einer Teilgleisgruppe (TGG) zusammengefasst worden sind, während alle sonstigen Gleise eigenständige Teilgleisgruppen bilden. Für die Teil- gleisgruppe 1 (am Gleis 6) wurde die Restriktion „kein PFV/PNV“ gesetzt. Dies bedeutet, dass der Routing-Algorithmus keine Personenverkehrs-Ströme durch die Teilgleisgruppe routen darf.

Für den SGV besteht darüber hinaus die gleiche technische Möglichkeit der Einschränkung des Verkehrszwecks in einer Teilgleisgruppe. Je Teilgleisgruppe gibt es im Normalfall einen Anknüp- fungspunkt am linken und rechten Ende der Teilgleisgruppe. Dieser Anknüpfpunkt stellt den Übergang von der (Personenverkehrs-)Gleisgruppe in die beiden Gesamtfahrstraßenknoten dar. Hier können die einzelnen Strecken mit der Teilgleisgruppe verknüpft werden.

Werden mehrere Strecken am selben Anknüpfungspunkt mit einer Teilgleisgruppe verbunden, so entsteht dort automatisch ein Belegungskonflikt, der im Grafischen Editor durch einen aus- gemalten roten Punkt dargestellt wird.

Abbildung 4-10: Knotenmodell Kempten (Allgäu) Hbf, Grafischer Editor ohne geroutete Strö- me

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Auch bei Strecken, die sich nicht höhenfrei kreuzen bzw. Streckengleisen, die höhengleich mittels Weichenverbindungen überführt werden, entstehen im Gesamtfahrstraßenknoten vor der Gleisgruppe Konflikte. Diese werden vom Grafischen Editor während der Modellierung des Kno- tenbereiches automatisch erzeugt und durch einen nicht ausgefüllten roten Kreis visualisiert. Von Hand können des Weiteren Konflikte aufgelöst bzw. erstellt werden, so dass die resultierende Darstellung im Grafischen Editor einer spurplanbasierten Betrachtung der Konfliktsituation möglichst nahe kommt. Das Ergebnis der Modellierung am Beispiel Kempten (Allgäu) Hbf ist auf Abbildung 4-10 zu sehen.

Basierend auf den im ersten Schritt modellierten erlaubten bzw. verbotenen Relationen werden dann die Ströme des SPFV, des SPNV und des SGV separat durch die Gesamtfahrstraßenkno- ten und die Gleisgruppe geroutet. Hierbei werden des Weiteren eventuelle Restriktionen der Teilgleisgruppen hinsichtlich nicht erlaubter Verkehrsträger berücksichtigt. Das Ergebnis stellt ein automatisiertes Routing dar, welches alle im Parameterdialog des Knotenmodells definierten Ströme durch den Knoten führt und dabei die entstehenden Konflikte und Wartezeiten minimiert. Das Routing im Beispielfall Kempten (Allgäu) Hbf ist auf Abbildung 4-11 zu sehen.

Abbildung 4-11: Knotenmodell Kempten (Allgäu) Hbf, Grafischer Editor mit gerouteten Strö- men

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Der abschließende Schritt bei der Übernahme eines Knotenmodells ist die Erzeugung der Kon- fliktmatrix. Diese beschreibt für alle möglichen Zugfolgefälle und auf allen angrenzenden Stre- cken die Konflikte je Gesamtfahrstraßenknoten. Die für den Knoten Kempten (Allgäu) Hbf ent- standene Konfliktmatrix exemplarisch für den Zugfolgefall „SPFV x SPFV“ im GFK 1 ist auf der folgenden Grafik zu sehen.

Abbildung 4-12: Knotenmodell Kempten (Allgäu) Hbf, Konfliktmatrix

Qualitätsmaßstäbe Eine befriedigende Qualität im Gesamtfahrstraßenknoten liegt dann vor, wenn die Summe der außerplanmäßigen Wartezeiten den Wert WK,B aufweist:

370 W  e1,3 pRztu K,B 1440 *

Dabei bezeichnet:

WK,B Zulässige außerplanmäßige Wartezeit für befriedigende Qualität im GFK pRz Anteil der Reisezüge tu Länge der Zeitscheibe in Minuten

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Erfassung Knotenmodelle Im Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung sind insgesamt 222 aktive Knotenmodelle hinterlegt. Diese wurden, soweit dies in Anbetracht der feineren Netzgranularität möglich war, in das Ba- sisnetz 2010 übernommen. Zusätzlich zu den 219 derzeit hinterlegten Knotenmodellen wurden in Vorbereitung der Erarbeitung des Basisnetzes 2030 (vgl. Kapitel 6.3) noch gezielt weitere Knotenmodelle in das Basisnetz 2010 übertragen. Es handelt sich hierbei um Knoten, die laut Maßnahmenkatalog 2030 zukünftig von Infrastrukturmaßnahmen betroffen sein werden.

Dahingehend wurde erkannt, dass diese Knoten auch bereits im Basisnetz 2010 mit einem Kno- tenmodell hinterlegt sein sollten. Die weiteren Knotenmodelle haben die Umlegungsergebnisse im Basisnetz 2010 im kleinräumig mikroskopischen Bereich weiter verfeinert. Makroskopisch besteht streckenseitig die Möglichkeit zum Abbau von Verspätungen, weshalb das grundsätzli- che Umlegungsergebnis relativ ähnlich zu dem Zustand vor Übernahme der weiteren Knoten- modelle bleibt.

Auswirkung Knotenmodelle Durch Knotenmodelle wird das netzweite Umlegungsergebnis nur in geringem Maße beeinflusst. Die hervorgerufenen Änderungen beschränken sich zumeist auf einen Nahbereich um den jeweils mit einem Knotenmodell hinterlegten Knoten. Das Methodenbuch Streckenmodell von VIA beschreibt bei der Trassenkonstruktion die Fahrzeit zwischen zwei Knoten als reine Fahrzeit selbst, sowie einem Bau- und einem Regelzuschlag. Der Bauzuschlag dient hierbei dem Aus- gleich von Baumaßnahmen, während der Regelzuschlag genutzt werden kann, um außerplan- mäßige Wartezeiten abzubauen. Standardmäßig werden für den Bauzuschlag 9% und für den Regelzuschlag 4% angenommen. Als Konsequenz daraus wird die außerplanmäßige Wartezeit eines Zuges zwischen zwei Knoten im Durchschnitt um die Zeitkomponente ta,i verringert. Die mikroskopisch erfassten Knotenmodelle verfeinern daher das Routing im kleinräumigen Bereich, wirken sich im Gesamtzusammenhang der makroskopischen Umlegung durch die Mög- lichkeit zum Verspätungsabbau nur in einem recht überschaubaren Umfang aus.

112

Abbildung 4-13 : Basisnetz 2010, Knotenmodelle in Deutschland

113

4.5 Abbiegewiderstände

Im Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung sind insgesamt 3.296 Übergänge hinterlegt. Diese bestehen aus einer Kombination dreier Knoten (Von-Über-Nach) und richtungsspezifischen Wi- derständen. In Etwa ein Drittel der Übergänge resultiert hierbei aus den Abbiegevorschriften der im Netz verfügbaren Knotenmodelle, da diese automatisiert aus den Knotenmodellen als zusätz- liche Abbiegewiderstände generiert werden.

Da das Basisnetz 2010 auf dem Netzmodell STREDA.X der DB Netz AG basiert, handelt es sich im Vergleich zum Netzmodell der Bedarfsplanüberprüfung um ein deutlich feineres Netz. Dies spiegelt sich sowohl in der höheren Anzahl von Knoten und Kanten wider, als auch im Vorhan- densein von parallelen Streckenabschnitten zwischen Knoten. In einer gemeinsamen Entschei- dung mit DB Netz ist man auf Seiten der Gutachter zu dem Entschluss gekommen, auf die Übernahme von Abbiegewiderständen aus der Bedarfsplanüberprüfung zu verzichten und stattdessen in einem neuen Bestimmungsverfahren für das gesamte Basisnetz Abbiegewiderstände zu ermitteln.

Dabei gibt es, abgesehen von speziellen Widerständen wie Grenzwiderständen, nur noch 3 zulässige Werte für Widerstände. So steht der (implizite) Widerstand von 0 Minuten für eine erlaubte Relation, 60 Minuten werden im Falle eines Fahrtrichtungswechsels gesetzt. Ein Wider- stand von 9999 Minuten beschreibt ein Verbot für die jeweilige Relation.

Durch eine Auswertung von beim Gutachter verfügbaren Güterverkehrs-Fahrtbeziehungen konnten für das deutsche Streckennetz diejenigen Relationen identifiziert werden, bei denen im Fahrplanjahr 2010 kein fahrplanmäßiger Güterverkehr stattfand. Dort wurden zur Erarbeitung des Ist-Zustandes im Basisnetz 2010 Widerstände in Höhe von 9999 Minuten gesetzt.

Ebenso wurden automatisch alle Rangierbahnhöfe, Knotenpunktbahnhöfe und Satelliten mit Rangiermitteln aus dem Rbf-/Kbf-Konzept der Bahn als Fahrtrichtungswechselbahnhöfe definiert, bei denen stets alle Relationen mit Widerständen 0 (kein Richtungswechsel) bzw. 60 Minu- ten (Richtungswechsel) belegt wurden. Relationen entlang einer Streckennummer (AAA<1000>BBB<1000>CCC) sind dabei automatisch als erlaubte Durchfahrt übernommen worden, hier ist dementsprechend kein Abbiegewiderstand hinterlegt.

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Insgesamt sind im Basisnetz 2010 nun rd. 57.000 verschiedene Abbiegewiderstände vorhanden, davon rd. 26.600 in Deutschland. Dabei gibt es ca. 7.000 spezielle Fälle für erlaubte

Fahrtrichtungswechsel bzw. spezifische Grenzbehandlungszeiten und rd. 50.000 Fälle für Ver- bote von „Kopf machen“, bei denen Züge nicht wenden dürfen.

Abbildung 4-14: Abbiegewiderstände im Basisnetz 2010 und im Zielnetz 2025 (Bedarfsplan- überprüfung)

Abbildung 4-14 stellt die Abbiegewiderstände im Basisnetz 2010 denen des Zielnetzes 2025 aus der Bedarfsplanüberprüfung gegenüber. Es lässt sich die viel granularere Struktur des Basisnet- zes 2010 erkennen. Sowohl die Anzahl der Knoten und Kanten, als auch die der Abbiegewider- stände ist deutlich höher.

115

4.6 Trassenpreissystem

Die streckenabhängigen Trassenpreise werden nur für den Güterverkehr berechnet. Dort gehen sie als Teilkomponente des Widerstandes in die Routensuche bei der Zugbildung in WiZug ein. Das Trassenpreissystem der DB Netz AG setzt sich im Wesentlichen aus drei Teilgrößen zusammen, wie im Dokument „Liste der Entgelte der DB Netz AG 2010 für Trassen, Zusatz- und Nebenleistungen“ ersichtlich ist. Diese umfassen eine nutzungsabhängige Komponente, eine leistungsabhängige Komponente und sonstige Entgeltkomponenten.

 Nutzungsabhängige Komponente: Streckenkategorie, Trassenprodukt  Leistungsabhängige Komponente: Auslastungsfaktor, Mindestgeschwindigkeit  Sonstige Entgeltkomponenten: Regionalfaktoren, Lastkomponente

Die einzelnen Bestandteile des Trassenpreissystems werden im Folgenden näher erläutert.

Der Trassenpreis je Trassenkilometer ergibt sich dann als Produkt von Kategoriegrundpreis (gem. Streckenkategorie), Produktfaktor (gem. Trassenprodukt), leistungsabhängiger Kompo- nente (gem. Anreizsystem zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit) und Regionalfaktor (gem. Sons- tiger Entgeltkomponente) sowie einer additiven Lastkomponente (gem. Sonstiger Entgeltkompo- nente).

Bei der Übernahme des Trassenpreissystems in das Basisnetz wurden die einzelnen Teilgrößen direkt als Eigenschaften je Kante gespeichert. Hierfür wurde im ersten Schritt die Streckenkate- gorie der jeweiligen Kante bestimmt. Dies erfolgte über eine Trassenliste, die von der DB Netz AG zur Verfügung gestellt wurde. Sie enthält für jeden Streckenabschnitt die Streckenkategorie. Im nächsten Schritt wurde dann der Trassengrundpreis als Funktion der Streckenkategorie ge- mäß der Liste der Entgelte gesetzt.

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Die Grundpreise verteilen sich wie folgt:  Fernstrecken - Fplus 8,38 € / Trkm - F1 4,29 € / Trkm - F2 2,98 € / Trkm - F3 2,68 € / Trkm - F4 2,57 € / Trkm - F5 1,90 € / Trkm - F6 2,31 € / Trkm  Zulaufstrecken - Z1 2,40 € / Trkm - Z2 2,48 € / Trkm  Strecken des Stadtschnellverkehrs - S1 1,70 € / Trkm - S2 2,26 € / Trkm - S3 2,70 € / Trkm

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Gemäß der Liste der Entgelte wurde für die folgenden Streckenabschnitte abweichend ein Aus- lastungsfaktor von 1,20 anstatt 1,00 gesetzt:

Regional- Strecke bereich Von Nach

2801 NL West Hagen-Vorhalle Witten Hbf

3520 NL Mitte Mainz-Bischofsheim Pbf Kelsterbach

3520 NL Mitte Frankfurt (Main) Sportfeld Frankfurt-Niederrad

3600 NL Mitte Frankfurt (Main) Süd Fulda

NL Mitte / 3601 Darmstadt Hbf Mannheim-Friedrichsfeld Südwest

3677 NL Mitte Wolfgang (Kreis Hanau) Hailer-Meerholz

4000 NL Südwest Karlsruhe Hbf Rastatt

4010 NL Mitte Mannheim-Waldhof Frankfurt (Main) Sportfeld

5910 NL Süd Fürth (Bay) Hbf Rottendorf

Tabelle 4-3: Streckenabschnitte mit Auslastungsfaktor 1,20

Der Auslastungsfaktor war seit dem TPS 2001 Teil des Trassenpreissystems der DB Netz AG. Für besonders stark ausgelastete Streckenabschnitte mit alternativen Laufwegen wurde ein multiplikativer Aufschlag in Höhe von 1,20 auf die nutzungsabhängigen Komponenten beste- hend aus Streckenkategorie und Trassenprodukt erhoben. Dies ist bei den oben genannten Streckenabschnitten der Fall. Für alle anderen Abschnitte des Basisnetzes wurde der Auslas- tungsfaktor bei 1,00 belassen und somit der originäre Trassengrundpreis genutzt.

Die additive Lastkomponente in Höhe von 0,92 EUR je Trkm fällt für Bruttozuggewichte ab 3.000 t an. Sie wurde für das System „Schwere Ganzzüge“ (Schwere GZ) übernommen, wohingegen die Lastkomponente für die Systeme „Einzelwagenverkehr“ (EW), „Ganzzüge“ (GZ), „unbegleiteter kombinierter Verkehr“ (UKV) und „Rollende Landstraße“ (RoLa) auf 0 gesetzt wurde.

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Die unterschiedlichen Trassenprodukte (Standard-Trasse, Express-Trasse, Zubringer-Trasse, Güterverkehrs-LZ-Trasse) sind nicht modellierbar. Güterverkehrs-LZ-Trassen sind lediglich für Triebfahrzeugfahrten vorgesehen. Triebfahrzeugfahrten gibt es im Basisnetz 2010 jedoch generell nicht. Güterverkehrs-Zubringer-Trassen dienen der Zuführung von Einzelwagenverkehren von den Bedienpunkten zu den jeweils übergeordneten Knotenpunkt-/Rangierbahnhöfen und sind auf maximal 75 Kilometer begrenzt.

Da Cargo-Bedienfahrten als Nahverkehre zu Kbf bzw. Rbf im Zuge der Umlegung so oder so geroutet werden müssen, ist das Nutzen einer Standard-Trasse gegenüber einer Zubringer- Trasse unelastisch auf die Trassenwahl im Umlegungsprozess. Güterverkehrs-Express-Trassen sind teurer als herkömmliche Standard-Trassen und erhalten höchste Priorität bei der Dispositi- on. Sie lassen sich behelfsweise über die Umlegungsränge der einzelnen Musterzüge abbilden, um beispielsweise schnelleren UKV-Transit-Zügen Vorrang zu gewähren. Daher wurde die fehlende Modellierbarkeit der Trassenprodukte als sich nicht nachhaltig negativ auf die Güte der Umlegung aus-wirkend befunden. Es wurde deshalb fix der Wert 1,00 für eine Güterverkehrs- Standard-Trasse genutzt.

Des Weiteren wurde auf die Implementierung der Regionalfaktoren verzichtet. Diese stellen einen Aufpreis auf den Trassenpreis in gewissen Regionalnetzen dar und dienen dort dem Er- halt der Schienenstrecken. Weil auf Strecken in Regionalnetzen hauptsächlich Schienenperso- nennahverkehr stattfindet, ist eine Übernahme in das SGV-Trassenpreissystem nicht notwendig.

Um Anreize für die Erhöhung der Leistungsfähigkeit zu schaffen, wurde von DB Netz neben dem Auslastungsfaktor auch ein multiplikativer Malus für die zugbedingte Abweichung von der Min- destgeschwindigkeit eingeführt. Dieser wird fällig, wenn ein Zug keine Mindestgeschwindigkeit von 50 km/h erreichen kann. Dies ist für die Arbeiten im Zuge der SGV-Umlegung nicht ent- scheidend und kann somit vernachlässigt werden.

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4.7 Inputdaten für die Wagen- und Zugbildung

Im Personenverkehr stehen über die Fahrplandaten bzw. über die bereitgestellten Informationen der Länder Angaben über die eingesetzten Züge und Reisewege der Züge zur Verfügung. Im Güterverkehr sind solche Angaben nicht vorhanden. Hier erfolgen die Wagen- und Zugbildung sowie die anschließende Routensuche modellhaft. Die hierfür erforderlichen Inputdaten wurden mit der DB Schenker Rail Deutschland AG abgeglichen. Sie umfassen neben einer Überprüfung der von den Gutachtern vorgelegten Modellzüge und Einzugsbereiche von Zugbildungsanlagen auch die folgenden weiteren Bereiche:  Durchschnittliche Verkehrstage der DB Schenker Rail Deutschland AG im Jahr 2010, unterteilt nach Systemen (EW Nah, EW Fern, GZ, UKV, RoLa, Schwere GZ) bzw. Verkehrstages- gruppierungen (Werktag, Samstag, Sonn- und Feiertag, etc.)  Auswertung der durchschnittlichen Brutto-Belastung, Eigengewichte und Längen von Mus- terwagen bei DB Schenker Rail Deutschland AG für das Basisjahr 2010, unterteilt nach Sys- temen und Gütergruppen  Zuglängen im Güterverkehr  Art der Leerwagenbildung und Ausgleichsbereiche der Leerwagen  Leistungsdaten der Wagenbildung in 2010 (Anzahl der Wagen, Wagen-km, Leerwagenantei- le bezogen auf Anzahl der Wagen sowie Wagen-km)  Eigenschaften der Musterzüge in 2010, unterteilt nach System und Zugkennziffer27 (Länge, Eigengewicht der Lok, Maximale Zuglänge, Maximales Bruttogewicht, Mindestlänge, Min- destgewicht, Modellzug)  Abfahrtspegel28 der Wagen im Basisjahr 2010, unterteilt nach System, Pegelindex29 und Tagesstunde  Ein- und Ausstellzeiten der Wagen für alle Güterbahnhöfe  Auswertung der Anzahl der Züge pro Jahr, Zugkm pro Jahr, durchschnittlichen Bruttogewich- te je Zug, durchschnittlichen Beladung je Zug und durchschnittlichen Länge je Zug, unterteilt nach Systemen sowie Zugkennziffer  Durchschnittliche Aufenthaltsdauer der Wagen in den Zugbildungsanlagen (Durchlaufzeiten).  Aufenthaltszeiten an Grenzübergängen zur Bestimmung von Grenzwiderständen

27 Bspw. Ganzzug, direkter Zug zwischen Bedienpunkten, Fahrt zwischen fremdem Rbf und Kbf 28 Pegelvorgaben sind Wahrscheinlichkeiten, über die die Wunschabfahrtszeit interpretiert wird. 29 Wert 1 für Seehäfen (Gleichverteilung über den Tag), 0 sonst (kein Gleichverteilung)

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Detaillierte Angaben zu den von DB Schenker Rail Deutschland gelieferten Eingangsdaten sind aufgrund der für das Projekt gültigen Vereinbarung mit der DB Netz AG zur Wahrung von Be- triebs- und Geschäftsgeheimnissen von DB Schenker Rail Deutschland nicht möglich.

Die Bestimmung der KV-Terminals wurde mit folgenden öffentlichen Quellen umgesetzt:  SGKV, Liste der KV-Terminals  Gutachten zur Evaluierung des Förderprogramms für Umschlaganlagen des Kombinierten Verkehrs (Z14/SEV288.3/1046/UI32) sowie  RailCargo European Railway Map.

4.8 Qualitätssicherung

Bei der Übernahme der Netzattribute für den Güterverkehr in das Basisnetz 2010 wurde ein stringentes Vorgehen gewählt. Aufbauend auf dem von der DB Netz AG übermittelten Netzmo- dell STREDA.X wurden die SGV-relevanten Attribute hinzugefügt, um zu einem umlegungstaug- lichen Basisnetz 2010 zu gelangen. Die Erarbeitung geschah dabei in enger Abstimmung mit der DB Netz AG sowie der DB Schenker Rail Deutschland GmbH und unter Verwendung von offiziellen Datenquellen. Auch wurde auf Modelle und Algorithmen zurückgegriffen, die sich über einen längerfristigen Einsatzzeitraum hin als zielführend im Sinne der Auftragserfüllung erwiesen haben.

Die für die Umlegung des Güterverkehrs relevanten Netzattribute wurden nach der Übernahme in das Basisnetz intensiv überprüft. So wurden beispielsweise die ermittelten Werte zu Blockab- schnittslängen und Überholungsgleisabständen sowie die daraus errechneten Streckenleis- tungsfähigkeiten nach Streckenstandards getrennt hinsichtlich ihrer Plausibilität kontrolliert. Über zulässige Wertebereiche sowie die minimalen und maximalen Ausprägungen je Streckenstan- dard wurden vermeintliche Ausreißer ermittelt und korrigiert.

Zur Validierung der Streckenleistungsfähigkeiten sowie der Kenngrößen, die diese beeinflussen (u.a. Blockabschnittslängen, Überholungsgleisabstände, Mindestzugfolgezeiten), wurden Ver- gleichsrechnungen mit STRELE herangezogen, sowie die kapazitiven Angaben des bisher in der Bundesverkehrswegeplanung genutzten Netzmodells als weitere Informationsquellen genutzt. Mit der DB Netz AG fand ein Austausch hinsichtlich der durch die Gutachter ermittelten Leistungsfähigkeiten am Beispiel von 10 exemplarisch gewählten Streckenabschnitten statt.

121

Hierbei handelt es sich um Strecken mit hoher Güterverkehrsbelastung wie die Linke und Rech- te Rheinstrecke im Mittelrheintal, die Rheintalbahn im Oberrheingebiet oder die Bahnstrecke Hannover – Braunschweig. Auch hinsichtlich der kapazitativ wichtigen Kanteneigenschaften Gleiszahl, Traktion, Streckenstandard und Zugsicherungssysteme unterscheiden sich die gelieferten Kanten. Somit wurde das Auftreten von eventuellen Diskrepanzen überprüft. Durch die unterschiedlichen Streckeneigenschaften konnte des Weiteren ermittelt werden, ob beispielsweise eine zu geringe berechnete Kapazität bei eingleisigen Diesel-Strecken auftritt oder Schnellfahrstrecken eine zu hohe Kapazität zugerechnet wird.

Die Konzeption zur Einarbeitung der Abbiegewiderstände und Knotenmodelle wurde ebenfalls in enger Kooperation mit der DB Netz entwickelt. In gemeinsamen Vor-Ort-Terminen wurde für Abbiegewiderstände und Knotenmodelle ein von beiden Seiten als sinnvoll erachtetes Vorgehen erarbeitet. So sind im neuen Modell des Basisnetzes 2010 für jeden Knoten und für alle dort möglichen Relationen Abbiegewiderstände hinterlegt, während bei der Bedarfsplanüberprüfung nur für ca. jeden dritten Knoten (mindestens) ein Abbiegewiderstand hinterlegt ist. Da die Übernahme der Abbiegewiderstände von realen Fahrplandaten abgeleitet worden ist, ergibt sich für die Ermitt- lung der Leitwege und Bestwege sowie den Umlegungsalgorithmus eine sehr hohe inhaltliche Güte.

Für die Erstellung der Knotenmodelle wurden von der DB Netz AG Handhabungshinweise und Empfehlungen zum Vorgehen eingeholt. Diese sehen vor, Angaben wie Durchfahrtsgeschwin- digkeiten in Knoten oder den Abstand des Vorsignals nicht knotenspezifische zu variieren, sondern die im Methodenbuch des VIA vorgeschlagenen Default-Werte zu netzen. Frühere Versu- che, die Eigenschaften der Gesamtfahrstraßenknoten und der Gleisgruppe für jeden Knoten detailliert zu bestimmen, sind von der DB Netz in einem Pilotprojekt geprüft und als nicht zielfüh- rend sowie ökonomisch durchführbar erachtet worden. Auch hinsichtlich der mikroskopischen Erfassung mittels des Grafischen Editors wurde von der DB Netz AG ein empfohlenes Verfahren vorgegeben.

Intramodale Verknüpfungspunkte, Trassenpreise und die Inputdaten für die Wagen- und Zugbil- dung entstammen direkt Datenquellen, die den Gutachtern von DB Netz bzw. DB Schenker Rail Deutschland zur Verfügung gestellt worden sind. Ihre korrekte Übernahme wurde durch mehrfache Sichtprüfung sichergestellt. Die Ermittlung der Intramodalen Verknüpfungspunkte erfolgt ebenfalls über anerkannte Quellen wie der Studiengesellschaft für den Kombinierten Verkehr bzw. gutachterlichem Wissen aus Vorprojekten.

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Die Netzattribute des Güterverkehrs wie unter anderem das KV-/Rbf-Konzept, die Knotenmodel- le sowie die Inputgrößen für die Wagen- und Zugbildung werden beim Gutachter vorgehalten und können bei Bedarf eingesehen werden. Eine Veröffentlichung in Berichtsform ist aufgrund der gültigen Datenschutzvereinbarungen mit DB Netz und DB Schenker Rail Deutschland nicht möglich.

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124

5 BESCHREIBUNG DER UMLEGUNGSVERFAHREN

Die aufbauend auf den in Los 3 erstellten Nachfragematrizen des Personen- und Güterverkehrs durchzuführenden Netzumlegungen beziehen sich zunächst auf die Zugläufe des Schienenper- sonenverkehrs (SPV) und des Schienengüterverkehrs (SGV). Die prinzipielle Vorgehensweise bei diesen Netzumlegungen ist in Abbildung 5-1dargestellt.

1 Modellmäßige Abbildung 4 Prognose der von Linienläufen und Nachfrageströme des SGV Bedienungshäufigkeiten unter der Hypothese der im SPV „Engpassfreiheit“

2 Routenwahl und Umlegung der SPV-Linien 5 Wagen- und Zugbildung auf das Basisnetz

3 Grundlast aus Zügen des SPV 7 Netzumlegung SGV 6 Verfügbare Trassenkapazitäten

Abbildung 5-1: Prinzipielle Vorgehensweise bei den Netzumlegungen der Zugläufe für den Verkehrsträger Schiene

Für den SPV erfolgte als erster Schritt eine modellmäßige Abbildung der Linienverläufe und Bedienungshäufigkeiten gemäß Fahrplan 2010 beziehungsweise den Bedienungskonzepten des SPV für das Arbeitsszenario und den Bezugsfall 2030 (Ziffer 1). Die durch die Folge der Ver- kehrshalte beschriebenen Linienverläufe reichen nicht aus, um die betreffenden Zugzahlen den genutzten Streckenabschnitten im Basisnetz eindeutig zuordnen zu können. Dies ist dadurch bedingt, dass vielfach innerhalb eines Linienabschnittes die Nutzung von mehreren Alternativ- routen möglich ist. Ein Linienabschnitt ist jeweils durch zwei benachbarte Verkehrshalte abgegrenzt.

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Für die betreffenden SPV-Linien erfolgte daher eine Routenwahl und Umlegung auf die jeweils genutzten Streckenabschnitte des Basisnetzes (Ziffer 2). Im „Basisnetz“ sind die Netztopologie (Knoten und Strecken) sowie die relevanten physikalischen Netzeigenschaften (z.B. Strecken- längen und Streckentyp) abgebildet. Ergebnis der Umlegung der SPV-Linien ist die Grund-last aus Zügen des SPV.

Im Gegensatz zum SPV liegen für den SGV keine konkreten Fahrpläne vor. Die umzulegenden SGV-Züge sind vielmehr eine Funktion der abzufahrenden Transportmengen. Ausgehend von den in der Dimension Tonnen je Jahr ausgedrückten Nachfrageströmen (Ziffer 4) erfolgt eine Wagen- und Zugbildung (Ziffer 5). Des Weiteren erfolgt eine Pegelung nach Tagesstunden und Tagesminuten auf Basis von system-spezifischen Stundenpegeln (hierbei handelt es sich um die Wahrscheinlichkeit, dass die Abfahrtszeit der Verlader in einer bestimmten Stunde liegt). Inner- halb der Tagesstunde wird die Tagesminute zufällig bestimmt. Die Routenwahl und Umlegung (Ziffer 7) der SGV-Züge erfolgt in Abhängigkeit von den für diese verfügbaren Trassenkapazitä- ten. Diese ergeben sich aus den in dem betreffenden Streckenabschnitt insgesamt verfügbaren Kapazitäten (Ziffer 6) abzüglich der unter Berücksichtigung der unter Ziffer 3 ermittelten Grund- last aus Zügen des SPV.

Zusätzlich zu den Umlegungen der Zugläufe des SPV und des SGV werden noch die Nach- frageströme des Personenverkehrs (Matrix der Verkehrsbeziehungen in der Dimension Per- sonenfahrten je Jahr) auf das SPV-Netzmodell 2010 (vgl. Kapitel 3) umgelegt. Ergebnisse dieser Umlegung sind Querschnittsbelastungen in Personenfahrten je Jahr. Die Querschnittsbelastun- gen im Personenverkehr werden bei den an die Verkehrsverflechtungsprognose 2030 anschlie- ßenden Planfallbewertungen als Grundlage für die Dimensionierung der Bedienungsangebote des SPV benötigt. Das für die Prognose der Querschnittsbelastungen einzusetzende Umle- gungsmodell wird anhand der Umlegung der für den SPV 2010 ermittelten Nachfrageströme auf das SPV-Netzmodell 2010 durch Abgleich mit entsprechenden Querschnittszählwerten kalibriert.

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5.1 Umlegungsmodell Schienenpersonenverkehr - Nachfrage

Das Routenwahl- und Umlegungsmodell für die Nachfrage des Schienenpersonenverkehrs (SPV) fügt sich konsistent in die Berechnung der SPV-Widerstände für die verkehrsmittelüber- greifenden Nachfragemodelle ein. Die Grundelemente der Modellierung sind dabei  Mengengerüste zur Abbildung der Einflussgrößen für die Nachfragemodellierung (z.B. Nut- zerkosten, Reisezeiten, Umsteigehäufigkeiten, Bedienungshäufigkeiten, Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit) und  Wertgerüste für die Zusammenfassung der in unterschiedlichen Dimensionen vorliegenden Einflussgrößen zu generalisierten Kosten. Das Gesamtverfahren beruht auf einer Konsis- tenz der Wertansätze zwischen Nachfrage- und Umlegungsmodell.

Grundlagen für die Umlegung der SPV-Nachfrage sind  die in Kapitel 3 beschriebenen Netzattribute für den SPV und  die in Los 3 erstellten Nachfragematrizen für den SPV in der räumlichen Gliederung der Mik- roebene 2

Die Umlegungen erfolgen getrennt nach den Fahrtzwecken beziehungsweise Fahrtzweckgrup- pen  Ausbildung  Geschäft und  Sonstige Fahrtzwecke (Privat / Einkauf / Urlaub / Berufspendler).

Auf Basis der SPV-Netzattribute werden mit Hilfe des Routenwahl- und Umlegungsmodells je Relation und Fahrtzweck  alle potentiellen Fahrmöglichkeiten ermittelt,  die Angebotsqualität der ermittelten Routen bewertet,  die Nutzerkosten für diese Routen ermittelt und  jeder als relevant erkannten Route der jeweilige Anteil an der gesamten SPV-Nachfrage in der betreffenden Relation zugewiesen.

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Die für die Routenwahl und den Routensplit maßgebenden generalisierten Kosten (GK) setzen sich aus Messgrößen für die Angebotsqualität und den Nutzerkosten zusammen.

GK = Aq + Nk mit Aq fahrtzweckspezifische generalisierte Kosten zur Beschreibung der Angebotsqualität einer Route (vgl. Kapitel 5.1.1) Nk fahrtzweckspezifische Nutzerkosten für die betreffende Route gemäß Tarifmodell (vgl. Kapitel 5.1.2)

5.1.1 Ermittlung der Angebotsqualität der möglichen Routen

Die Angebotsqualität Aq einer Route wird ausgedrückt in generalisierten Kosten, die wie folgt berechnet werden:

Aq = (t + Zp + Zu + Zz + Ze) • zw mit t Tür-zu-Tür Reisezeit Zp Zeitäquivalent zur Berücksichtigung von Produktpräferenzen Zu Zeitäquivalent zur Berücksichtigung des Diskomforts beim Umsteigen Zz Zeitäquivalent zur Berücksichtigung der Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit Ze Zeitäquivalent zur Berücksichtigung der eingeschränkten Nutzbarkeit von Routen mit überlangen Reisezeiten zw Zeitwert

Die Tür-zu-Tür Reisezeit setzt sich wie folgt zusammen: t = (tz + tw + tf + ta) mit tz Zugangszeit (Anbindungszeit) tw Wartezeit beim Einsteigen tf Fahrzeit vom Ersteinstieg bis zum Letztausstieg einschließlich Umsteigezeiten ta Abgangszeit (Anbindungszeit)

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Die Anbindungszeiten können sich auf intrazonale und/oder extrazonale Anbindungen beziehen. Die Ermittlung dieser Anbindungszeiten ist im Einzelnen in Kapitel 3.6 beschrieben.

Die Wartezeit beim Einsteigen tw wurde mit einheitlich 5 Minuten angenommen (zur Begründung vgl. Kapitel 3.7).

Unter tf wird die Fahrzeit vom Ersteinstieg in das SPV-System bis zum letzten Ausstieg aus dem SPV-System verstanden:

tf = tTeilweg 1 + tU1 + tTeilweg 2 + tU2.…… + tTeilweg n mit tU Umsteigezeit

Zu den im SPV-Umlegungsmodell angenommen Umsteigezeiten wird auf die in Kapitel 3.8 beschriebene Matrix von Zeitansätzen für Umsteigevorgänge zwischen den verschiedenen Zuggat- tungen verwiesen.

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Die für die Routenwahl und den Modal-Split relevanten Komfort- und Imagekomponenten bezogen auf die verschiedenen Zuggattungen (Produkte) werden in Form von relativen Zu- bzw. Abschlägen auf die produktbezogenen Fahrzeiten berücksichtigt (Zeitäquivalente zur Berück- sichtigung von Produktpräferenzen (Zp)). Diese werden wie folgt bestimmt:

Zp = tTeilweg 1 • pp1+ tU1 + tTeilweg 2 • pp2 …… + tTeilweg n • pp n mit pp Produktpräferenzfaktor

Für die verschiedenen im SPV-Netzmodell definierten Produktgruppen wurden die folgenden Produktpräferenzfaktoren angenommen:  A: Premiumprodukte des SPFV (z.B. ICE, TGV,Thalys) - 0,15  B: Standardprodukte des SPFV (z.B. IC, EC) - 0,10  C: SPNV-Regionalverkehr (z.B. RegionalExpress, RegionalBahn) - 0,05  D: S-Bahn - 0,15  E: ÖSPV (U-Bahnen, Stadtbahnen und Busse) + 0,05

Diese Produktpräferenzfaktoren stellen gleichzeitig eine Eichgröße für den SPV-internen Pro- duktsplit dar und haben sich bei den bisherigen Berechnungen als zutreffend erwiesen.

Bei Umsteigevorgängen werden im SPV-Netzmodell neben dem Zeitaufwand zusätzlich die hiermit verbundenen Komforteinbußen („Diskomfort“) nach dem folgenden Ansatz berücksichtigt:

Zu = U • zu mit U Anzahl Umsteigevorgänge auf der betreffenden Route zu Zeitäquivalent je Umsteigevorgang

Die Zeitäquivalente je Umsteigevorgang (zu) wurden je Fahrtzweck wie folgt angenommen:  Ausbildung: 10 Minuten  Geschäft: 30 Minuten  Sonstige Fahrtzwecke: 30 Minuten

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Zur Abbildung der Einflussgröße Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit sind im Umlegungsmodell SPV- Nachfrage globale Annahmen enthalten, bei denen nach Direktfahrten und Routen mit Umstei- gevorgängen unterschieden wird (die Auswirkungen von Verspätungen sind bei Umsteigever- bindungen ungleich höher als bei Direktverbindungen).

Die Zeitäquivalente zur Berücksichtigung der Einflussgröße Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit werden wie folgt berechnet:

Zz = qp • (1 + 1,5 • U) • vp • r mit qp Verspätungsquote je Zuggattung (es gilt der Maximalwert über alle im Verlauf der betreffenden Route genutzten Zuggattungen) U Umsteigehäufigkeit vp durchschnittliche Verspätung je Zuggattung bei den verspäteten Zügen (es gilt der Ma- ximalwert über alle im Verlauf der Verbindung genutzten Zuggattungen) r Relevanzfaktor (fahrtzweckspezifisch)

Im Analysezustand 2010 wurde bei den verschiedenen Produktgruppen (Zuggattungsgruppen) von den in Tabelle 5-1 zusammengestellten Verspätungsquoten und durchschnittlichen Ver- spätungen ausgegangen.

Produktgruppe qp in min.

A: Premiumprodukte des SPFV (z.B. ICE, TGV,Thalys) 0,28 15

B: Standardprodukte des SPFV (z.B. IC, EC) 0,28 15

C: SPNV-Regionalverkehr (z.B. RegionalExpress, RegionalBahn) 0,10 10

D: S-Bahn und Zweisystem 0,05 10

E: ÖSPV (nur die Linien, die für das SPV-Netzmodell relevant sind) 0,10 10

Tabelle 5-1: Produktgruppenbezogene Verspätungsquoten und durchschnittliche Ver- spätungen im SPV-Netzmodell 2010

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Verspätungen haben je nach Fahrtzweckgruppe eine unterschiedliche Relevanz für die Routen- wahl und den Modal-Split. Dies wird durch die folgenden Relevanzfaktoren abgebildet:  Ausbildung: 1,0  Geschäft: 2,0  Sonstige Fahrtzwecke: 1,0

Diese im SPV-Umlegungsmodell enthaltene relativ pauschale Berücksichtigung der Einfluss- größe Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit kann bei späteren Bewertungen im Rahmen des BVPW- Prozesses durch differenziertere knoten- bzw. streckenspezifische Annahmen zu Verspätungs- quoten und durchschnittlichen Verspätungshöhen ersetzt werden.

Bahnreisen mit überlangen Reisezeiten weisen für den Fahrgast eine eingeschränkte Nut- zungsmöglichkeit auf. Solche Einschränkungen bestehen insbesondere dahingehend, dass mit steigender Reisezeit eine tendenziell geringere Wahrscheinlichkeit besteht, das Reiseziel noch am Tag des Antritts der Reise zu der gewünschten Zeit oder überhaupt zu erreichen. Ein vor- mittäglicher Geschäftstermin kann vielfach nur durch Anreise am Vorabend wahrgenommen werden. Oder umgekehrt: Wenn z.B. ein Geschäftstermin bis zum späten Nachmittag dauert, ist es häufig nicht mehr möglich, die Rückreise am gleichen Tag zu beenden. Dies gilt in erster Linie für Geschäftstermine, aber auch bei Privatreisen bestehen großenteils derartige Restriktio- nen.

Bei Routen mit einer Tür-zur-Tür Reisezeit von mehr als 6 Stunden wird dies in Form des Zeit- äquivalentes Ze nach dem folgenden Ansatz berücksichtigt:

Ze = (t – tmax) • f mit t Tür-zur-Tür Reisezeit in Minuten tmax 360 Minuten (maximale Reisezeit ohne Berücksichtigung eines Zeitäquivalentes Ze) f Aufschlagsfaktor in Höhe von 0,5 auf die Teilreisezeit, die die maximale Reisezeittmax überschreitet

Der Zeitwert Zw ist der Bewertungsmaßstab für die Umrechnung von Zeiteinheiten in Kosten- einheiten. Hierbei wird von den folgenden fahrtzweckspezifischen Wertansätzen ausgegangen:  Ausbildung 3,00 €/Std.  Geschäft 75,00 €/Std.  Sonstige Fahrtzwecke 8,00 €/Std.

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Die Einflussgröße Bedienungshäufigkeit wird bei der Ermittlung der für das Umlegungsmodell SPV-Nachfrage maßgebenden generalisierten Kosten nicht berücksichtigt. Unterschiedliche Bedienungshäufigkeiten bei den je Relation nutzbaren alternativen Routen werden innerhalb des in Kapitel 5.1.4 beschriebenen Routensplit-Algorithmus berücksichtigt. Für den Modal-Split innerhalb des in Los 3 angewandten Nachfragemodells werden die für das SPV-Umlegungsmodell ermittelten generalisierten Kosten noch durch die Einflussgröße „Anpassungszeiten“ ergänzt. Die Anpassungszeiten sind nicht Einflussgrößen für den Routensplit, sondern Ergebnis dieses Modellbausteins. Hierdurch wird abgebildet, in welchem Umfang individuelle zeitliche Realisie- rungswünsche von Ortsveränderungen an die bestehenden Abfahrmöglichkeiten angepasst werden müssen.

5.1.2 Tarifmodell

Die Ermittlung der Nutzerkosten erfolgt unter Berücksichtigung einer Entfernungsdegression nach dem Ansatz

dg Nk = (dTeilweg1 • sf,p1 + dTeilweg2 • sf,p2…... + dTeilweg n • sf,pn) • d / d + Z + dan • san/ab + dab • san/ab

mit d Distanz zwischen dem Ausgangsbahnhof und dem Zielbahnhof (Hauptlauf) in km, bei Umsteigeverbindungen gilt:

d = dTeilweg1 + dTeilweg2…… + dTeilweg n dg Degressionsexponent (fahrtzweckspezifisch) sf,p spezifische Nutzerkosten im Hauptlauf auf dem Teilweg n in € je km in Abhängigkeit von der genutzten Produktgruppe (fahrtzweckspezifisch) Z Zuschlag bei der Nutzung von Produkten des SPFV in € je Personenfahrt (fahrtzweckspezifisch) dan Distanz vom ursprünglichen Ausgangsort einer Reise bis zu dem auf der betreffenden Route genutzten Ausgangsbahnhof in km dab Distanz von dem betreffenden Zielbahnhof bis zum endgültigen Zielort in km san spezifische Nutzerkosten im Vor- bzw. Nachlauf zu den betreffenden SPV-Bahnhöfen (fahrtzweckspezifisch)

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Die spezifischen Nutzerkosten sf,p setzen sich aus einem fahrtzweckspezifischen Grundpreis sf und, den in Tabelle 5-2 dargestellten produktgruppenbezogenen Aufschlagsfaktoren fp zusammen:

sf,p = sf • fp

Aufschlagsfaktor fp Produktgruppe auf den Grundpreis

A: Premiumprodukte des SPFV (z.B. ICE, TGV,Thalys) 1,23

B: Standardprodukte des SPFV (z.B. IC, EC) 1,10

C: SPNV-Regionalverkehr (z.B. RegionalExpress, RegionalBahn) 1,00

D: S-Bahn und Zweisystem 1,00

E: ÖSPV (U-Bahnen, Stadtbahnen und Busse) 1,00

Tabelle 5-2: Produktgruppenbezogene Aufschlagsfaktoren auf die spezifischen Grund- preise

Für die je Route ermittelten Nutzerkosten bestehen in Anlehnung an das derzeitige Preissystem der DB AG Preisobergrenzen. Für die Größen Degressionsexponent (dg), SPFV-Zuschlag (Z), spezifische Nutzerkosten im Hauptlauf (sf), spezifische Nutzerkosten im Vor- bzw. Nachlauf (san) und Preisobergrenze (Nkmax) wurden die in Tabelle 5-3 zusammengestellten Annahmen getroffen.

Z (€) Z (€)

Fahrtzweck dg A-Produkte B-Produkte sf (€/km) san (€/km) Nkmax(€) Ausbildung 0,93 1,60 0,80 0,09 0,045 70 Geschäft 0,94 5,00 4,00 0,19 0,475 120 Sonstige 0,90 3,00 2,00 0,11 0,110 70 Fahrtzwecke

Tabelle 5-3: Maßgebende Parameter für das SPV-Tarifmodell

134

5.1.3 Routenwahl

Innerhalb des BVWP-Prozesses ist aufgrund des Fehlens von flächendeckenden und konsisten- ten Ausgangsinformationen für den Prognosezustand 2030 keine fahrplangenaue Modellierung der Bedienungsangebote des SPV möglich. Daher wurde für die Verkehrsverflechtungs- prognose 2030 aus den Erkenntnissen und Erfahrungen der fahrplangenauen Modellierung ein liniennetzbasiertes Modell weiterentwickelt. Bei diesem Ansatz bleiben die wesentlichen Vorteile der fahrplangenauen Modellierung insbesondere in Hinblick auf den Routensplit bei einem Mix aus schnellen und langsamen Verbindungen erhalten.

Mit Hilfe des Modellbausteins Routenwahl werden alle relevanten Fahrtmöglichkeiten für eine Quelle-Ziel-Relation ermittelt, welche zu einer Verbesserung des relationsspezifischen Wider- stands beitragen. Dazu werden prinzipiell alle denkbaren Verknüpfungen zwischen den Linien gebildet und untereinander verglichen. Hierbei werden die Fahrtmöglichkeiten verworfen, die mit Sicherheit in keinem der maßgebenden Fahrtzwecke mit ihren verschiedenen Wertansätzen für die Beurteilung der Angebotseigenschaften zu einer Verbesserung des relationsspezifischen Widerstands beitragen können.

Dabei kommt ein zur Ermittlung des Routensplits (vgl. Kapitel 5.1.4) analoges Verfahren zum Einsatz, in dem die Toleranzen für die Unterschiede der Fahrtwiderstände (generalisierte Kos- ten) abhängig sind von der Anzahl der gefundenen Wege je Relation. Ergebnis der Routenwahl ist eine Liste aller sinnvollen Fahrtmöglichkeiten je Relation.

5.1.4 Routensplit

Der Routensplit wird generell fahrtzweckspezifisch ermittelt. Dabei werden die Angebotseigen- schaften (Fahrzeit, Fahrpreis, Umsteigenotwendigkeit und Bedienhäufigkeiten) individuell ge- wichtet.

Da die Abfahrtszeit der Fahrtmöglichkeiten nicht bekannt ist, ist eine Berücksichtigung der Nach- frageganglinien nicht sinnvoll und es wird eine Gleichverteilung der Verkehrsnachfrage über den betrachteten Betriebszeitraum unterstellt. Unter der Annahme der konstanten Nachfragegangli- nie ist die Nutzungswahrscheinlichkeit einer Fahrtmöglichkeit nur noch von der Angebotsqualität der einzelnen Fahrtmöglichkeiten und der Angebotsdichte abhängig. Es spielt also keine Rolle, zu welchem Zeitpunkt diese Zugfahrt durchgeführt wird.

135

Die Nutzungswahrscheinlichkeit der Zugverbindung wird aus einer Analogiebetrachtung zum fahrplangenauen Verfahren ermittelt. Es werden zu jeder gefundenen Fahrtmöglichkeit Best- wegzeitintervalle bestimmt, wobei nicht die Zeitlage der Zeitintervalle, sondern ausschließlich die Dauer der Zeitintervalle von Interesse ist. Bei der Bestimmung der Bestwegzeitintervalle je Rela- tion wird eine optimale Konstellation der Abfahrtszeiten aus Sicht des Fahrgastes unter-stellt.

Diese wird dann erreicht, wenn die Schnittpunkte der Generalisierten-Kosten-Linien (GK-Linien) aller benachbarten Fahrtmöglichkeiten im Zeit-Kosten-Diagramm immer auf dem gleichen Kos- tenniveau liegen (vgl. Abbildung 5-2). Die Anordnung der einzelnen Fahrtmöglichkeiten spielt bei dieser Betrachtung dann keine Rolle mehr.

Mit jeder zusätzlichen relevanten Fahrtmöglichkeit sinkt das Kostenniveau des Schnittpunktes der GK-Linien (GKmax) und entsprechend die durchschnittlichen generalisierten Kosten der betrachteten Relation. Als relevant wird eine Fahrtmöglichkeit dann angesehen, wenn sie zur Mi- nimierung der generalisierten Kosten der Relation beitragen kann. Dies ist dann der Fall, wenn der Widerstandswert dieser Fahrtmöglichkeit (ohne Anpassungszeit) niedriger ist als das maximale Kostenniveau der generalisierten Kosten (GKmax, s. oben).

Abbildung 5-2: Ermittlung der Nutzungswahrscheinlichkeiten

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Die Annahme einer optimalen Verteilung der Fahrtmöglichkeiten führt tendenziell zu einer eher optimistischen Einschätzung der Angebotsqualität, die Annahme der konstanten Nachfrage- ganglinie dagegen zu einer eher ungünstigeren Einschätzung, da tendenziell zu Zeiten einer höheren Nachfrage die Angebotsdichte und damit die Angebotsqualität höher ist als zu Zeiten schwächerer Nachfrage.

5.2 Umlegungsverfahren Schienenpersonenverkehr - Züge

Als Grundlage für die Umlegung der SGV-Züge (vgl. Kapitel 5.3) werden an den einzelnen Kan- ten des Basisnetzes die Grundlasten aus SPV-Zügen benötigt. Im SPV-Netzmodell (vgl. Kapitel 3.1 bis Kapitel 3.3) sind die Verläufe der einzelnen SPV-Linien durch die Folge der betreffenden Verkehrshalte beschrieben. Damit liegen die für die Umlegung der SPV-Nachfrage benötigten Informationen vor.

Für die Umlegung der SPV-Züge auf das Basisnetz reichen die durch die Folge der Verkehrs- halte definierten Verläufe der SPV-Linien allerdings bei weitem nicht aus. Da zwischen zwei Verkehrshalten häufig unterschiedliche Streckenabschnitte genutzt werden können, müssen die durch die Verkehrshalte beschriebenen Linienverläufe durch die Angabe der zwischen den Ver- kehrshalten zu durchfahrenden Knoten des Basisnetzes und die hierbei zu nutzenden Stre-cken (gekennzeichnet durch Streckennummern) verdichtet werden.

Nach dem ursprünglichen Untersuchungsansatz sollten die für die Umlegung der SPV-Züge maßgebenden Laufwegbeschreibungen soweit als möglich aus der gemeinsamen Fahrplan- Datenbank (GFD) der DB AG übernommen werden. Hierbei sollte wie folgt vorgegangen werden:  Import und Aufbereitung der Laufwegbeschreibungen einzelner Zugläufe als Abfolge von Betriebsstellen und Streckennummern zwischen den Betriebsstellen  Übertragung der Laufwegbeschreibungen auf das Basisnetz 2010  Systematisierung der Abfolge der Verkehrshalte je Zuggattung

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Diese Vorgehensweise erwies sich nur für einen vergleichsweise kleinen Teil der SPV-Linien als praktikabel. Dies ist im Wesentlichen auf die im Folgenden ausgeführten Gründe zurückzufüh- ren:

Inkompatibilität der Laufwegbeschreibungen gemäß GFD mit der Netztopologie von STREDA.X

Die GFD-Daten und die STREDA.X-Daten bilden das deutsche Schienennetz in unterschiedlichen Detaillierungsgraden ab. Die Granularität der Betriebsstellen ist in den GFD-Daten wesentlich höher als in STREDA.X. So sind in den GFD-Daten wesentlich mehr Betriebsstellen enthalten als in STREDA.X, wobei letztere zum Teil zusammengefasst sind. Bei der Aufbereitung und Übertragung der GFD-Daten auf das Basisnetz 2010 konnte über die meisten der „überzähligen“ Betriebsstellen ohne größere Probleme unter Beibehaltung der Laufweginformationen aggregiert werden.

Probleme gab es jedoch mit im Basisnetz unbekannten Betriebsstellen, an denen nach GFD einen Wechsel der Streckennummern stattfindet. Folge hiervon ist, dass sich die betreffenden Laufwege aufgrund der unterschiedlichen Beschreibungen der Netztopologie im Basisnetz 2010 nicht darstellen lassen konnten.

Externe Störeinflüsse in den Laufwegbeschreibungen gemäß GFD

In den GFD-Daten sind die Laufwege der einzelnen Züge fahrplangenau abgebildet, d.h. es werden alle fahrplanspezifischen Besonderheiten in den Laufwegen abgebildet, sei es, dass Züge in bestimmten (hochfrequentierten) Zeitlagen andere Strecken befahren als in der übrigen Zeit, sei es, dass auch externe Störeinflüsse (z.B. baustellenbedingte Umwege) abgebildet werden.

Da im SPV-Netzmodell für das Arbeitsszenario 2030 zwangsläufig von einem betrieblichen „Sollzustand“ ausgegangen werden muss, ist auch dem SPV-Netzmodell 2010 aus Vergleich- barkeitsgründen  ein Sollzustand ohne externe Störeinflüsse und  eine prognosefähige und damit notwendigerweise systematisierte Beschreibung der Laufwe- ge zugrunde zu legen.

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Fehlende Laufwegbeschreibungen bei Routen über Strecken von NE-Infrastruktur- betreibern

In den GFD-Daten sind nur Informationen über die Laufwege der Züge auf der Schieneninfra- struktur der DB Netz AG enthalten, Laufwege auf der Infrastruktur von NE-Bahnen sind nicht abgebildet.

Unterschiedliche Zuordnungen einzelner Züge zu Zuggattungen bei HAFAS und GFD

Bei der Zuordnung von Zügen zu Zuggattungen sowie bei der Abfolge von Verkehrshalten je Zuggattung bestehen Unterschiede zwischen den GFD-Daten, aus denen die Laufwegsbschrei- bungen der Züge extrahiert wurden und den Daten der HAFAS-Fahrplanauskunft, aus denen die Fahrzeiten der SPV-Züge zwischen den Verkehrshalte ermittelt wurden (siehe Kapitel 3.5). Die HAFAS-Daten wurden zur Ermittlung der Fahrzeiten herangezogen, weil sie die Fahrpläne des SPV vollständiger abbilden als die GFD-Daten. Sie beinhalten auch den Auslandsverkehr, den Zugverkehr der NE-Bahnen sowie Verkehre auf BOStrab-Strecken.

Aus Gründen der oben beschriebenen Inkonsistenzen waren umfangreiche manuelle Nachbear- beitungen und Systematisierungen der Laufweginformationen aus GFD erforderlich. Trotz dieser Bemühungen konnten nur etwa 20% der SPV-Linien nach GFD geroutet werden. Dies bedeutet, dass für etwa 1.200 SPV-Linien (incl. Unterlinien) ein algorithmisches Routing erfolgen musste.

Beim algorithmischen Routing wurden die SPV-Züge zwischen den betreffenden Verkehrshalten zunächst nach dem Bestwegverfahren umgelegt. Qualitätsmaßstab für die nach GFD und algorithmisch erfolgte Umlegung ist ein Abgleich mit den Ist-Zugzahlen aus dem Ist-Zug- Belastungssystem (IBL) der Deutschen Bahn AG.

Hierbei traten insbesondere bei parallelen Alternativrouten Inkonsistenzen auf. Zur Beseitigung dieser Inkonsistenzen waren wiederum umfangreiche manuelle Nachbearbeitungen erforderlich. Im Rahmen dieser Nachbearbeitung wurden neben dem Abgleich mit den IBL-Daten auch bei der parallel durchgeführten SGV-Umlegung aufgetretene Engpässe berücksichtigt.

Dieser sehr aufwendige und mehrfach iterative Rückkopplungsprozess im Gesamtzusammen- hang mit der Kalibrierung der SGV-Umlegung beanspruchte einen Zeitraum von mehreren Mo- naten.

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5.3 Umlegungsmodell Schienengüterverkehr

5.3.1 Wirtschaftliche Zugführung

Für die kapazitätsabhängige Netzumlegung des Schienengüterverkehrs wird das Verfahren der Wirtschaftlichen Zugführung (WiZug) genutzt, welches erstmals bei der Entwicklung des ersten gesamtdeutschen Bundesverkehrswegeplans (BVWP 1992) eingesetzt wurde. Es wurde seither ständig aktualisiert und methodisch erweitert. Neben den kapazitiven Leistungsfähigkeiten der Strecken werden bei der Wirtschaftlichen Zugführung auch die spezifischen Leistungsfähigkei- ten der Knoten berücksichtigt.

Eingangsgröße für die wirtschaftliche Zugführung ist die Verflechtungsmatrix des Schienengü- terverkehrs, welche aus Los 3 übernommen wird. Diese enthält die aufbereiteten Transport- mengen im Hauptlauf und im Zulauf zu See- und Binnenhäfen und ist räumlich nach den definierten Verkehrszellen unterschieden.

In der Wagenbildung erfolgt die Umrechnung der Transportmengen in Güterwagen, sowie eine modellbasierte Schätzung der Leerwagenströme. Die Zugbildung stellt die Wagen unter Berück- sichtigung von Zugbildungsregeln zu fertigen Güterzügen zusammen und erarbeitet einen Gü- terverkehrs-Fahrplan. Unter Berücksichtigung der SPV-Züge als Grundlast erfolgt die Umlegung der ermittelten Güterzüge auf das Netzmodell. Dabei erfolgt für jeden Güterzug eine Bestweg- Routenwahl im Schienennetz, welches durch die Grundlast der SPV-Züge bzw. anderer bereits umgelegter Güterzüge belastet ist.

Die vorherrschenden Fahrverbote auf Streckenabschnitten – beispielsweise im Falle einer Stre- cke, die rein für den Personenverkehr bestimmt ist – bzw. in Knotenbereichen (unter anderem Abbiegeverbote von A über B nach C bedingt durch Traktions- oder Fahrtrichtungswechsel) werden hierbei ebenfalls berücksichtigt.

Die Netzumlegung weiterer SGV-Züge erfolgt somit stets unter Berücksichtigung der bereits bestehenden Netzbelastung durch schon umgelegte SGV-Züge sowie der Grundlast aus SPV- Zügen und berücksichtigt bei zunehmenden Netzengpässen Alternativrouten als Ausweichstre- cken. Da die Netzumlegung kapazitätsabhängig erfolgt, wurden für die Knoten und Kanten des Basisnetzes Leistungsfähigkeiten ermittelt. Über geeignete Modelle werden lastabhängige War- tezeiten in den Knoten und Strecken modelliert und in der Netzumlegung mit berücksichtigt. Den Gesamtprozess zeigt Abbildung 5-2.

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Abbildung 5-3: Analyse- und Prognoseprozess

Ein großer Vorteil des Verfahrens der Wirtschaftlichen Zugführung liegt in der Aufgliederung der Netzbelastung in bestimmte Zeitscheiben, welche Hauptverkehrszeiten von Nebenverkehrszei- ten und Schwachlastzeiten im Tagesverlauf trennen. Während die Leistungen des schnellen Personenfernverkehrs weitgehend gleichmäßig in der Tagesbetriebszeit verkehren, sind sie in der Nacht deutlich ausgedünnt. Im Nahverkehr kommt es zu erheblichen Lastspitzen in der Be- rufsverkehrszeit, während der Verkehr auch hier in der Nacht deutlich reduziert ist. Im Güterver- kehr hingegen sind es besonders die Güterzüge mit langen Laufwegen, die verstärkt in der Nacht verkehren. Die Güterzüge des Sammel- und Verteilverkehrs decken sich zeitlich häufig mit den Lastspitzen des Nahverkehrs.

Aus diesem Grund wird der Tag beim Verfahren der Wirtschaftlichen Zugführung in Zeitscheiben differenziert (vgl. Kapitel 3). Diese beschreiben die jeweiligen Hauptverkehrszeiten und entsprechen in ihrer Definition den Anforderungen der Schall 03.

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Die Aufteilung der Zeitscheiben spiegelt sich auch in den Eigenschaften der einzelnen Strecken wider. So waren die Ränge / Vorrangrestriktionen30 zeitscheibenspezifisch zu erfassen, da gewisse Streckenabschnitte tagsüber dem Personenverkehr vorbehalten sein können bleiben und in der Nacht für den Güterverkehr freigegeben werden oder Vorrangregelungen sich zwischen den Zeitscheiben verändern können.

Bei der Umlegung der gebildeten Güterzüge wird für jede Kante geprüft, ob der folgende Kan- tenabschnitt in Abhängigkeit der Zeitscheiben befahren werden darf. Hierbei wird ein Zug, der während des Befahrens einer Kante die Zeitscheibe wechselt, algorithmisch vollständig der früheren Zeitscheibe zugeschlagen.

Für den Güterverkehr werden lediglich zwei Modellzüge genutzt. Dabei handelt es sich um einen Modellzug für schnelle und einen Modellzug für langsame Güterzüge. Die jeweiligen Eigenschaf- ten werden auf Tabelle 5-4 dargestellt.

Höchstge- schwindigkeit Zugbeeinflus- Fahrzeuglänge Fahrzeugtyp Traktion (km/h) sung (m) GV-S Elektro /Diesel 120/90 PZB 700 GV-L Elektro /Diesel 90/90 PZB 700

Tabelle 5-4: Modellzüge Güterverkehr

30 Vorrang SPV, Vorrang SGV, nur SPV, nur SGV, keine Restriktion, gesperrt

142

5.3.2 Wagenbildung

Die Wagenbildung erfolgt ausgehend von den aufbereiteten Transportmengen des Schienen- güterverkehrs im Hauptlauf und im Zulauf zu See- und Binnenhäfen aus Los 3 für das Analyse- jahr 2010. Diese geben je Quell- und Zielzone das Transportaufkommen in Tonnen zwischen den beiden Zonen an. Die Wagenbildung erfolgt dabei sowohl getrennt nach Gütergruppen (NST-200731) als auch getrennt nach den Systemen Einzelwagenverkehr (EW), Ganzzugver- kehr (GZ) und Kombiniertem Verkehr (KV). Für Erz- und Kohleverkehre wird separat das System Schwerer Ganzzug (Schwere GZ) geführt. Im Kombinierten Verkehr erfolgt eine Unterscheidung nach (kontinentalem) unbegleitetem kombiniertem Verkehr (UKV), (maritimem) Seehafen- Hinterland-Containerverkehr (CO) und begleiteten Verkehren der Rollenden Landstraße (RoLa).

Im ersten Schritt der Wagenbildung werden die zonalen Nachfragemengen auf die Ebene der Bedienpunkte (einschließlich Kbf, Ubf, Rbf/Drehscheibe) des Netzmodells abgebildet. Hierzu ist jede Verkehrszelle system-spezifisch an einen oder mehrere Einspeisungspunkte des Netzes angebunden. Über eine Bestwegsuche im Schienennetz kann dann für jede Quelle-Ziel-Relation und jedes Produktionssystem das Paar von Einspeisungspunkten ermittelt werden, welches die Transportzeit Quell-Zonenschwerpunkt → Quell-Einspeisungspunkt → Ziel-Einspeisungspunkt → Ziel-Zonenschwerpunkt minimiert.

Im zweiten Schritt werden die Nachfragemengen (Tonnen) in beladene Wagen umgerechnet. Dies erfolgt auf Basis von sogenannten Musterwagen, die je Produktionssystem und Güter- gruppe vorgegeben werden. Für die folgenden Güterabteilungen wurden in Abstimmung mit DB Schenker Rail Deutschland Musterwagen erfasst:

31 Eurostat: Standard Goods Nomenclature for Transport Statistics 2007 (Einheitliches Güterverzeichnis für die Ver- kehrsstatistik)

143

Code Elemente

010 Erzeugnisse der Landwirtschaft, Jagd und Forstwirtschaft; Fische und Fischereierzeugnisse 021 Steinkohle 022 Braunkohle 023 Erdöl und Erdgas 031 Erze 032 Düngemittel 033 Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse 040 Nahrungs- und Genussmittel 050 Textilien und Bekleidung; Leder und Lederwaren Holz sowie Holz-, Kork- und Flechtwaren (ohne Möbel); Papier, Pappe und Waren daraus; Verlags- und 060 Druckerzeugnisse, bespielte Ton-, Bild- und Datenträger 071 Koks 072 Mineralölerzeugnisse 080 Chemische Erzeugnisse und Chemiefasern; Gummi- und Kunststoffwaren; Spalt- und Brutstoffe 090 Sonstige Mineralölerzeugnisse 100 Metalle und Halbzeug daraus; Metallerzeugnisse, ohne Maschinen und Geräte Maschinen und Ausrüstungen a.n.g.; Büromaschinen, Datenverarbeitungsgeräte und -einrichtungen; Geräte der Elektrizitätserzeugung und -verteilung u. Ä.; Nachrichtentechnik, Rundfunk- und Fernsehge- 110 räte sowie elektronische Bauelemente; Medizin-, Mess-, steuerungs- und regelungstechnische Erzeug- nisse; optische Erzeugnisse; Uhren 120 Fahrzeuge 130 Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte, Spielwaren und sonst. Erzeugnisse 140 Sekundärrohstoffe; kommunale Abfälle und sonstige Abfälle 160 Geräte und Material für die Güterbeförderung Im Rahmen von privaten und gewerblichen Umzügen beförderte Güter; 170 von den Fahrgästen getrennt befördertes Gepäck; zum Zwecke der Reparatur bewegte Fahrzeuge; sonstige nichtmarktbestimmte Güter a.n.g. 180 Sammelgut: Mischung verschiedener Arten von Gütern, die zusammen befördert werden Nicht identifizierbare Güter: Güter, die sich aus irgendeinem Grund nicht genau bestimmen lassen und 190 daher nicht den Gruppen 01-16 zugeordnet werden können 200 Sonstige Güter a.n.g.

Tabelle 5-5: Zuordnung von Güterabteilungen zu Systemen

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Die Musterwagen unterscheiden sich für jedes System und für jede Gütergruppe. Die Durch- schnittsangaben für die aus der Wagenbildung resultierenden Wagen sind getrennt nach Haupt- systemen in der folgenden Tabelle zu finden. Die intrazonalen Mengen (rd. 31 Mio. Tonnen) sind hierbei nicht berücksichtigt, da sie von der im Netzmodell enthaltenen Grundlast nicht sauber getrennt werden können und darüber bereits erfasst sind.

Einzelwagen- Ganzzug- Kombinier- Eigenschaft Einheit verkehr verkehr ter Verkehr Gesamt

Aufkommen Mio. t 74 179 75 328

Anzahl Wagen Tsd. 3.533 6.884 2.874 13.291

Leerwagenanteil % 40% 50% 24% 42%

Ø Beladung t 21 26 26 25

Tabelle 5-6: Durchschnittsangaben zu den Musterwagen

Im dritten und letzten Schritt der Wagenbildung werden über ein Fahrzeugmodell die notwendigen Leerwagenbewegungen abgeschätzt. Dabei gilt grundsätzlich die Regelung, dass Leerwa- gen in dasjenige Produktionssystem zurückgeführt werden, in dem sie zuvor beladen gefahren wurden. Bei Verkehren im unbegleiteten kombinierten Verkehr und im Container-Verkehr wird allerdings ein gemeinsamer Leerwagenausgleich durchgeführt.

Beim Ganzzugverkehr ergeben sich die Leerwagen prinzipiell durch Spiegeln der beladenen Wagen, d.h. Ganzzüge fahren zunächst beladen vom Quell- zum Zielort und dann leer wieder zurück. Da beladene Züge schneller das Maximalgewicht erreichen als die Maximallänge, führt die Spiegelung der beladenen Züge zu einer hohen Zahl von „kleinen“ Leerzügen. Auf stark frequentierten Relationen werden deshalb Leerzüge bis zum Erreichen der vorgegebenen Ma- ximallänge zusammengefasst, sodass im Ergebnis eine relationsspezifische Optimierung der Ganzzug-Leerwagen erfolgt. In diesen Fällen werden die Leerzüge bis zum Erreichen der Rest- riktionen für die maximal mögliche Zuglänge und das maximal mögliches Zuggewicht zusammengefasst.

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Beim Einzelwagenverkehr und beim kombinierten Verkehr ist zu berücksichtigen, dass Leerwa- gen zu einem bestimmten Grade disponierbar und damit räumlich austauschbar sind. Falls also z.B. Leerwagen an einem bestimmten Bahnhof benötigt werden, können diese ggf. von einem „in der Nähe“ liegenden Bahnhof angefordert werden, falls sie dort nicht mehr gebraucht werden.

Insgesamt stellt sich somit die Aufgabe, die Leerwagenbewegungen so zu disponieren, dass ein möglichst wirtschaftliches (d.h. kostenminimales) Ergebnis erzielt wird. Berücksichtigt man die zusätzlichen Nebenbedingungen, dass keine Leerwagenquellen oder –senken auftreten, so lässt sich die Disposition der Leerwagenbewegungen als ein lineares Optimierungsproblem for- mulieren:

(Optimierungskriterium) Minimiere die Kosten K für den Transport der Leerwagen. Es gilt:

K  ki, j *li, j i, j (Nebenbedingung 1) Die Anzahl der Leerwagen ist größer gleich Null: i, j :l  0 i, j (Nebenbedingung 2) Es treten keine Leerwagenquellen oder -senken auf, d.h. je Leerwagen- ausgleichsbereich ist die Gesamtzahl der einfahrenden Wagen gleich der Gesamtzahl der ausfahrenden Wagen:

i : (bj,i  l j,i )  (bi, j  li, j ) j j Dabei bezeichnet: i,j Index über die Leerwagenausgleichsbereiche (räumliche Aggregationsbereiche) bi,j Anzahl der beladenen Wagen von Ausgleichsbereich i nach Ausgleichsbereich j li,j Anzahl der leeren Wagen von Ausgleichsbereich i nach Ausgleichsbereich j K Gesamtkosten für den Transport der Leerwagen ki,j Kosten für den Transport eines Leerwagens von Ausgleichsbereich i nach Ausgleichs- bereich j, über eine Bestwegumlegung im Schienennetz ermittelt

Die unbekannten Größen li,j können nun mit bekannten Verfahren, z.B. dem Simplexalgorithmus, effizient bestimmt werden.

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Bei den Kosten ki,j für den Transport der Leerwagen ist zu berücksichtigen, dass diese Kosten auch von der Anzahl der beladenen Wagen abhängen: Je mehr beladene Wagen und damit Züge verkehren, desto kostengünstiger ist es, Leerwagen durch Anhängen an die bestehenden Züge mit abzufahren. Die aus der Bestwegumlegung resultierenden Kosten werden deshalb wie folgt transformiert, α (≥ 0) stellt einen freien Parameter dar:

k  k  exp( b ) i, j i, j i, j

Abbildung 5-4 zeigt beispielhaft den Funktionsverlauf dieser Kostentransformation für Parame- terwerte α = 1, 2 und 3. Dabei wird deutlich, dass die Kosten für den Transport der Leerwagen mit steigender Zahl der beladenen Wagen zurückgehen und der Funktionsverlauf durch den zusätzlichen Parameter α gesteuert (kalibriert) werden kann.

Abbildung 5-4: Transformation der Kosten für den Transport der Leerwagen

Da in der Praxis aufgrund zeitlicher Schwankungen des Wagenmaterials, unzureichender Kenntnis, fehlerhafter Disposition etc. eine vollständige Optimierung der Leerwagenströme kaum möglich ist, führt die Leerwagenbildung in der Regel zu niedrigeren Leerwagenanteilen als in der Praxis beobachtet. Deshalb erfolgt im letzten Schritt der Wagenbildung die Kalibrierung der Leerwagenanteile durch system-spezifische Leerwagenfaktoren auf ein vorgegebenes Niveau Abbildung 5-5 zeigt das Prinzip dieser Niveauanpassung. Ausgangspunkt sind 100 beladene Wagen in Hinrichtung und 70 beladene Wagen in Rückrichtung.

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Aus dem linearen Dispositionsproblem resultieren 30 leere Wagen in Rückrichtung, beide Rich- tungen sind somit mit 100 Wagen ausgeglichen. Bei einem Leerwagenfaktor von 0,2 werden 20% mehr Leerwagen erzeugt, also 30*0,2 gleich 6 Leerwagen. Diese werden auf beide Rich- tungen gleichmäßig verteilt, je Richtung entfallen also 3 zusätzliche Leerwagen.

1. Vor Niveauanpassung

100 beladene Wagen

Ausgleichs- Ausgleichs- bereich bereich

70 beladene Wagen

30 leere Wagen

2. Nach Niveauanpassung (Leerwagenfaktor = 0,2)

100 beladene Wagen

3 leere Wagen

Ausgleichs- Ausgleichs- bereich bereich d.h. je Richtung werden 30*0,2/2=3 leere Wagen zusätzlich erzeugt 3 leere Wagen

70 beladene Wagen

30 leere Wagen

Abbildung 5-5: Kalibrierung der Leerwagenanteile

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5.3.3 Zugbildung

Im Schritt der Zugbildung werden aus den Wagen als Ergebnis der Wagenbildung Züge zwischen Güterknoten gebildet. Am Ende wird ein Güterverkehrs-Fahrplan ermittelt. In den Prozess der Zugbildung werden dabei neben dem gültigen KV-/Rbf-Konzept32 auch geltende Produkti- onsregeln, sowie Restriktionen bei Zuglängen und Zuggewichten miteinbezogen.

Die Zugbildung erfolgt auf Basis eines durchschnittlichen Werktages. Daher sind die aus der Wagenbildung resultierenden Jahresmengen auf Tageswerte umzurechnen. Die Anzahl der Werktage je Produktionssystem wurde hierbei in Abstimmung mit DB Schenker Rail Deutsch- land festgelegt. Weiter erfolgt auf Basis von system-spezifischen Stundenpegeln33 eine Pege- lung für jeden Wagen nach Tagesstunden. Dies geschieht für Seehäfen und sonstige Einspei- sungspunkte separat. Innerhalb der Tagesstunden wird die Tagesminute zufällig bestimmt, diese stellt die Wunschabfahrtszeit der Wagen/Nachfrage dar. Alle benötigten Angaben sind mit DB Schenker Rail Deutschland abgestimmt und dürfen zur Wahrung von Betriebs- und Geschäfts- geheimnissen von DB Schenker Rail Deutschland nicht dargestellt werden.

Ganzzüge fahren beladen direkt von der Quelle zum Ziel und leer wieder zurück. Die Zugbildung ergibt sich deshalb aus der Anzahl der beladenen Wagen zwischen den Einspeisungspunkten im Netz und mittleren Auslastungen (bezogen auf Beladung und Länge) in der Differenzierung nach normalen und schweren Ganzzügen. Dabei können auch Zugfrequenzen kleiner Eins entstehen, was bedeutet, dass solche Ganzzüge dann nicht täglich fahren.

Beim Einzelwagenverkehr und kombinierten Verkehr stellt sich die Situation wesentlich komple- xer dar, da Wagen dieser Produktionssysteme in der Regel mit mehr als einem Zug abgefahren werden und zwischen den verschiedene Produktionsebenen Rangierbahnhof (Rbf), Knoten- punktbahnhof (Kbf), KV-Terminal (Ubf) und Bedienpunkt (BP)34 unterschieden werden müssen.

Im Einzelwagen-Rangierkonzept von DB Schenker Rail obliegt die Bildung von Ferngüterzügen hierbei den Rangierbahnhöfen, wohingegen in den untergeordneten Knotenpunktbahnhäfen Zubringerzüge, sowie regionale Verbindungen zwischen Knotenpunktbahnhöfen und den ihnen zugeordneten Rangierbahnhöfen behandelt werden35 .

32 Anzahl, Standorte, Einzugsbereiche und Leistungsfähigkeiten der Zugbildungsanlagen 33 Wahrscheinlichkeit, dass die Wunschabfahrtszeit der Verlader/Nachfrager in der Tagesstunde liegt 34 Für den kombinierten Verkehr entfällt die Produktionsebene der Bedienpunkte, da Kombinierte Verkehre direkt in den Ubf eingespeist werden. 35 Abweichungen in der Rollenverteilung Fern/Regional kann es in geringem Maße jedoch bei „großen“ Knotenpunkt- bahnhöfen bzw. „kleinen“ Rangierbahnhöfen“ geben.

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Für die Produktionssysteme EW, UKV und CO wird deshalb in Abstimmung mit dem BMVI das sogenannte flexible Knotenpunktsystem simuliert. Dieses kann gemäß Abbildung 5-6in die 4 Phasen Ermittlung der Leitwege, Einstellen der Wagen in Züge, Ermitteln der Abfahrtszeiten der Züge und Rückkoppelung von Phase 3 in Phase 1 zur Optimierung der Leitwege gegliedert werden:

Innerhalb von Phase 3 findet ebenfalls eine Rückkoppelung zur Optimierung des Fahrplans statt.

Abbildung 5-6: Phasen bei der Simulation des flexiblen Knotenpunktsystems

Phase 1: Ermittlung der Leitwege In der ersten Phase der Simulation des flexiblen Knotenpunktsystems werden system- und relations-spezifisch die Leitwege ermittelt, d.h. die optimale Abfolge Quell-Bedienpunkt →Kbf → Rbf → Rbf → Kbf → Ziel-Bedienpunkt für den EW sowie Quell-Ubf → Drehscheibe → Dreh-scheibe → Ziel-Ubf für den KV. Damit wird für jeden Wagen festgelegt, in welchen Zugbildungsanlagen er – falls die Nachfrage nicht ausreicht, um den Wagen direkt abzufahren - um-gestellt werden kann.

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Die Ermittlung der Leitwege basiert auf Einzugsbereichen der Zugbildungsanlagen. Diese legen fest, welche Kbf von welchen Bedienpunkten und welche Rbf/Drehscheiben von welchen Kbf/Ubf angefahren werden können. In der Ermittlung der Leitwege wird über eine Bestwegsu- che im unbelasteten Netz jedem Quelle-Ziel-Paar Bedienpunkt → Bedienpunkt bzw. Kbf/Ubf → Kbf/Ubf unter Berücksichtigung der Einzugsbereiche das optimale Paar Kbf → Kbf bzw. Rbf/Drehscheibe → Rbf/Drehscheibe bestimmt und als Teil des Leitweges angesetzt.

Phase 2: Einstellen der Wagen in Züge Nach Ermittlung der Leitwege erfolgt das Einstellen der beladenen und leeren Wagen in Züge. Wie Abbildung 5 6 zeigt, werden dabei insgesamt 5 Hierarchiestufen durchlaufen und 7 Zugty- pen (Zugkennziffern) unterschieden:  1: direkter Zug zwischen Bedienpunkten  2: CB (Cargo Bedienfahrt) zwischen Bedienpunkt und Kbf  3: IRC (InterRegio Cargo) zwischen Kbf  4: RC (Regio Cargo) zwischen Kbf und eigenem Rbf  5: IRC (InterRegio Cargo) zwischen Kbf und fremdem Rbf  6: IRC (InterRegio Cargo) zwischen fremdem Rbf und Kbf  7: IRC (InterRegio Cargo) zwischen Rbf

Beim Durchlaufen der Hierarchiestufen wird beginnend bei der obersten Stufe (direkter Zug zwischen Bedienpunkten) für jede Relation, sofern die erforderlichen Mengen vorhanden sind, ein maßgeblicher bzw. mehrere maßgebliche Züge gebildet (Zugkennziffern 1, 3, 5-7). Dabei werden sowohl beladene Wagen als auch Leerwagen berücksichtigt.

Durch die Zugbildungsregeln nicht abfahrbare Restmengen werden an die nächste Hierarchie- stufe übertragen. Für Restmengen der letzten Stufe werden unterausgelastete Züge gebildet. Züge im Zu- und Ablauf der maßgeblichen Züge (Zugkennziffern 2, 4) werden ebenfalls immer (d.h. ggf. auch unterausgelastet) gebildet, so dass grundsätzlich die gesamte Nachfrage abgefahren wird.

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Abbildung 5-7 Hierarchiestufen bei der Simulation des flexiblen Knotenpunktsystems

Maßgebliche Züge werden immer dann gebildet, wenn genügend Menge auf der jeweiligen Quelle-Ziel-Relation vorhanden ist. Zusätzlich sind bei allen Zügen, d.h. maßgebliche Züge und Züge im Zu- und Ablauf, Obergrenzen bezüglich Länge und Gewicht der Züge einzuhalten. Hierzu ist system-spezifisch jeder Zugkennziffer ein Musterzug zugeordnet, der neben physikalischen Angaben des Zuges (Länge und Gewicht der Lok) die Zugbildungsregeln auf Basis von Maximal- und Minimalauslastungen jeweils für Länge und Gewicht des Zuges beinhaltet.

Für jeden Musterzug sind somit neben Länge und Gewicht der Lok auch Maximalwerte und Mi- nimalwerte zu Zuglänge und Zuggewicht vorgegeben. Für jeden Wagen sind weiterhin Länge, Eigengewicht und Ladungsgewicht bekannt. Durchschnittliche Angaben zu den Produktionssys- temen nach erfolgter Zugbildung sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

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Einzelwagen- Ganzzug- Kombinierter Eigenschaft Einheit verkehr verkehr Verkehr Gesamt

Anzahl Züge Tsd 569 258 183 1.017

Ø Zuglänge m 433 449 461 442

Ø Zuggewicht t 1.070 1.443 1.051 1.159

Ø Beladung t 453 691 437 509

Tabelle 5-7: Durchschnittsangaben je Produktionssystem

Innerhalb der unterteilten Musterzüge wurden die Modellzüge GV-S (schneller Güterzug) und GV-L (langsamer Güterzug) derart gewählt, dass regionale Zubringerverkehre im Einzelwagen- verkehr (Zugkennziffer 2, Cargo Bedienfahrt), sowie die Verkehre der Rollenden Landstraße und im Schweren Ganzzugverkehr mittels langsamen Modellzugs operieren. Bei den sonstigen Mus- terzügen wurde der schnelle Güterzug als Modellzug gewählt.

Damit ein maßgeblicher Zug gebildet werden kann, muss mindestens eines der folgenden beiden Kriterien erfüllt sein:  Summe der Wagenlängen + Loklänge ≥ minimale Zuglänge  Summe der Wagengewichte + Lokgewicht ≥ minimales Zuggewicht

Die Wagengewichte beinhalten dabei das Eigengewicht sowie das Gewicht der Ladung.

Die maximale Länge und das maximale Gewicht eines Zuges hängen zudem von der bedienten Bahnhof-Bahnhof-Relation und dem gewählten Laufweg (Bestweg) ab, der aus der vorge- lagerten Ermittlung der Leitwege für jede Relation bekannt ist. Sie entsprechen dem Minimum aus  der Maximallänge bzw. dem Maximalgewicht des Musterzugs,  der zulässigen Maximallänge bzw. dem zulässigen Maximalgewicht auf den Strecken der wählten Route,  der maximalen Nutzlänge der Gleise bei Ausfahrt und Einfahrt des Zuges aus einer bzw. in eine Zugbildungsanlage.

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Bei der Bestimmung der Laufwege wird je Musterzug, also je Kombination aus Produktionssys- tem und Zugkennziffer geprüft, ob sich die geforderten Mindestzuglängen und Mindestzugge- wichte mit den maximalen Längen und Gewichten der Strecken in Einklang bringen lassen. So kann es vorkommen, dass ein Musterzug mit Mindestlänge von 600 Metern einen anderen Laufweg zwischen zwei Knoten A und B erhält, als ein Musterzug mit einer geforderten Mindest- länge von 680 m. Im besonderen Fall, dass keine Relation zwischen den Zugbildungsanlagen ermittelt werden kann, bricht die Zugbildung mit einer Fehlermeldung ab und es müssen korrigie- rende Anpassungen vorgenommen werden.

Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die betroffenen Knoten in zwei verschiedenen „Net- zinseln“ liegen und kein zusammenhängend verbundenes Netz bilden. Des Weiteren trifft dies auf diejenigen Bereiche des Schienennetzes zu, in denen alle an einen Knoten angrenzenden Strecken eine Längenbeschränkung aufweisen. So kann bspw. kein Musterzug mit 740 dort gebildet werden, wo streckenseitig jeweils nur 670 m Zuglänge erlaubt sind. Eine Lösung kann dann nur durch Anpassen, der Mindestlängen und / oder Mindestgewichte erreicht werden.

Die Frequenz eines Zuges beträgt zunächst immer 1, damit verkehrt der gebildete Zug unab- hängig von seiner Auslastung täglich. Um auch nicht täglich verkehrende Züge modellieren zu können, wurden für die Systeme EW, UKV und CO Standardlängen vorgegeben, durch die sich die Frequenz reduziert.

Im letzten Schritt des Stufenprozesses zur Simulation des flexiblen Knotenpunktsystems werden die noch verbleibenden Restmengen im „starren“ Knotenpunktsystem zwischen den Ran- gierbahnhöfen/Drehscheiben abgefahren. Dabei werden für alle Rbf/Drehscheibe- Rbf/Drehscheibe-Relationen, bei denen die Wagenmenge das erforderliche Auslastungsmini- mum überschreitet, Direktzüge zwischen den Rangierbahnhöfen/Drehscheiben gebildet und die Wagen entsprechend in diese eingestellt.

Aus diesen Direktverbindungen zwischen den Rangierbahnhöfen/Drehscheiben wird dann ein neues Netz mit den Streckeneigenschaften Entfernung, Fahrzeit und Frequenz gebildet. An- schließend erfolgt in diesem neuen Netz eine Bestwegsuche für all diejenigen Wagen, für die sich keine Direktverbindung gelohnt hat, solche Wagen werden also ein- oder mehrfach Fern- Fern umgestellt.

Güterwagen, die nicht bereits in einer der höheren Hierarchiestufen des flexiblen Knotenpunkt- systems von Abbildung 5-6 abgefahren werden können, durchlaufen die komplette Zugbildungs- kette. Ausgehend von einem Quell-Bedienpunkt (QBP) werden sie über einen Quell- Knotenpunkt- (QKbf) und Quell-Rangierbahnhof (QRbf) sowie eventuell einen oder mehrere weitere dazwischenliegende Rangierbahnhöfe hin zum Ziel-Rangierbahnhof (ZRbf) und weiter über den Ziel-Knotenpunktbahnhof (ZKbf) hin zum Ziel-Bedienpunkt (ZBP) geführt.

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Treten Fernverkehre zwischen zwei Rangierbahnhöfen – Züge mit der Zugkennziffer 7: IRC (InterRegioCargo) zwischen Rbf – auf, so werden die betroffenen Wagen in Abhängigkeit der Anzahl der in der Zugbildungskette beteiligten Rangierbahnhöfe ein- oder mehrfach Fern-Fern umgestellt.

Phase 3: Ermitteln der Abfahrtszeiten der Züge Nach Einstellen der Wagen in die Züge werden die Abfahrtszeiten der Züge festgelegt. Dies erfolgt zunächst auf Basis der über die Stundenpegel festgelegten (Wunsch-)Abfahrtszeiten der Wagen. Da mit einem durchschnittlichen Werktag gerechnet wird, kann nicht einfach die zeitlich letzte Abfahrtszeit der Wagen als Abfahrtszeit der Züge gewählt werden. Stattdessen wird die Abfahrtszeit für jeden Zug über ein Optimierungsverfahren jeweils minutenscharf so bestimmt, dass die Summe der Wartezeiten der Wagen auf Abfahrt – d.h. die Summe der Differenzen „Ab- fahrtszeit des Zuges“ – „Wunschabfahrtszeit der Wagen“ – minimiert wird. Ggf. müssen Wagen auf die Abfahrt am nächsten Tag warten. Zusätzlich wird eine fixe, lastunabhängige Einstellzeit der Wagen in die Züge berücksichtigt.

Bei Wagen, die in Zugbildungsanlagen zu neuen Zügen zusammengestellt werden, kann der Wagen erst dann wieder abgefahren werden, wenn er aus dem einfahrenden Zug ausgestellt und in den abfahrenden Zug eingestellt wurde. Für jeden Wagen ist deshalb die frühestmögliche Abfahrtszeit aus der Zugbildungsanlage zu ermitteln. Diese ergibt sich wie folgt:

Frühestmögliche Abfahrtszeit = Ankunftszeit des einfahrenden Zuges + Fixe, lastunabhängige Ausstellzeit des Wagens + lastabhängige Umstellzeit des Wagens + fixe, lastunabhängige Einstellzeit des Wagens

Die Abfahrtszeit des ausfahrenden Zuges ergibt sich dann wie oben dargestellt durch das Opti- mierungsverfahren zur Minimierung der Summe der Wartezeiten der Wagen.

Zur Bestimmung der lastabhängigen Umstellzeiten der Wagen sind je Zugbildungsanlage folgende Angaben notwendig:  Rangierpause ja/nein, differenziert nach Stundengruppen  Leistungsfähigkeit, differenziert nach Stundengruppen

155

Insgesamt werden bei Zugbildungsanlagen vier Stundengruppen unterschieden. Diese sind von 05.00 Uhr bis 09.00 Uhr, 09.00 Uhr bis 13.00 Uhr, 13.00 Uhr bis 20.00 Uhr und von 20.00 Uhr bis 5.00 Uhr definiert. Die Unterteilung ergibt sich aus den durchschnittlichen Besetzungszeiten und Tagespegeln in den Zugbildungsanlagen und hat somit betriebliche Gründe. Sie lässt sich nicht mit den bei Netzkanten relevanten Zeitscheiben vergleichen.

Die Leistungsfähigkeiten werden in der Einheit Anzahl der umstellbaren Wagen pro Stunde für Kbf/Rbf/Drehscheibe und in der Einheit Anzahl der umstellbaren Ladeeinheiten pro Stunde für Ubf vorgegeben. Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein gewisser Anteil der Wagen aufgrund belegter Richtungs- bzw. Ausfahrgleise mehrfach über den Ablaufberg geschoben werden muss (Anteil Mehrfachabläufe) und auch innerhalb einer Stundengruppe Pausen stattfinden können. Daher wird für jede Zugbildungsanlage eine tägliche Betriebsdauer in Stunden hinterlegt. So- wohl Mehrfachabläufe wie auch eingeschränkte Betriebsdauern reduzieren die tatsächliche Leis- tungsfähigkeit der Zugbildungsanlage.

Die Angaben der DB Schenker Rail enthalten jeweils genau eine ganztätig anzuwendende Um- stellleistung je Zugbildungsanlage. Somit ergibt sich für jede der 4 Stundengruppen die gleiche Leistungsfähigkeit in Wagen pro Stunde. Eine Erhöhung der Stundengruppenanzahl und zeitliche Aufteilung entsprechend der 5 Zeitscheiben würde somit keine Veränderung nach sich ziehen, die Nutzung von 4 Stundengruppen ist ausreichend.

Abbildung 5-8 zeigt den Dialog zur Erfassung der Leistungsfähigkeiten der Zugbildungsanlagen.

Abbildung 5-8: Dialog zur Erfassung der Leistungsfähigkeiten der Zugbildungsanlagen

156

Die Ermittlung der Umstellzeiten der Wagen erfolgt über ein vereinfachtes deterministisches Modell. Zunächst sind eventuelle Rangierpausen zu berücksichtigen, betroffene Wagen warten bis zum Ende der Rangierpause auf Behandlung. Anschließend werden die Wagen in der zeitlichen Reihenfolge ihres Eintreffens in der Zugbildungsanlage abgearbeitet.

Überzählige Wagen, die in einer Tagesstunde aufgrund der begrenzten Leistungsfähigkeit des Ablaufberges nicht abgedrückt werden können, warten bis zum Anfang der nächsten Tages- stunde. Können sie dort wiederum nicht abgedrückt werden, warten sie bis zum Anfang der übernächsten Tagesstunde etc..

Da die auf diese Weise ermittelten Abfahrtszeiten der ausgehenden Züge auch die Ankunfts- zeiten der einfahrenden Züge und damit die stundengruppen-spezifische Belastung der Zugbil- dungsanlagen beeinflusst, findet eine Rückkoppelung innerhalb Phase 3 der Zugbildung statt: Die Abfahrtszeiten der Züge werden iterativ so lange angepasst, bis ein weitgehend stabiles und optimiertes Ergebnis vorliegt.

Phase 4: Rückkoppelung von Phase 3 in Phase 1 zur Optimierung der Leitwege Da zu Beginn der Zugbildung die resultierenden Auslastungen der Zugbildungsanlagen noch nicht bekannt sind, werden die Leitwege in Phase 1 zunächst unter der Annahme unbegrenzter Kapazitäten ermittelt. Dies hat jedoch zur Folge, dass nach Zugbildung einzelne Zugbildungs- anlagen deutlich überlastet sein können, obwohl andere „alternative“ Zugbildungsanlagen noch freie Kapazitäten aufweisen.

Aus diesem Grunde findet in Phase 4 der Zugbildung eine Rückkoppelung in Phase 1 statt. Hierzu wird die Zugbildung mehrfach durchlaufen und in der Ermittlung der Leitwege jeweils je Zugbildungsanlage eine mittlere lastabhängige Umstellzeit der Wagen berücksichtigt. Die mittleren Umstellzeiten werden dabei in der ersten Iteration der Zugbildung auf Null gesetzt und dann am Ende von Phase 3 aus den Umstellzeiten der Wagen ermittelt.

Ergebnis der Rückkoppelung ist, dass zuvor überlastete Zugbildungsanlagen in der nächsten Iteration – soweit möglich – gemieden werden und stattdessen alternative Zugbildungsanlagen angefahren werden, insgesamt also eine Optimierung des gesamten Produktionsprozesses erreicht wird.

157

5.3.4 Kapazitätsabhängige Netzumlegung

Im Prozess der kapazitätsabhängigen Netzumlegung mit WiZug werden die in der Zugbildung gebildeten Güterzüge auf das Schienennetz umgelegt. Dies erfolgt unter Berücksichtigung der fix auf das Schienennetz umgelegten Grundlast aus SPV-Zügen, sowie einer SGV-Grundlast. Diese wurde den Daten aus den Spalten „Sonstige“ und „Rest“ der Istzug-Belastung (IBL) der DB Netz AG entnommen (vgl. Kapitel 5.2).

Die Umlegung der Güterzüge erfolgt basierend auf Umlegungsrängen nach einer definierten Reihenfolge. Diese Umlegungsränge sind für jede Kombination aus System und Zugkennziffer bei den Musterzügen hinterlegt. Hierbei werden zuerst die Zubringerzüge zwischen BP und Kbf sowie zwischen Kbf und eigenem Rbf umgelegt, bevor die sonstigen Züge umgelegt werden.

Wegen der relativ geringen Laufweite und der räumlichen Lage der Zugbildungsanlagen stehen Zubringerzügen in der Regel keine oder nur geringfügige Umwegmöglichkeiten zur Verfügung. Durch die vorrangige Umlegung wird sichergestellt, dass die Zubringerzüge bei zunehmender Netzbelastung ihre optimalen Wege weitgehend beibehalten und nicht auf extrem weite Umlei- tungen geführt werden.

Die Umlegung selbst erfolgt für jeden Güterzug mittels einer Bestwegroutensuche. Dabei werden vom Umlegungsalgorithmus stets die bereits auf das Netz umgelegten Züge berücksichtigt. Der durch die Umlegungsränge bestimmte Umlegungszeitpunkt für einen Zug ist hierbei vom Zeitfenster zu unterscheiden, in dem der Zug laut Fahrplan auf dem Schienennetz unterwegs ist. Dessen Wunschabfahrtszeit ist als Ergebnis der Zugbildung hinterlegt und kann auf einen Tag gesehen durchaus vor der Abfahrtszeit eines anderen Zuges liegen, der vom Algorithmus bereits in einem früheren Stadium des Umlegungsprozesses auf das Netz gelegt worden ist.

Die kapazitätsabhängige Umlegung erfolgt dabei unter Berücksichtigung von

 Fahrverboten auf Strecken (Von-Knoten → Nach-Knoten) und in Knoten (Von-Knoten → Über-Knoten → Nach-Knoten) sowie  Strecken-spezifischen maximale Zuglängen und Zuggewichten.

158

Unter den zulässigen Routen ist im Rahmen der Bestwegroutensuche jeweils diejenige Route R zu ermitteln, welche die generalisierten Kosten GKR minimiert. Diese setzen sich aus Zeit- und Kostenkomponenten zusammen:

GKR = tR + γ TPR

Dabei bezeichnet:

GKR Generalisierte Kosten der Route R tR Fahrzeit des Zuges auf der Route R (in Minuten)

TPR Summe der Trassenpreise auf der Route R (in Euro/Zug) γ Gewichtung der Trassenpreise für die Routensuche

Der Trassenpreis TPR ergibt sich durch Summation der an den Kanten der Route hinterlegten Trassenpreise. Als Gewichtungsparameter wurde hierbei ein Value of Time (VoT) verwendet, der in einer Vorstudie für die DB Netz AG36 erarbeitet wurde.

Für die Bestimmung der Fahrtzeit tR sind verschiedene Zeitkomponenten einzubeziehen:  Abbiegewiderstände (Von-Strecke → Nach-Strecke)  Traktionswechselzeiten  Streckenspezifische planmäßige Fahrzeiten, differenziert nach schnellen und langsamen Güterzügen  Auf Strecken und in Knoten aufgrund beschränkter Kapazitäten entstehende lastabhängige Wartezeiten

Nach Ermittlung der Bestwegroute R werden entlang der Route die Kanten- und Knotenbelas- tungen angepasst und die in den Strecken und Knoten entstehenden lastabhängigen Wartezei- ten für die Umlegung der nachfolgenden Züge neu berechnet. Die Netzumlegung erfolgt also immer unter Berücksichtigung der Netzbelastung bereits umgelegter SGV-Züge sowie der Grundlast aus SPV-Zügen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei zunehmender Netzbe- lastung und damit einhergehenden Engpässen Züge sukzessive auf Alternativrouten umgelegt werden und somit eine gleichmäßige und wirtschaftlich optimale Netzumlegung erzielt wird.

Im Routenverlauf eines jeden Zuges ist dabei für alle durchfahrenen Kantenabschnitte immer die jeweilige Abfahrts- und Ankunftszeit pro Kante hinterlegt. Da die restliche Kapazität einer poten- ziell zu befahrenden Folgekante je Zeitscheibe bekannt ist, erfolgt die Umlegung stets unter der Vorgabe, die außerplanmäßigen Wartezeiten zu minimieren. Durch die feingliedrige Struktur des

36 BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt GmbH + DB Netz AG, I.NVT 7, EvalInfra – Weiterentwicklung des Nachfra- gemodells für den Güterverkehr, Freiburg/Frankfurt 2009

159

auf STREDA.X basierenden Basisnetzes 2010 wird somit vermieden, dass den Streckenab- schnitten zu viel Kapazität durch zu groß gewählte Zeitscheiben zugerechnet wird.

Die Bestimmung der Leistungsfähigkeit einer Kante erfolgt wie auch die kapazitätsabhängige Netzumlegung zeitscheibenspezifisch. Die Wahl der 5 im Umlegungsprozess genutzten Zeit- scheiben entspricht den Vorgaben der Schall 03. Eine Feinaufteilung des Tages auf eine deutlich höhere Zahl an Zeitscheiben, wie bspw. eine Zeitscheibe je Tagesstunde, ist aus algorithmischen und Laufzeitgründen nicht durchführbar.

5.3.5 Qualitätssicherung

Das Verfahren der Wirtschaftlichen Zugführung (WiZug) der BVU wird schon seit dem ersten gesamtdeutschen Bundesverkehrswegeplan (BVWP 1992) genutzt. Es schließt eine Umrech- nung von Transportmengen des Güterverkehrs in beladene und leere Wagen (Wagenbildung), die Generierung von Zügen aus der ermittelten Wagenmatrix (Zugbildung), sowie eine kapazi- tätsabhängige Umlegung der Ströme des Personen- und Güterverkehrs auf das Schienennetz mit ein. Durch ständige Aktualisierung und methodische Erweiterungen werden auch die Leis- tungsfähigkeiten von Knoten und Kanten im Umlegungsprozess berücksichtigt. WiZug hat sich somit in den letzten 20 Jahren als Werkzeug zur Abbildung des Güterverkehrs innerhalb eines Schienennetzes etabliert und bewährt.

Die Eingangsgrößen für die Wagen- und Zugbildung sind im Kapitel 4 vorgestellt worden. Sie basieren zum überwiegenden Teil auf Durchschnittswerten des Jahres 2010 der DB Schenker Rail Deutschland GmbH (DB SRD), berücksichtigen aber auch die Angaben, die in der Bedarfs- planüberprüfung genutzt wurden. Bei der Wagenbildung werden die Transportmengen des Schienengüterverkehrs aus Los 3 mittels dieser Durchschnittswerte und einem erprobten Algo- rithmus in Güterwagen umgerechnet.

Die Zugbildung setzt die Wagenmatrix der leeren und beladenen Güterwagen in relationsspezifische Züge mit einem festen Güterfahrplan um. Auch hier werden direkt Eingangsdaten der DB SRD genutzt, um die Eigenschaften der zu bildenden Züge festzulegen. Im Fall der Daten für die Wagen- und Zugbildung wurden an einigen Stellen durch die Gutachter Änderungen vorgenommen. Diese ergaben sich aus anderslautenden Annahmen, gutachterlicher Fachkenntnis oder modellbedingten Gründen. Die Änderungen wurden dabei stets von Seiten der DB SRD abgenommen, so dass auch diese als geeignete Eingangsgrößen für eine Umlegung der Ver- flechtungsmatrizen im Güterverkehr erachtet werden können.

160

Zur Validierung der Berechnungen aus Wagen- und Zugbildung wurden die Leerwagenanteile sowie durchschnittlichen Zugauslastungen überprüft und mit Vergleichswerten der DB SRD abgeglichen. Ein ähnliches Vorgehen fand auch bei den Auslastungen der Zugbildungsanlangen hinsichtlich der ermittelten Zugbildungssterne statt. Diese geben an, welche Knoten in welchem Zug- und Wagen-Umfang mit einer Zugbildungsanlage in Verbindung stehen. Hier hat sich insbesondere der Großraum Dresden als problematisch erwiesen, da die dortige Zugbildungsanla- ge ihre Güterverkehrsfunktion mittlerweile beinahe komplett eingebüßt hat.

Die Eingangs- und Ausgangsgrößen aus dem Prozess der Wirtschaftlichen Zugführung wie unter anderem die Fahrleistungen von beladenen und leeren Fahrten je Produktionssystem werden beim Gutachter vorgehalten und können bei Bedarf eingesehen werden. Eine Veröffentli- chung in Berichtsform ist aufgrund der gültigen Datenschutzvereinbarungen mit DB Netz und DB Schenker Rail Deutschland nicht möglich.

161

6 KALIBRIERUNG DER UMLEGUNGSMODELLE ANHAND DES ANALYSEZU-STANDES 2010 UND QUALITÄTSSICHERUNG

6.1 Umlegung der Nachfrage des Schienenpersonenverkehrs

Für die an die VP 2030 anschließenden Bewertungen von Infrastrukturmaßnahmen beim Ver- kehrsträger Schiene ist die Dimensionierung der auf den einzelnen Teilstrecken des Schienen- netzes anzubietenden Platzkapazitäten des Schienenpersonenverkehrs (SPV) von entschei- dender Bedeutung für die Ermittlung der Betriebskosten und der externen Kosten (z.B. Abgas- und Lärmemissionen) des SPV. Daher war die Validität der Umlegungsmodelle anhand eines Abgleichs der je Streckenabschnitt ermittelten Modellergebnisse (Istwerte) mit entsprechenden Querschnittszählwerten (Sollwerte) nachzuweisen. Darüber hinaus diente dieser Abgleich auch der Qualitätssicherung der in Los 3 erstellten Matrix der SPV-Nachfrage.

Der Soll-/Istwertabgleich für den SPV fand nur für die regelmäßig verkehrenden Tagzüge statt, da für die Nacht- und Autoreisezüge, Sonderzüge sowie saisonal verkehrenden Züge keine ver- gleichbaren Querschnittszählwerte verfügbar sind. Diese Züge werden künftig als „sonstiger SPFV“ bezeichnet. Vor der Netzumlegung wurde die aus Los 3 zur Verfügung gestellte Nachfra- gematrix des gesamten SPV noch um die auf sonstige SPFV-Züge entfallenden Nachfragewerte bereinigt.

Die zur Kalibrierung der Netzumlegung benötigten Sollwerte wurden den Gutachtern von der DB AG für die von der DB Fernverkehr AG und der DB Regio AG betriebenen Linien aus dem Rei- sendenerfassungsystem (RES) vertraulich übergeben. Von den Aufgabenträgern des SPNV wurden ähnliche Werte für die von DB AG-fremden Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) betriebenen Linien zur Verfügung gestellt. Aus Wettbewerbsgründen dürfen diese Nachfragedaten nicht veröffentlicht werden.

Der Soll-/Istvergleich der Umlegungsergebnisse mit entsprechenden Querschnittszählwerten erfolgte für die fernverkehrsrelevanten Strecken im deutschen Schienennetz. Als „fernverkehrs- relevant“ werden alle die Strecken bezeichnet, auf denen SPFV-Produkte (z.B. ICE, TGV, Tha- lys, IC/EC) verkehren oder Nahverkehrsprodukte, bei denen zu vermuten ist, dass der überwie- gende Teil der Verkehrsnachfrage aus Fernverkehrsrelationen mit einer Reiseweite von mehr als 50 km besteht. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Strecken mit einer Bedienung durch Expresszüge (bei der DB Regio AG: RegionalExpress).

162

Die interne Qualitätssicherung erfolgte zunächst anhand der folgenden grafischen Darstellun- gen:

Anlage 6.1: Querschnittsbelastungen des SPFV und des SPNV (ohne S-Bahn) im Analyse- zustand 2010 Anlage 6.2: Querschnittsbelastungen des SPFV im Analysezustand 2010 Anlage 6.3: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Analysezustand 2010 Anlage 6.4: Abweichungen zwischen Umlegungsergebnissen und Zählwerten des SPFV und des SPNV (ohne S-Bahn) Anlage 6.5: Abweichungen zwischen Umlegungsergebnissen und Zählwerten des SPFV Anlage 6.6: Abweichungen zwischen Umlegungsergebnissen und Zählwerten des SPNV (ohne S-Bahn) Anlage 6.7: Querschnittszählwerte des SPFV im Analysezustand 2010 Anlage 6.8: Querschnittszählwerte des SPNV (ohne S-Bahn) im Analysezustand 2010

Zur externen Qualitätssicherung stehen diese Unterlagen den Fachkoordinatoren und dem Fachreferat des BMVI (G12) zur Einsicht beim Gutachter zur Verfügung. Eine materielle Mit- nahme der Unterlagen ist aufgrund der bestehenden Nutzungsvereinbarung mit der DB Netz AG und ähnlich lautenden Vereinbarungen mit den Aufgabenträgern des SPNV nicht möglich.

Neben dem Soll-/ Istvergleich auf der Ebene der Querschnittsbelastungen erfolgte noch ein Ab- gleich der Eckwerte des aus der Umlegung resultierenden Verkehrsaufkommens und der entsprechenden Verkehrsleistungen mit entsprechenden Vergleichswerten gemäß „Verkehr in Zah- len“37. Alle Angaben zum Verkehrsaufkommen und zu den Verkehrsleistungen beziehen sich ausschließlich auf das Territorium Deutschlands.

37 Bundesministerium Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) / Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (Be- arb.), Verkehr in Zahlen 2010

163

Die aus der Umlegung der in Los 3 kalibrierten Nachfragematrix des SPV resultierenden Eck- werte des Verkehrsaufkommens des SPFV und des SPNV sind in Tabelle 6-1 den Vergleichs- werten aus „Verkehr in Zahlen“ gegenübergestellt.

Mio. Personenfahrten/Jahr Ergebnis der Modell- Vergleichswert aus Nachfragesegment rechnung „Verkehr in Zahlen“ SPFV-Tagzüge Ersteinsteiger 94,1 Umsteiger vom SPNV auf den SPFV 27,1 Umsteiger vom ÖSPV auf den SPFV 0,2 SPFV übrige Produkte 4,8 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 126,2 126,0 SPNV Ersteinsteiger aus Umlegung 1.874,1 Umsteiger von SPNV auf den SPFV - 27,1 Umsteiger vom ÖSPV auf den SPNV 3,1 Binnenverkehr der Verkehrszellen 431,4 Summe SPNV 2.281,5 2.299,0 Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 2.407,7 2.425,0

Tabelle 6-1: Abgleich der Eckwerte des Verkehrsaufkommens zwischen den Ergebnissen der Modellrechnung und den Vergleichswerten aus „Verkehr in Zahlen“

Das Aufkommen der SPFV-Tagzüge setzt sich aus den Ersteinsteigern in den SPFV sowie den Umsteigern vom SPNV und vom ÖSPV auf den SPFV zusammen. Umsteiger zwischen SPFV- Zügen werden nur einmal gezählt. Zu dem Aufkommen der SPFV-Tagzüge kommt noch das Aufkommen der übrigen SPFV-Produkte (z.B. Nacht-, Autoreise- und Sonderzüge). Das entsprechende Verkehrsaufkommen wurde aus dem Geschäftsbericht der DB Fernverkehr AG38 übernommen. Die Nachfrage der ohne Halt über deutsches Territorium verlaufenden Züge zwischen Salzburg und Kufstein wird als exterritorial betrachtet.

Das Verkehrsaufkommen des SPNV ist zunächst dadurch definiert, dass auf den bei der Umle- gung genutzten Routen ausschließlich Produkte des SPNV genutzt werden. Die Nachfrage auf Routen mit Umsteigevorgängen vom SPNV auf den SPFV wurde dem SPFV zugeordnet (siehe oben). Umsteiger zwischen SPNV-Zügen werden nur einmal gezählt. Umsteiger vom ÖSPV auf den SPNV werden dem SPNV zugeordnet.

38 DB Fernverkehr AG, Geschäftsbericht 2010

164

Neben dem aus der Umlegung resultierenden Verkehrsaufkommen ist beim Eckwertabgleich noch das Verkehrsaufkommen im Binnenverkehr der Verkehrszellen zu berücksichtigen. Da sich bei der vorliegenden Verkehrszelleneinteilung maximal ein SPFV-Halt in einer Verkehrszelle befindet, ist der Binnenverkehr der Verkehrszellen vollständig dem SPNV zuzuordnen.

Der Eckwert des SPFV-Aufkommens gemäß Umlegung liegt 0,1 % oberhalb des Vergleichswer- tes aus „Verkehr in Zahlen“ und der Eckwert des SPNV-Aufkommens 0,8 % unterhalb des entsprechenden Vergleichswertes. Auch die Aufkommenswerte gemäß „Verkehr in Zahlen“ wurden teilweise unter Hinzuziehung von Modellrechnungen bestimmt, die ebenfalls mit den hierbei entstehenden unvermeidlichen Unsicherheiten behaftet sind. Die relativen Unterschiede bei den Aufkommenseckwerten liegen daher in keiner Größenordnung, die auf eine Unplausibilität der Umlegungsergebnisse schließen lassen.

In Tabelle 6-2 sind die aus der Umlegung resultierenden Verkehrsleistungen den entsprechenden Vergleichswerten aus „Verkehr in Zahlen“ gegenübergestellt.

Mrd. Personen- km/Jahr Ergebnis der Modell- Vergleichswert aus Nachfragesegment rechnung „Verkehr in Zahlen“

SPFV-Tagzüge 34,7

SPFV übrige Produkte 1,6 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 36,3 36,1

SPNV aus Umlegung 48,9

SPNV Binnenverkehr der Verkehrszellen 0,9

Summe SPNV 49,8 47,9

Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 86,1 84,0

Tabelle 6-2: Abgleich der Eckwerte der Verkehrsleistungen zwischen den Ergebnissen der Modellrechnung und den Vergleichswerten aus „Verkehr in Zahlen“

Die Verkehrsleistungen des SPFV setzen sich aus denen der Tag-Züge gemäß Umlegung und denen der übrigen Produkte gemäß Geschäftsbericht der DB Fernverkehr AG zusammen. Der Unterschied zwischen den beiden Eckwerten beträgt 0,6 % und liegt damit innerhalb des bei solchen Abgleichen üblichen Toleranzbereiches.

Die Verkehrsleistungen des SPNV setzen sich aus denen gemäß Umlegung und denen des Binnenverkehrs der Verkehrszellen zusammen. Die Abweichung des Eckwertes der Verkehrs- leistungen liegt mit 4,0 % höher als die bei den anderen bisher betrachteten Größen. Bei einem entsprechenden Abgleich der Verkehrsleistungen des gesamten SPV im Rahmen der Matrixka-

165

librierung in Los 3 unter Berücksichtigung der dort zugrunde gelegten SPV-Widerstandsmatrix lag der Eckwert der Verkehrsleistungen gemäß Modellrechnung noch geringfügig unterhalb des Vergleichswertes aus „Verkehr in Zahlen“.

Im Zuge der Kalibrierung des Umlegungsmodelles hat sich herausgestellt, dass bei den der in der Widerstandsmatrix von Los 3 genutzten Routen solche mit extrazonalen Anbindungen der Verkehrszellen an die relevanten SPV-Bahnhöfe überrepräsentiert waren. Die Parameter der extrazonalen Anbindungen mussten daher so modifiziert werden, dass sich eine angemessene Relation zwischen der Nutzung extra- und intrazonaler Anbindungen ergab. Dies führt zu einer verstärkten Nutzung von S-Bahnen und Nahverkehrszügen im Zulauf zu höherwertigen Zuggat- tungen und damit zu einer Erhöhung der Verkehrsleistungen im SPNV.

6.2 Umlegung der Züge des Schienenpersonenverkehrs

Die Kalibrierung der Umlegungsergebnisse der im SPV-Netzmodell abgebildeten Bedienungs- angebote des SPFV und SPNV erfolgte durch Abgleich mit entsprechenden Kantenbelastungen aus  HAFAS (Fahrtplanauskunftssystem der DB AG und  IBL (Ist-Zug-Belastungssystem der DB Netz AG) Hierzu wurden die gemäß SPV-Netzmodell ermittelten Kantenbelastungen (Anzahl Zugpaare je Tag) mit den entsprechenden Angaben aus der Auswertung der HAFAS-Daten für den Refe- renzstichtag (23.11.2010) differenziert nach SPFV, SPNV-Regionalverkehr und S-Bahn abgeglichen (vgl. Anlagen 3.8.1, 3.8.2 und 3.8.3).

Da aus den betreffenden Differenzplots möglicherweise Rückschlüsse auf von der DB AG über- gebene Urdaten getroffen werden können, dürfen die Anlagen 3.8.1 bis 3.8.3 nicht veröffentlicht werden. Nichtsdestoweniger können diese im Rahmen der Qualitätssicherung durch den Fach- koordinator bzw. das BMVI in unseren Geschäftsräumen eingesehen werden.

166

Die Toleranzgrenze für Abweichungen zwischen den Zugzahlen des SPNV-Netzmodells 2010 und den Originalzugzahlen am Referenztag (23.11.2010) beträgt vier Zugpaare je Tag. Diese Toleranzgrenze wurde unter den folgenden Gesichtspunkten festgelegt:

 Unterjährige Schwankungen der Bedienungshäufigkeiten innerhalb des Fahrplanjahres: Die Genauigkeit der für ein Gesamtjahr geltenden Modellwerte braucht nicht größer zu sein als die unterjährigen Schwankungen.  Prognosegenauigkeit bei Festlegung der Zugzahlen 2030: Die Genauigkeit bei den für den Analysezustand 2010 ermittelten Zugzahlen braucht nicht höher zu sein als die zu erwartende Prognosegenauigkeit.

Die oben erläuterte Toleranzschwelle wurde beim SPNV-Regionalverkehr in den folgenden Netzteilen überschritten:  Husum - Heide (14 Zugpaare im SPV-Netzmodell mehr in Folge baustellenbedingter Be- triebseinschränkungen am Referenztag)  Bereich Lübben - Cottbus/Calau (Zugzahlendifferenzen aufgrund baustellenbedingter Ände- rungen der Linienverläufe)  Glauchau - Chemnitz (30 Zugpaare im SPV-Netzmodell, da auf dem betreffenden Strecken- abschnitt Schienenersatzverkehr angeboten wurde) Bei der S-Bahn wurde die oben genannte Toleranzgrenze auf allen Streckenabschnitten eingehalten. Die modellmäßige Erfassung der Bedienungsangebote des SPNV wurde darüber hin-aus von den betreffenden Aufgabenträgern überprüft.

Beim SPFV wurden die Differenzplots zwischen SPFV-Netzmodell und den Originalzugzahlen nicht in der Dimension Zugpaare je Tag, sondern Einzelzüge je Tag erstellt. Dies ist dadurch begründet, dass bei den Bedienungsangeboten gemäß Fahrplan 2010 umlaufbedingt starke Asymmetrien bestehen. Da diese im Prognosezustand 2030 nicht abgebildet werden können, musste auch der Istzustand symmetrisch erfasst werden. Die beim SPFV aufgetreten Differen- zen zwischen dem Netzmodell und den Originalzugzahlen sind im Wesentlichen auf solche Asymmetrien zurückzuführen. Die für den SPFV festgelegte Toleranzgrenze von sieben Einzel- zügen je Tag wurde auf allen Streckenabschnitten eingehalten.

Da in den HAFAS-Daten keine Angaben über das Routing in dem für die Umlegung auf das Basisnetz 2010 erforderlichen Detaillierungsgrad vorliegen, erfolgte zusätzlich eine Kalibrierung der Umlegung der SPV-Züge durch Abgleich der mit den entsprechenden Sollwerten gemäß IBL. Hierbei stellte sich das Problem, dass die IBL-Datenwelt nicht eins zu eins mit der Daten- welt des SPV-Netzmodells vergleichbar ist. Die IBL-Daten enthalten Informationen zur Stre- ckenbelastung mit SPV-Zügen pro Tag aus zwei Kalenderwochen im Jahr 2010. Meist waren

167

Informationen zu beiden Kalenderwochen verfügbar, zum Teil jedoch nicht. Dies musste beim Vergleich entsprechend berücksichtigt werden.

Darüber hinaus zeigte sich, dass in den IBL-Belastungen rein betriebliche Fahrten von und zu Abstell- und Betriebsbahnhöfen etc. enthalten waren, die im SPV-Netzmodell nicht abgebildet werden, da für die Modellierung der Verkehrsnachfrage ausschließlich die verkehrlich nutzbaren Zugläufe relevant sind.

Dennoch lies sich eine weitgehende Übereinstimmung zwischen Umlegungsergebnissen und Zugzahlen gemäß IBL erreichen. Verbleibende Abweichungen sind auf in der Regel baustell- bedingte Störeinflüsse und unterjährige Fahrplanänderungen zurückzuführen. Ergebnis dieses Kalibrierungsprozesses ist das SPV-Routing im Basisnetz 2010 als Grundlast für die Umlegung des SGV.

Als abschließende Plausibilitätsprüfung wurden je Bundesland die territorialen Betriebsleistun- gen des SPNV auf EBO-Strecken gemäß Umlegung des SPNV-Netzmodells auf das Basisnetz 2010 ermittelt und den entsprechenden jährlichen Betriebsleistungen gemäß Statistischem Bun- desamt39 gegenübergestellt (vgl. Tabelle 6-3).

Hieraus wurden als Quotient zwischen den auf ein Jahr und einen Tag bezogenen Betriebsleis- tungen die Hochrechnungsfaktoren von Werktag auf das Jahr ermittelt. Im Eckwert weist dieser Hochrechnungsfaktor die plausible Größe von 348 auf. Betrachtet man die unterschiedlichen Hochrechnungsfaktoren der einzelnen Länder, fallen einzelne Ausreißer (Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern mit 408 bzw. 372 nach oben sowie Hessen mit 292 nach unten.

Die von Statistischen Bundesamt veröffentlichten Daten zu den länderweisen jährlichen Be- triebsleistungen des SPNV beruhen auf Angaben der Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU). Hierzu wurden die jeweiligen bundesweiten Betriebsleistungen von den EVU auf die Ebene von NUTS 3 (Kreise bzw. kreisfreie Städte) heruntergebrochen. Die auf NUTS 3 bezogenen Werte wurden dann vom Statistischen Bundesamt auf die Ebene von Ländern aggregiert.

39 Statistisches Bundesamt, Personenverkehr mit Bussen und Bahnen 2010, Fachserie 8, Reihe 3.1, Wiesbaden 2012

168

Betriebsleistungen Hochrechnungsfaktor Tsd. Zug-km/ Mio. Zug-km/ Land Werktag Jahr Tag/Jahr

Baden-Württemberg 238,5 83,9 352

Bayern 321,5 114,6 356

Berlin 97,3 32,7 336

Brandenburg 96,8 35,2 364

Bremen 8,7 3,1 356

Hamburg 40,4 13,8 342

Hessen 145,0 42,3 292 Mecklenburg- 47,8 17,8 372 Vorpommern Niedersachsen 140,7 57,4 408

Nordrhein-Westfalen 286,4 96,5 337

Rheinland-Pfalz 99,0 33,2 335

Saarland 20,6 6,7 325

Sachsen 103,2 36,0 349

Sachsen-Anhalt 72,3 26,2 362

Schleswig-Holstein 68,7 22,3 325

Thüringen 62,3 21,8 350

Summe 1.849,2 643,5 348

Tabelle 6-3: Abgleich der modellmäßig ermittelten Betriebsleistungen des SPNV mit der amtlichen Statistik

Während die Angaben der EVU zu den bundesweiten Betriebsleistungen als weitestgehend valide eingeschätzt werden, können Schätzungenauigkeiten bei der Disaggregierung auf NUTS 3 nicht ausgeschlossen werden.

In Anbetracht der anderen durchgeführten Qualitätssicherungsmaßnahmen wird davon ausgegangen, dass sich aus den teilweise unplausiblen länderspezifischen Hochrechnungsfaktoren keine Hinweise auf Datenmängel im SPNV-Netzmodell und im Basisnetz 2010 ableiten lassen. Unschärfen sind vielmehr bei der Aufteilung der bundesweiten jährlichen Betriebsleistungen auf die Länder zu vermuten.

169

Der gemäß Tabelle 6-3 durchgeführte Abgleich der modelmäßig ermittelten Betriebsleistungen des SPNV mit der amtlichen Statistik dient nicht nur der Qualitätssicherung des SPNV- Netzmodells, sondern auch der Ermittlung des Hochrechnungsfaktors von werktäglichen Be- triebsleistungen in die für die Bewertung maßgebenden jährlichen Betriebsleistungen.

Aufgrund der oben beschriebenen Schätzungenauigkeiten bei der Aufteilung der SPNV- Betriebsleistungen auf die einzelnen Länder wird ein einheitlicher Hochrechnungsfaktor für den SPNV in Höhe von 348 angenommen. In diesem Faktor kommt zum Ausdruck, dass die Bedie- nungshäufigkeiten an Wochenend- und Feiertagen teilweise geringer sind als an den im SPNV- Netzmodell abgebildeten Werktagen.

Im SPFV wurden nach Angaben des Statistischen Bundesamtes40 auf dem Territorium Deutsch- lands im Jahr 2010 145 Mio. Zug-km erbracht. Hiervon entfallen 8 Mio. Zug-km/Jahr auf Nacht- und Autoreisezüge41. Damit verbleiben für den Tagesverkehr 137 Mio. Zug-km/Jahr. Im SPFV- Netzmodell erfolgte die Abbildung der Bedienungshäufigkeiten im werktäglichen Regelverkehr unter den folgenden Rahmenbedingungen:  Regelmäßiges Angebot an allen werktäglichen Betriebstagen (Montag bis Freitag),  Bei unterjährigen Änderungen der Bedienungshäufigkeiten gelten die jeweils aktuellsten Zugzahlen im Jahr 2010 Zur Hochrechnung der werktäglichen Betriebsleistungen des SPFV auf die jährlichen Betriebs- leistungen wurde der Faktor 365 angenommen. Dies erfolgte unter der Arbeitshypothese, dass die insbesondere an Samstagen gegenüber den Werktagen verringerten Bedienungshäufigkei- ten durch Mehrleistungen von Verstärkerzügen an einzelnen Werktagen oder von saisonal verkehrenden Zügen kompensiert werden.

Für die im SPFV-Netzmodell enthaltenen Tagzüge im werktäglichen Regelverkehr ergab sich für den Analysezustand 2010 eine territoriale Betriebsleistung in Höhe von 352 Tsd.-Zug- km/Werktag. Bei einem Hochrechnungsfaktor von 365 entspricht dies 128,6 Mio. Zug-km/Jahr. Bezüglich der zu den gesamten SPFV-Betriebsleistungen gemäß amtlicher Statistik in Höhe von 145 Mio. Zug-km/Jahr noch fehlenden 9 Mio. Zug-km/Jahr wird angenommen, dass sich diese auf Sonderzüge von Reiseveranstaltern oder zu Großveranstaltungen mit hohen Publikumszu- spruch aus Fernrelationen beziehen.

40 Statistisches Bundesamt, Fachserie 8, Reihe 2.1 41 Quelle: DB Fernverkehr AG

170

6.3 Kapazitätsauslastung im SPV

Zusätzlich zur Modellkalibrierung auf der Ebene der Querschnittsbelastungen bezogen auf die Verkehrsnachfrage (vgl. Kapitel 6.1) und das Verkehrsangebot (vgl. Kapitel 6.2) erfolgte noch ein Eckwertabgleich aufgrund der nach Ländern gegliederten Verkehrs- (in Personenkilometern) und Betriebsleistungen (in Zugkilometern) des SPNV im Jahr 2010 nach Angaben des Statisti- schen Bundesamtes (vgl. Tabelle 6-4).

durchschnittliche Verkehrsleistung Betriebsleistung Besetzung Land (Mio. Pkm/Jahr) (Mio. Zug-km/Jahr) (Anzahl Fahrgäste/ Zug)

Baden-Württemberg 6.207 83,9 74

Bayern 9.023 114,6 79

Berlin 3.903 32,7 119

Brandenburg 1.994 35,2 57

Bremen 521 3,1 168

Hamburg 2.432 13,8 176

Hessen 3.821 42,3 90 Mecklenburg- 774 17,8 43 Vorpommern Niedersachsen 4.276 57,4 74

Nordrhein-Westfalen 8.196 96,5 85

Rheinland-Pfalz 1.717 33,2 52

Saarland 263 6,7 39

Sachsen 1.433 36,0 40

Sachsen-Anhalt 827 26,2 32

Schleswig-Holstein 1.641 22,3 74

Thüringen 818 21,8 38 Summe 47.846 643,5 74

Tabelle 6-4: Eckwerte der Verkehrs- und Betriebsleistungen des SPNV im Jahr 2010 ge- mäß Angaben des Statistischen Bundesamtes

Die durchschnittliche Besetzung des SPNV lag im Jahr 2010 bei 74 Fahrgästen/Zug. Zwischen den einzelnen Bundesländern bestehen hinsichtlich dieser Größe erhebliche Unterschiede. Der niedrigste Wert ergab sich für das Land Sachsen-Anhalt mit 32 Fahrgästen/Zug und der höchste Wert für die Freie und Hansestadt Hamburg mit 176 Fahrgästen/Zug.

171

Beim Vergleich dieser Werte ist natürlich zu beachten, dass die durchschnittliche Besetzung in den Stadtstaaten wesentlich höher sein muss als in den Flächenstaaten. Bei den Flächenstaa- ten weist Hessen mit 90 Fahrgästen/Zug die höchste durchschnittliche Besetzung auf. Dies ist insbesondere auf die hohe Verkehrsnachfrage im Rhein-Main-Gebiet zurückzuführen.

Aus den Umlegungsrechnungen ergaben sich Verkehrsleistungen in den SPFV-Tagzügen im Jahr 2010 in Höhe von 34,7 Mrd. Pkm (vgl. Tabelle 6-2 in Kapitel 6.1) und Betriebsleistungen von 128,6 Mio. Zug-km. Hieraus resultiert eine durchschnittliche Besetzung der SPFV-Tagzüge von 270 Fahrgästen/Zug. Bei den sonstigen SPFV-Zügen standen Verkehrsleistungen von 1,6 Mrd. Pkm Betriebsleistungen in Höhe von 16,4 Mio. Zug-km gegenüber. Die durchschnittliche Besetzung in den sonstigen SPFV-Zügen beträgt damit 98 Fahrgäste/Zug.

Die im Analysejahr 2010 in den SPNV Zügen angebotenen Sitzplatz-km wurden in  Tabelle 6-5 für Triebwagen mit Elektrotraktion,  Tabelle 6-6 für Triebwagen mit Dieseltraktion und in  Tabelle 6-7 für lokbespannte Züge ermittelt.

Grundlage hierfür sind linienbezogene Angaben der Aufgabenträger zu den eingesetzten Fahr- zeug- bzw. Zugtypen sowie zur Anzahl der Fahrzeuge bzw. Wagen/Zug.

172

Anzahl Tsd. Tsd. Sitzplät- Mio. Zug- Fz- ze/ Platz- Fahrzeugtyp km/Jahr km/Jahr Fz km/Jahr

4024 (4-teiliger Triebwagen der ÖBB) 74,2 74,2 199 15 ET 472 (S-Bahn-Triebwagen Hamburg, 3.412,8 5.529,7 196 1.084 Inbetriebnahme 1974-1984) ET 474 (S-Bahn-Triebwagen Hamburg, 10.119,3 18.261,3 208 3.798 Inbetriebnahme 1996-2006) ET 420 (4-teiliger S-Bahn-Triebwagen 10.191,1 19.745,4 192 3.791 (Inbetriebnahme 1969 - 1997) ET 422 (Nachfolgemuster des ET 423) 13.506,9 17.219,6 192 3.306

ET 423 (Nachfolgemuster des ET 420) 39.463,5 76.954,0 192 14.775

ET 424 (4-teiliger Triebwagen) 8.385,0 15.781,8 206 3.251

ET 425 (4-teiliger Triebwagen) 39.509,2 61.994,9 206 12.771

ET 426 (2-teiliger Triebwagen) 1.423,3 1.577,0 100 158

ET 427.2 (FLIRT 2-teilig) 1.442,7 1.715,1 116 199

ET 427.3 (FLIRT 3-teilig) 6.383,7 7.001,1 181 1.267

ET 428 (FLIRT 4-teilig) 11.015,9 15.818,4 219 3.464

ET 429 (FLIRT 5-teilig) 1.361,1 2.185,9 274 599

ET 440.3 (Alstom Coradia Continental, 3-teilig) 685,6 1.371,3 200 274

ET 440.4 (Alstom Coradia Continental, 4-teilig) 9.047,1 14.651,4 264 3.868

ET 442/4 (Talent 2, 4-teilig) 2.830,5 5.509,6 250 1.377

ET 450 (Zweistromfahrzeug der S-Bahn Karlsruhe) 12.228,6 17.493,7 100 1.749

ET 452 (Zweistromfahrzeug der Regiotram Kassel) 1.821,1 1.946,5 90 175

ET 460 (Desiro Mainline 3-teilig) 1.362,7 2.044,0 252 515

ET 481 (S-Bahn Triebwagen Berlin, Viertelzug) 32.103,0 58.349,2 94 5.485

GT 8 (Zweistromfahrzeug der AVG) 2.714,3 4.758,0 100 476

NMBS A8 (3-teiliger Triebwagen der SNCB) 27,2 27,2 280 8

NV 180 E SD (3-teiliger Triebwagen) 4.186,0 4.381,1 180 789

NV 240 E SD (4-teiliger Triebwagen) 409,1 409,1 240 98

Stadtbahnwagen Saar 1.743,5 1.743,5 108 188

Summe Elektrotriebwagen 215.447,5 356.542,9 63.481

Tabelle 6-5: Ermittlung der in Elektrotriebwagen angebotenen Platz-km im Analysezu- stand 2010

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Tsd. Tsd. Anzahl Mio. Zug- Fz- Sitzplät- Platz- Fahrzeugtyp km/Jahr km/Jahr ze/Fz km/Jahr

NV 80 D (1-teiliger Triebwagen) 23,7 23,7 80 2 NV 130 D (2-teiliger Triebwagen) 987,8 1.072,2 130 139 NV 180 D (3-teiliger Triebwagen) 1,1 1,1 180 0 VT 460 (Desiro Mainline 3-teilig) 1.940,9 2.398,5 252 604 VT 609 (LHB VT 2E) 4.618,4 8.463,2 96 812 VT 610 (Neigetechnik-Triebwagen) 3.844,2 6.648,2 136 904 VT 611 (Neigetechnik-Triebwagen) 5.590,7 9.371,9 146 1.368 VT 612 (Neigetechnik-Triebwagen) 24.643,9 48.180,9 146 7.034 VT 615.2 (ITINO D2) 2.156,5 2.877,4 124 357 VT 626 (NE 81, 1-teiliger Triebwagen) 887,8 1.775,6 79 140 VT 628 (2-teiliger Triebwagen) 41.651,3 52.905,4 146 7.724 VT 640 (LINT 27) 2.657,5 5.252,0 73 383 VT 641 (Alstom Coradia A TER) 4.746,0 6.853,8 80 548 VT 642 (Desiro 2-teilig) 31.229,6 39.100,5 121 4.731 VT 643.2 (Talent 2-teilig) 1.163,5 1.848,1 90 166 VT 643.3 (Talent 2-teilig) 15.665,1 22.367,9 137 3.064 VT 644 (Talent 3-teilig) 5.295,6 11.480,3 161 1.848 VT 646 GTW 2/6) 8.327,9 12.674,5 108 1.369 VT 648 (LINT 41) 37.864,5 50.342,8 129 6.494 VT 650 (Stadler Regioshuttle RS 1) 35.308,8 53.607,2 71 3.806 VT 654 (RegioSpinter (Siemens/Duewag)) 452,7 905,4 84 76 VT 672 (DWA LVT/S) 1.591,7 1.635,0 65 106 VT 798 (Schienenbus der ehemaligen Deutschen 151,6 227,4 56 13 Bundesbahn) BR 810 (1-teiliger Triebwagen der ČD) 140,6 319,6 55 18 Variobahn (Zweisystemfahrzeug des 530,7 530,7 80 42 Chemnitzer Modells) ET 689 (Zweisystemfahrzeug der Regiotram Kassel) 428,3 471,1 90 42 Esslinger Triebwagen (Baujahr 1958 bis 1961) 121,6 121,6 90 11 Integral (Triebwagen bei der bayerischen 1.735,7 3.039,7 164 499 Oberlandbahn) Summe Dieseltriebwagen 233.757,8 344.495,8 42.305

Tabelle 6-6: Ermittlung der in Dieseltriebwagen angebotenen Platz-km im Analysezustand 2010

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Tsd. Tsd. Anzahl Anzahl Mio. Zug- Fz- Wagen/ Sitzplät- Platz- Fahrzeugtyp km/Jahr km/Jahr Zug ze/Zug km/Jahr

Züge mit Elektrotraktion

Doppelstock 126.632,2 548.349,7 4,3 499 63189

Single-Deck 53.934,4 252.380,2 4,7 370 19956

x-Wagen 2.355,9 9.423,7 4,0 302 711 Zwischensumme 182.922,5 810.153,6 4,4 83.857

Züge mit Dieseltraktion

Doppelstock 4.316,3 20.025,6 4,6 538 2322

Single-Deck 7.095,2 29.505,4 4,2 327 2320 Zwischensumme 11.411,5 49.530,9 4,3 4.642

Gesamtsumme 194.334,0 859.684,5 4,4 88.499

Tabelle 6-7: Ermittlung der in lokbespannten Zügen angebotenen Platz-km im Analysezu- stand 2010

In Tabelle 6-8 sind die Betriebsleistungen und die angebotenen Platz-km des SPNV im Analyse- zustand 2010 noch einmal zusammengefasst.

Zugtyp Tsd.Zug-km/Jahr Mio.Platz-km/Jahr Sitzplätze/Zug (ø)

Elektrotriebwagen 215.448 63.481 295

Dieseltriebwagen 233.758 42.305 181

lokbespannte Züge mit 182.923 83.857 458 Elektrotraktion

lokbespannte Züge mit 11.412 4.642 407 Dieseltraktion

Summe 643.541 194.285 302

Tabelle 6-8: Zusammenfassung der Betriebsleistungen und der angebotenen Platz-km des SPNV im Analysezustand 2010

Insgesamt wurden im SPNV im Analysezustand 2010 643,5 Mio. Zug-km und 194,3 Mrd. Platz- km angeboten. Die diesem Verkehrsangebot stehen gemäß Umlegung der SPV- Nachfragematrix 2010 Verkehrsleistungen in Höhe von 49,8 Mrd. Personen-km gegenüber. Hie- raus resultiert ein durchschnittlicher Platzausnutzungsgrad im SPNV von 25,6 %.

175

Die im SPFV angebotenen Platz-km im Analysezustand 2010 sind in Tabelle 6-9 hergeleitet. Die Angaben zu den eingesetzten Fahrzeug- bzw. Zugtypen sowie die Anzahl der Fahrzeuge bzw. Wagen/Zug wurden von der DB Fernverkehr zur Verfügung gestellt.

Fahrzeuge bzw. Tsd. Tsd. Anzahl Mio. Wagen/ Zug- Fz- Sitzplätze/ Platz- Fahrzeug- / Zugtyp Zug km/Jahr km/Jahr Fz bzw. Zug km/Jahr

ICE 1 1,0 27.390 27.390 700 19.173 ICE 2 1,6 12.823 20.210 370 7.478 ICE 3 1,0 477 477 440 210 ICE 3 1,3 8.504 11.055 440 4.864 ICE 3 1,6 2.892 3.760 440 1.654 ICE 3 1,8 4.694 6.102 440 2.685 ICE 3 Mehrsystem 1,0 3.011 3.011 430 1.295 ICE T 1,0 997 997 360 359 ICE T 1,3 18.535 24.096 360 8.674 ICE TD 1,0 1.175 1.175 200 235 IC / EC 6,0 1.765 2.294 410 941 IC / EC 8,0 33.706 33.706 510 17.190 IC /EC 11,0 9.683 9.683 720 6.972 TGV / Thalys 1,0 975 975 380 371 Railjet 1,0 641 641 410 263 Summe 127.268 145.572 72.363

Tabelle 6-9: Ermittlung der im SPFV angebotenen Platz-km im Analysezustand 2010

Unter ICE T werden Neigetechnik-ICE und unter ICE TD werden ICE mit Dieseltraktion und Nei- getechnik verstanden. Die Zugtypen TGV und Thalys werden im grenzüberschreitenden Verkehr nach Belgien bzw. Frankreich und der Railjet auf der Achse München – Salzburg – Wien eingesetzt.

Insgesamt wurden im SPFV im Analysezustand 2010 127,3 Mio. Zug-km und 72,4 Mrd. Platz-km angeboten. Die diesem Verkehrsangebot stehen gemäß Umlegung der SPV-Nachfragematrix 2010 Verkehrsleistungen in Höhe von 36,3 Mrd. Personen-km gegenüber. Hieraus resultiert ein durchschnittlicher Platzausnutzungsgrad im SPNV von 50,1 %.

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Der durchschnittliche Platzausnutzungsgrad ist im SPFV etwa doppelt so hoch wie beim SPNV. Dies ist zunächst darauf zurückzuführen, dass die Nachfragespitzen beim SPNV wesentlich stärker ausgeprägt sind wie beim SPFV. Darüber hinaus orientiert sich die Dimensionierung der angebotenen Kapazitäten beim eigenwirtschaftlich operierenden SPFV in höheren Umfang an der vorliegenden Verkehrsnachfrage, während bei der Netzkonzeption des SPNV angebotsori- entierte Elemente eine größere Rolle spielen.

6.4 Umlegung der Züge des Schienengüterverkehrs

Zur Kalibrierung der durchschnittlichen Belastung des deutschen Schienennetzes wurden von der DB Netz AG Ist-Zugzahlen aus dem IBL-System (Istzug-Belastung) zur Verfügung gestellt. Diese geben die Querschnittsbelastung für einen durchschnittlichen Werktag zwischen Dienstag und Freitag an und wurden richtungsspezifisch für die Kalenderwochen 15 und 43 des Jahres 2010 geliefert.

Eine weitere Unterscheidung erfolgt dabei nach den Verkehrsleistungen SPFV, SPNV, S-Bahn, SGV, Sonstige und Rest, wodurch die reale Kantenbelastung getrennt nach Personenfern-, Per- sonennah- und Güterverkehr auswertbar ist.

Die Zugzahlen aus den IBL-Daten wurden als weitere Eigenschaft an die Kanten des Basisnet- zes 2010 gespielt. Hierbei wurden bei Knoten mit Bahnhofsteilen entsprechend nur die Kanten- abfolgen genutzt, die sich auch im Netzmodell des Basisnetzes 2010 wiederfinden. Somit konnte dort die Bft-Problematik aus dem Kapitel zum Basisnetz 2010 im weiteren Verlauf vernachläs- sigt werden. Insgesamt sind die Zugzahlen der Kalenderwochen 15 und 43 sehr ähnlich. In der KW 15 fehlen im Gegensatz zur KW 43 jedoch mehrfach Angaben zu manchen Kantenabschnitten bzw. zur Gegenrichtung bei zweigleisigen Strecken. Da die Kalenderwochen 15 und 43 von Seiten der DB Netz AG so gewählt wurden, dass verhältnismäßig wenig baustellenbedingte Umleitungsver- kehre auftreten, sind die Zugzahlen im Personenverkehr nahezu identisch und es lassen sich auch im Güterverkehr nicht allzu große Veränderungen in den Zugzahlen erkennen.

Zur Kalibrierung der Güterverkehrs-Umlegung wurden die Ist-Zugzahlen aus IBL mit der Ver- kehrsart und den Umlegungsrängen abgeglichen. Dies diente der Identifikation von Abweichun- gen zwischen der „Darf-Verkehrsart“ und der „Ist-Belastung“ einer Kante. Im Gegensatz zur Verkehrsart, welche rein nachrichtlich ist, fließen die Ränge in die Routenwahl mit ein, weshalb eine korrekte Bestimmung notwendig ist. Bei Abweichungen über einen gewissen Schwellwert hinaus erfolgte deshalb in Abstimmung mit der DB Netz AG eine Änderung der Kanteneigen- schaft Verkehrsart.

177

Mittels der IBL-Angaben aus den Spalten Sonstige und Rest wurde des Weiteren die Güterver- kehrs-Grundlast einer jeden Kante bestimmt. Bei den dort angegebenen Kantenbelastungen handelt es sich unter anderem um Rangierfahrten und Triebfahrzeugfahrten. Die Nutzung als Güterverkehrs-Grundlast geschieht im Unterschied zur Überprüfung des Bedarfsplans, bei der je Kante eine konstante Güterverkehrs-Grundlast von 2 Zügen je Tag und Richtung zu Grunde gelegt wurde.

Als weitere Datenquelle für Vergleichswerte zur Güterverkehrs-Belastung von Streckenabschnit- ten wurden Güterverkehrs-Fahrplandaten aus der Normierten Schnittstelle NSS herangezogen. Dort konnten die fahrplanspezifischen Trassenanmeldungen über die RL100-Kürzel der Be- triebsstellen den einzelnen Kanten des Basisnetzes 2010 zugewiesen werden. Ebenfalls war über die im Fahrplan hinterlegte Zuggattung eine Aufteilung in die Systeme Einzelwagenverkehr, Ganzzugverkehr und Kombinierter Verkehr möglich.

Zusätzlich wurde die Veröffentlichung „Anhang zur Fachserie 8, Reihe 2.1, Betriebsdaten des Schienenverkehrs, Statistik der Verkehrsströme im Eisenbahnnetz“ des Statistischen Bundes- amtes (Destatis) zur Validierung der zur Verfügung gestellten Verkehrszahlen genutzt. Hier werden für grobe Netzabschnitte Jahreswerte zu Ist-Zugzahlen im Personen- und Güterverkehr angegeben. Die Zahlen werden alle fünf Jahre veröffentlicht und entstammen einer Erhebung von 31 Unternehmen mit eigenem Netz hinsichtlich der Belastung von Personen-, Güter- und sonstigen Zügen für alle Netzabschnitte. Dafür wurde das insgesamt 37.700 Kilometer umfas- sende Eisenbahnnetz in 2.900 Netzabschnitte unterteilt. Die Darstellung der Frequentierung der Netzabschnitte erfolgt in 8 Kategorien, wobei die kleinste Kategorie (1 bis 100 Züge) in den Kar- ten nicht dargestellt ist.

Abbildung 6-1 zeigt die Güterzug-Belastung des deutschen Eisenbahnnetzes, wie sie vom Sta- tistischen Bundesamt veröffentlicht wurde. Anders als bei den Zugzahlen aus IBL stehen die Angaben nicht für die durchschnittliche Anzahl Züge pro Tag an einem gewöhnlichen Werktag, sondern für die Summe der Güterzüge des Gesamtjahres 2010. Genaue Auswertungen der Zugzahlen sind hiermit nicht zu erreichen. Auch eine Unterscheidung nach Streckennummern ist nicht möglich.

178

Abbildung 6-1: Ist-Belastung Güterverkehr (Statistisches Bundesamt)

179

Für die Angaben des Statistischen Bundesamtes werden Zugzahlen als Jahreswerte angegeben, wo hingegen die Angaben aus der Istzug-Belastung IBL durchschnittliche Kantenbelastun- gen als Mittelwert für einen Werktag zwischen Dienstag und Freitag ausweist. Direkte Vergleich- barkeit der beiden Informationsquellen ist dadurch nicht gegeben, sie lässt sich in Teilen durch Division der Jahresangaben durch die Anzahl der SGV-Verkehrstage erzielen.

Die Angaben von Destatis können lediglich als Grobinformationen genutzt werden, um Stre- ckenbereiche mit größerer Güterverkehrs-Belastung von solchen mit geringerer SGV-Belastung zu unterscheiden. Eine Untersuchung der Destatis-Zahlen durch den Gutachter hat ergeben, dass dort auch diejenigen Zugfahrten mit einbezogen sind, welche in den IBL-Daten unter den Punkten „Sonstige“ bzw. „Rest“ dargestellt werden. Dies betrifft insbesondere Rangier- und Triebfahrzeugfahrten, welche im Zuge der Umlegung nicht als relevanter Güterverkehr im klassischen Sinn verstanden werden können, da keine Güter transportiert werden.

Die Destatis-Zahlen sind nicht immer trennscharf auf die Streckenabschnitte aufgeteilt. So hat ein Abgleich von Auffälligkeiten mit der DB Netz AG aufgezeigt, dass bspw. im Abschnitt Bre- men – Bremerhaven-Lehe – Bremerhaven-Seehafen deutlich zu hohe Zugzahlen ausgewiesen werden. Die in Abbildung 6-2 angegebenen 56.474 Züge gelten in der Realität nur für den Ab- schnitt Bremerhaven-Lehe - Bremerhaven-Speckenbüttel (Abzweig von der Hauptstrecke zum Seehafen Bremerhaven), nicht aber für den weiteren Verlauf von Bremerhaven nach Bremen. In Abstimmung mit der DB Netz AG wurde deshalb entschieden, nicht auf die Zahlen des Statisti- schen Bundesamtes zurückzugreifen, da sie selbst auf Hauptabfuhrstrecken keine vergleichba- ren Werte widerspiegeln.

Die Daten der Normierten Schnittstelle NSS wurden außerdem nicht nur zur systemspezifischen Ermittlung von durchschnittlichen Zugzahlen ausgewertet, sondern auch um einen Anhaltspunkt über die durchschnittlichen Zuglängen und Zuggewichte über alle Güterverkehrszüge zu erhalten.

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Abbildung 6-2: Ist-Belastung Güterverkehr Norddeutschland (Statistisches Bundesamt)

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Beim Vergleich der umgelegten Güterverkehrszüge mit den Kantenbelastungen aus IBL sowie den fahrplanmäßigen Trassenbelegungen laut NSS zeigen sich kanten- und korridorspezifische Abweichungen. Diese resultieren aus mehreren Gegebenheiten. So können in 2010 Baumaß- nahmen im deutschen Schienennetz längere Zeit in Anspruch genommen haben, als dies ur- sprünglich geplant war. Dies führt dann zu großräumigen Umleitungsverkehren, die in der Gü- terverkehrs-Umlegung nicht abgebildet werden können. Des Weiteren erfolgt die Disposition von Güterzügen in der Realität häufig flexibel und in Abhängigkeit des tagesaktuellen Geschehens. Kleinräumig können dadurch größere Streuungen in der Verkehrsführung geschehen. Des Wei- teren sind auch dispositive Effekte im Ausland nicht immer vollständig abzubilden. Hier können sich ebenfalls über spezielle Zeiträume Besonderheiten in der Planung des Schienengüterver- kehrs einstellen, bspw. wenn der Verkehr baustellenbedingt über einen anderen Grenzübergang in das deutsche Schienennetz hineingeführt wird.

Weiterhin erschweren unplausible Mengen aus der Güterverkehrsstatistik den Vergleich mit tatsächlichen Kantenbelastungen. Hier handelt es sich beispielsweise um Fahrzeugverkehre zwischen den Verkehrszellen Frankfurt (Oder) und Berlin oder um Papierverkehre im Kreis Har- burg. Diese führen an einigen Stellen zu höheren Streckenauslastungen in den einzelnen Netz- bereichen, als dies in den Vergleichszahlen ausgewiesen ist.

Ebenfalls hat sich in Gesprächen mit DB Schenker Rail Deutschland gezeigt, dass das abgestimmte Rangierkonzept in 2010 gewisse Veränderungen erfahren hat. Dies betrifft insbesondere die Verkehre von Bremen/Bremerhaven in die Regionen Hannover und Hamburg, sowie Ver- kehre im Raum Dresden/Halle/Leipzig. Des Weiteren befanden und befinden sich einige der Zugbildungsanlagen bzw. KV-Terminals im Aus- und Umbauprozess, so dass vereinzelt nicht immer die planmäßige Kapazität erreicht werden konnte bzw. die Verkehre schon im Vorfeld andere Zugbildungsanlagen angefahren haben können. Erschwerend kommt hinzu, dass für die Umlegung global gültige Durchschnittsangaben zu Musterwagen und Musterzügen zu hinterle- gen sind, welche fallweise nicht zwingend zur korrekten Abbildung der lokalen bzw. regionalen Verkehre geeignet ist.

Durch den steigenden Anteil der nichtbundeseigenen Eisenbahnen an der gesamten Transport- leistung im Schienengüterverkehr verändert sich zudem die Güte der Übereinstimmung der mit DB Schenker Rail Deutschland abgestimmten Durchschnittsangaben zu Musterwagen und Mus- terzügen im Hinblick auf den tatsächlich auf dem Netz abgefahrenen Güterverkehr. So operieren die NE-Bahnen zum Teil mit deutlich abweichenden Zuggewichten, beispielsweise bei Kohlever- kehren oder Erzzügen. Als Beispiel seien hier der auf Kohle spezialisierte Traktionär HHPI sowie die Erzzüge der Verkehrsbetriebe Peine-Salzgitter genannt.

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Da man außerdem wenig bis gar keine Informationen zur SGV-Belastungen von NE- Streckenabschnitten bzw. nichtöffentlichen Anschluss- und Industriebahnen hat, ist es dort nicht möglich, valide Aussagen über die „richtige“ Kantenbelastung zu treffen. Des Weiteren gibt es Werkbahnen wie die Nord-Süd-Bahn im Rheinischen Braunkohlerevier, die sich aufgrund ihrer spezifischen Netzeigenschaften (hier: normalspuriger, elektrischer Betrieb mit 50 Hz Einpha- senwechselstrom bei einer Spannung von 6,6 kV und speziell für diesen Zweck entwickelten Elektrolokomotiven) derart vom herkömmlichen Streckennetz der DB Netz AG (15 kV 16,7 Hz Wechselstrom) unterscheiden, dass sie nur mit besonderem Rollmaterial bedient wer-den kön- nen. Diese Bahnen transportieren eine nicht geringe Menge an Gütern und können lokal zu hö- heren Streckenbelastungen auf dem Basisnetz 2010 führen.

Für die Kalibrierung der Umlegung der SGV-Züge wurden die Umlegungsergebnisse mit Quer- schnittsbelastungen anderer Datenquellen, wie den Ist-Belastungs-Werten der Kalenderwochen 15 und 43 des Jahres 2010, sowie den durchschnittlichen fahrplanmäßigen Trassenbestellun- gen abgeglichen.

Hierdurch wurden Zugzahl-Korridore ermittelt, für die das Umlegungsergebnis kantenspezifische als korrekt einzustufen angesehen wird. Somit wurden die resultierenden Strecken- und Knoten- belastungen mit den gegebenen Referenzwerten abgeglichen und bewertet.

Die Kalibrierung der Zugzahlen wurde stets von Randgebieten Deutschlands beginnend hin ins Landesinnere durchgeführt. Dies hat den Hintergrund, dass auf diese Art und Weise die Zugzah- len in den jeweiligen Grenzknoten als maßgebliche Größe herangezogen werden konnte, da die Verkehrsmengen dort maßgeblich durch den Außenhandel bestimmt sind und im Allgemeinen keinen größeren Besonderheiten im innerdeutschen Binnenverkehr unterliegen. Somit ließen sich Schlussfolgerungen über die Plausibilität der gewählten Parameter für Wagen- und Zugbil- dung sowie die kapazitätsabhängige Netzumlegung treffen und eine eventuelle Anpassung derer vornehmen.

Auch die im Umlegungsprozess durch die Züge gewählten Routenverläufe wurden geprüft. Über ein Auswertungstool zur Visualisierung besteht die Möglichkeit, Zugverläufe in ihrer Gänze oder auch nur kantenweise darzustellen. Über eine farbliche Hervorhebung werden dabei diejenigen Knoten angezeigt, bei denen ein Abbiegewiderstand durchfahren wird. Somit konnten auch diejenigen neuralgischen Fälle eliminiert werden, bei denen der Routing-Algorithmus die Durchfahrt einer Relation mit gesetztem Widerstand von 9999 Minuten gewählt hatte.

183

Insgesamt stellt die Kalibrierung der SGV-Züge einen iterativen Prozess dar. Während sich die Umlegung der SPV-Züge auf das Basisnetz 2010 aufgrund der starr vorgegebenen Abfolge von Knoten und Kanten nicht verändert, führt jede Anpassung der Netzattribute des Güterverkehrs zu einem veränderten Umlegungsergebnis der SGV-Züge. Es fand somit eine ständige Rück- koppelung zwischen den Umlegungsresultaten und den Netzattributen bzw. dem Netzmodell insgesamt statt.

Detaillierte Angaben zu Dingen wie den genauen Zugzahlen samt Differenzplots, den verwendeten Betriebsparametern oder den während der Umlegung ermittelten Leistungsfähigkeiten werden beim Gutachter vorgehalten und können bei Bedarf eingesehen werden. Eine Veröffentli- chung in Berichtsform ist aufgrund der gültigen Datenschutzvereinbarungen mit DB Netz und DB Schenker Rail Deutschland nicht möglich.

184

7 BASISNETZ FÜR DAS ARBEITSSZENARIO 2030

Ursprünglich war vorgesehen der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 Annahmen zur Ver- kehrsinfrastruktur zugrunde zu legen, die auch den Anforderungen für einen Bezugsfall für die im BVWP 2015 durchzuführenden gesamtwirtschaftlichen Bewertungen genügen. Während der Projektbearbeitung wurde jedoch beschlossen, der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 einen vergleichsweise extensiven Ausbauzustand zugrunde zu legen. Die hierbei berücksichtigten Ausbaumaßnahmen beim Verkehrsträger Schiene werden als „Arbeitsszenario 2030“ bezeichnet.

Da in einem Bezugsfall nur die Maßnahmen berücksichtigt werden dürfen, die bereits im Bau sind bzw. für die ein verbindlicher Finanzierungsvertrag vorliegt, musste für den Bezugsfall 2030 ein gesondertes Basisnetz erstellt werden (vgl. Kap. 12).

7.1 Zu berücksichtigende Infrastrukturmaßnahmen im Inland

Ursprünglich war vorgesehen, dass im Arbeitsszenario 2030 nur die im Zielnetz der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege enthaltenen Maßnahmen berücksichtigt werden. Auf Wunsch des Referates LA14 des BMVI wurden zusätzlich SPNV-Maßnahmen aus dem GVFG-Bundesprogramm berücksichtigt.

Die vergleichsweise extensive Definition der im Arbeitsszenario 2030 zu berücksichtigenden Infrastrukturmaßnahmen von Seiten des Bundes führte dazu, dass auch von den Ländern weitere SPNV-Maßnahmen im beträchtlichen Umfang angemeldet wurden. In Anbetracht dieses Um- fanges war eine Beurteilung der Maßnahmen hinsichtlich ihrer Realisierungschancen und damit eine Entscheidung über deren Berücksichtigung im Arbeitsszenario 2030 nicht möglich.

Daher wurden im Prinzip alle von den Ländern angemeldeten Maßnahmen im Arbeitsszenario 2030 berücksichtigt, soweit sie für den BVWP relevant sind. Die „BVWP-Relevanz“ ist dadurch definiert, dass durch die betreffende Maßnahme entweder  die verfügbaren Trassenkapazitäten erhöht werden  ein Traktionswechsel von Diesel- auf Elektrotraktion ermöglicht wird und/oder  die Fahrzeiten für den SPV verkürzt werden können.

185

Im Laufe des Abstimmungsprozesses der zu berücksichtigenden Infrastrukturmaßnahmen hat sich die Anzahl der SPNV-Maßnahmen von 17 in der Bedarfsplanüberprüfung auf 177 im Ar- beitsszenario 2030 erhöht. Hierin sind 9 von den Ländern angemeldete Maßnahmen, bei denen keine BVWP-Relevanz gegeben war, nicht enthalten. Der im projektbegleitenden Arbeitskreis Schiene abgestimmte Maßnahmenkatalog (vgl. Anlage 7.1) ist Grundlage für die Fort- schreibung des Basisnetzes 2030 aus dem Basisnetz 2010.

Die Summe der von den Ländern angemeldeten SPNV-Maßnahmen ist aus den bestehenden Finanzierungsquellen bis 2030 nicht annähernd zu realisieren, auch wenn für das Ende 2019 auslaufende GVFG-Bundesprogramm und das ebenfalls auslaufende EntflechtG entsprechende Nachfolgeregelungen geschaffen werden. Das Arbeitsszenario 2030 ist daher nicht als realis- tisches Szenario hinsichtlich der im Jahr 2030 verfügbaren Schieneninfrastruktur zu verstehen, sondern als planerisches Arbeitsmittel, um die Auswirkungen eines extensiven Infrastrukturaus- baus abschätzen zu können.

Weiterhin ist festzuhalten, dass zwischen den einzelnen Ländern starke Unterschiede hinsichtlich des angemeldeten Maßnahmenumfangs bestehen. Um solche Disparitäten im künftigen BVWP-Prozess zu vermeiden, sollten eindeutige Regeln festgelegt werden, nach denen über die Berücksichtigung von Infrastrukturmaßnahmen im Bezugsfall für den BVWP 2015 zu ent- scheiden ist.

Im Prinzip dürften nach Ansicht der Gutachter nur die Maßnahmen berücksichtigt werden, die bereits im Bau sind oder für die ein entsprechender Finanzierungsvertrag abgeschlossen ist. Hierdurch wäre eine Gleichbehandlung der einzelnen Länder gewährleistet.

7.2 Zu berücksichtigende Infrastrukturmaßnahmen im Ausland

Zur Definition der im Ausland im Arbeitsszenario 2030 zu berücksichtigenden Infrastrukturmaß- nahmen wurden die bei der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege enthaltenen Maßnahmen hinsichtlich ihrer Realisierungschancen bis zum Prognosejahr 2030 über- prüft. Hierzu wurden entsprechende Gespräche mit der DB Netz AG und ausländischen Bahnen geführt. Der für das Arbeitsszenario 2030 maßgebende Katalog von Infrastrukturmaßnahmen ist in Anlage 7.2 zusammengestellt.

Gegenüber den Annahmen in der Bedarfsplanüberprüfung von 2010 wurden Maßnahmen  zusätzlich aufgenommen,  hinsichtlich ihres Zuschnitts verändert oder  wegen ungewisser Realisierungsaussichten nicht mehr berücksichtigt.

186

Die zusätzlich aufgenommenen Maßnahmen sind:  Dänemark - Neubaustrecke Kopenhagen – Koge – Ringsted - Ausbaustrecke Kolding – Padborg  Polen - Ausbaustrecke Warschau (Warszawa) – Kattowitz (Katowice) - Ausbaustrecke Stettin (Szczecin) – Grenze PL/D (– Angermünde) - Elektrifizierung Wegliniec – Zgorzelec – Grenze PL/D (- Görlitz)  Tschechische Republik - Ausbaustrecke Pilsen (Plzen) – Domazlice – Grenze CZ/D  Österreich - Ausbaustrecke Kufstein – Wörgl - Neu-/Ausbaustrecke Graz – Klagenfurt inkl. Koralmtunnel - Elektrifizierung Reutte in Tirol – Pfronten  Frankreich - Umfahrungen Nimes und Montpellier (TGV Languedoc-Roussillon) - Neubaustrecke Tours – Bordeaux (TGV Sud-Europe – Atlantique) - Neubaustrecke Le Mans – Rennes (TGV Bretagne – Pays de la Loire)  Luxemburg - Ausbaustrecke Luxemburg – Wasserbillig – Grenze LUX/D  Belgien - Ausbaustrecke Herentals – Grenze B/NL( – Weert) (Zulaufstrecke „Eiserner Rhein“)  Niederlande - Neubaustrecke Amsterdam – Rotterdam – Grenze NL/B (HSL Zuid) - Ausbaustrecke (Herentals –) Grenze B/NL – Weert (Zulaufstrecke „Eiserner Rhein“) - Ausbaustrecke Elst – Arnhem – Oldenzaal – Grenze NL/D (Bypass Nord der Betuwerou- te) - Ausbaustrecke Meteren – Boxtel (Bypass Süd der Betuweroute)

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Maßnahmen mit veränderten Inhalt oder Zuschnitt sind:  Österreich - Ausbaustrecke Lauterach – St. Margrethen (durchgehend eingleisig statt eines zweigleisigen Begegnungsabschnitts)  Frankreich - TGV Rhin – Rhone (nur Neubaustrecke Mulhouse – Dijon (Branche Est), ohne Neu- /Ausbaustrecke Dijon – Anbindung TGV Sud-Est (– Paris) (Branche Ouest) und Neu- /Ausbaustrecke Dijon – Lyon (Branche Sud) Nicht mehr berücksichtigt werden folgende Maßnahmen:  Italien - Ausbaustrecke Verona – Bologna - Ausbaustrecke Mailand (Milano) – Chiasso - Ausbaustrecke Domodossola – Mailand (Milano) - Ausbaustrecke Domodossola – Novara - Ausbaustrecke (Bellinzona –) Grenze CH/I – Luino – Novara

7.3 Fortschreibung des Basisnetzes 2010 auf das Basisnetz für das Arbeitsszenario 2030

Das für den weiteren Prognoseprozess benötigte Basisnetz 2030 wurde aus dem Basisnetz 2010 abgeleitet. Hierzu wurden die für das Arbeitsszenario 2030 abgestimmten Infrastruktur- maßnahmen im In- und im Ausland (vgl. Anlage 7.1 und 7.2) in der erforderlichen Bearbeitungs- tiefe konkretisiert und in das Basisnetz 2010 eingearbeitet.

Bei der Übernahme der Maßnahmenbeschreibungen musste der Detaillierungsgrad der Informa- tionen gegenüber dem Basisnetz 2010 reduziert werden. Mit der DB Netz AG wurde eine Liste derjenigen Eigenschaften abgestimmt, die für die Übernahme ins Basisnetz 2030 unabdingbar sind. Diese umfasst Angaben zum Von- und Nach-Knoten einer Strecke, dem Streckenstandard sowie der Streckenlänge, der Höchstgeschwindigkeit und Traktion so-wie der Gleiszahl.

Die inländischen Vorhaben wurden in ihre einzelnen Teilmaßnahmen aufgeschlüsselt. Aus den 278 Maßnahmen des Maßnahmenkataloges wurden 412 Teilmaßnahmen entwickelt. Diese umfassen sowohl Maßnahmen, welche das Netz der DB Netz AG betreffen, als auch Maßnah- men in Teilnetzen, bei denen NE-Bahnen der Infrastrukturbetreiber sind.

188

Durch weitere kleine Änderungen sind im Nachgang noch 3 Maßnahmen in den Maßnahmenka- talog eingeflossen, während 6 Maßnahmen wieder herausgenommen worden sind. Diese werden zum Teil bereits durch andere Maßnahmen abgedeckt (Bsp. Knoten Frankfurt am Main Stadion: Neuordnung der Fahrwege, Trennung der Verkehrsströme sowie Entmischung werden alle durch die Maßnahme „Bau zweier zusätzlicher Gleise für den Fernverkehr“ erzielt).

Für viele der geplanten Infrastrukturmaßnahmen stehen nur wenige oder teilweise zu grobe Informationen und Daten aus der Maßnahmenbeschreibung oder beim Gutachter vorliegenden Planfallbeschreibungen aus Vorprojekten wie der Bedarfsplanüberprüfung zur Verfügung. Daher hat man sich mit DB Netz darauf geeinigt, dass die Erfassung neuer Knoten und Kanten im Ba- sisnetz 2030 nicht mit dem gleichen Detaillierungsgrad durchgeführt werden kann, wie dies bei den Bestandsdatensätzen der Fall ist. Gerade bei in Planung befindlichen Neubaustrecken sind die genauen Routen und Knotenabfolgen noch nicht fix. Eine lagerichtige Übernahme ist somit nicht möglich. So wurde zwischen den Gutachtern und der DB Netz ein in den Eigenschaften reduzierter Ausgangsdatensatz ausgetauscht.

Nachdem die DB Netz AG den Aufwand für eine vollständige Aktualisierung und Erweiterung des Ausgangsdatensatzes für zu groß und hinsichtlich des Projektfortschrittes für zu langwierig bemessen hat, wurden die Informationen zur Implementierung von Maßnahmen tabellarisch nach folgendem Schema ausgetauscht:

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 ID (entsprechend den 278 Maßnahmen des Maßnahmenkataloges)  lfdNr (entsprechend den 412 Teilmaßnahmen des Maßnahmenkataloges)  Abschnitt (laut Maßnahmenkatalog)  Maßnahme (laut Maßnahmenkatalog)  Kategorie (laut Abstimmung Gutachter – DB Netz AG) - Knotenmaßnahme - Streckenmaßnahme o Verbesserung (2-gleisiger Ausbau, Elektrifizierung, Anhebung Geschwindigkeit) o 3-/4-gleisiger Ausbau, Streckenneubau - Maßnahme zur Steigerung der Leistungsfähigkeit / Streckenkapazität o Blockverdichtung o Überhol- und Wartegleise - Maßnahme KV-/Rbf-Konzept - SPNV-Reaktivierung - Maßnahme ohne Zuständigkeit DB Netz AG o NE-Maßnahmen o BOStrab-Maßnahmen - Nicht im Modell abbildbare Maßnahme  Art der Maßnahme o Bedarfsplanmaßnahme o Sofortprogramm Seehafenhinterlandverkehr o SPNV-Maßnahme  Zuständiger Regionalbereich / zuständiges RegioNetz  Streckennummer der Maßnahme  Von-Knoten o Kilometrierung auf abzweigender Strecke o Streckennummer abzweigende Strecke  Nach-Knoten o Kilometrierung auf abzweigender Strecke o Streckennummer abzweigende Strecke  Streckenlänge  Höchstgeschwindigkeit  Traktion  Gleiszahl  Streckenstandard  Bemerkung

190

Hierbei konnten teilweise nur grobe Angaben gemacht werden, beispielsweise bei Projekten, die sich noch in der Vorplanung befinden bzw. bei denen der genaue Umfang der Maßnahme noch nicht feststeht.

Die DB Netz AG konnte für Maßnahmen, die das Schienennetz von NE-Bahnen in Deutschland betreffen oder die im Ausland liegen keine Daten zur Verfügung stellen. In diesen Fällen wurden die erforderlichen Infrastrukturparameter durch die Gutachter ermittelt. Hierzu wurden die jeweils zuständigen Planungsträger befragt und ergänzende Recherchen in öffentlich zugänglichen Quellen durchgeführt. Nicht verfügbare Daten, die insbesondere in sehr frühen Planungsstadien (z.B. Planungsidee) festzustellen sind, wurden durch qualifizierte Schätzungen und Annahmen der Gutachter ergänzt.

Im Basisnetz 2030 wurden anders als im Basisnetz 2010 erstmals auch Straßenbahn-Abschnitte nach BOStrab übernommen. Dies resultiert aus der gehäuften Nutzung von Straßen- /Stadtbahnstrecken im Zweisystembetrieb, die sich im Maßnahmenkatalog in Form der Region- altangente West (Rhein-Main-Verbund), der Stadtbahn Heilbronn Nord (Heilbronn), der Regio- nal-Stadtbahn Neckar-Alb (Tübingen/Reutlingen), sowie den Ausbauten der bestehenden Sys- teme Chemnitzer Modell in und um Chemnitz sowie Saarbahn in und um Saarbrücken wider- spiegelt. Des Weiteren sind auch die Stadtbahn Karlsruhe und die RegioTram Kassel sowie das Zwickauer Modell in das Basisnetz für das Arbeitsszenario 2030 integriert worden.

Ebenfalls wurden wichtige Knotenbereiche des Bestandsnetzes entsprechend der in der Nor- mierten Schnittstelle (NSS), der Istzug-Belastung (IBL), der TPS Preisauskunft (Trassenpreise DB Netz AG), oder dem Eisenbahnatlas Deutschland verfügbaren Informationen und Angaben hinsichtlich ihrer Korrektheit geprüft. Dies ist als inhaltliche Fortsetzung der Arbeiten zu den Net- zinkonsistenzen von Kapitel 2.1.2 zu verstehen. So wurden an relevanten Stellen Bahnhofsteile nachgetragen, bzw. im Basisnetz 2010 offen gebliebene fehlerhafte Knotenfolgen korrigiert. Insbesondere in großen und sehr komplexen Knotenbereichen werden die infrastrukturellen Gegebenheiten nun besser abgebildet, wodurch sich dort eine bessere Feinverteilung der Ver- kehre durchführen lässt, bspw. bei Vorhandensein separater Strecken für den Fern-, Regional und Güterverkehr.

191

Neue Knoten im Basisnetz 2030 wurden mittels der Lageinformationen aus dem Basisnetz 2010 so genau wie möglich positioniert. Sie wurden entsprechend dem Schema für NE-Knoten als Kombination eines vierstelligen Indexes gefolgt von „9999“ nummeriert, beginnend mit der Kno- ten_ID „33519999“. Im Ausland wurde die bestehende, länderspezifische Nummerierung fortge- setzt. Sofern kein Knotenname vorgeben war, wurden inhaltlich nahe liegende Phantasienamen genutzt, RL100-Kürzel hingegen wurden nur dort gesetzt, wo sie wirklich bereits bekannt sind.

Die Erfassung neuer Kanten erfolgte vereinbarungsgemäß als Luftlinienverbindung ohne Lage- parameter, wodurch sich das Basisnetz 2030 vom Basisnetz 2010 unterscheidet. Sie wurden entsprechend dem Schema für NE-/Auslands-Kanten als Kombination eines achtstelligen Inde- xes gefolgt von „9999“ nummeriert. Dabei sind die ersten beiden Ziffern des Indexes nach Netz- betreiber unterschiedlich, 11 für DB Netz, 12 für Dritte, 13 für DB RegioNetz und 14 für das Aus- land. Sowohl für neue Knoten wie auch für neue Kanten wurde das Herkunfts-Kennzeichen des Datensatzes auf „BVU“ gesetzt. Dies betrifft auch Streckenabschnitte, bei denen Kanten geteilt wurden, sich in ihrer Streckenlänge geändert haben, oder sonst die Netztopografie infrastrukturell verändert worden ist. Sofern die Maßnahme lediglich aus einer Änderung der Gleiszahl (2- gleisig statt 1-gleisig), der Traktion (elektrifiziert statt Diesel-betrieben) oder der Streckenhöchst- geschwindigkeit bestand, so wurde das Herkunfts-Kennzeichen auf „DB Netz AG“ belassen.

Das Basisnetz 2030 enthält 22.100 Knoten (davon 9.207 in Deutschland) und 26.258 Kanten (davon 10.812 in Deutschland). Ein Vergleich mit dem Basisnetz 2010 und dem Zielnetz aus der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundessschienenwege ist anhand von Tabelle 7-1 mög- lich. Zielnetz Bedarfsplanüberprü- Basisnetz 2010 Basisnetz 2030 fung

Anzahl Knoten 21.461 22.100 12.191 - davon in BRD 8.639 (40%) 9.207 (42%) 2.246 (18%) Anzahl Kanten 25.209 26.258 15.117 - davon in BRD 9.866 (39%) 10.812 (41%) 3.102 (21%) Anzahl Abbiegewider- 56.598 58.509 3.296 stände - davon in BRD 25.742 (45%) 27.201 (46%) 3.192 (97%)

Tabelle 7-1: Gegenüberstellung der Anzahlen von Knoten, Kanten und Abbiegewider- ständen zwischen den Basisnetzen 2010 und 2030 mit dem Zielnetz der Be- darfsplanüberprüfung

Die infrastrukturelle Aufarbeitung des Basisnetzes 2030 in Form der Übernahme der Maßnah- men des Maßnahmenkataloges ist soweit abgeschlossen. Durch die laufenden Arbeiten zu den Attributen des Güterverkehrs können sich noch kleine Veränderungen ergeben, ebenso wenn für die Umlegung des Schienenpersonenverkehrs in speziellen Verkehrszellen noch neue Bahn-

192

halte nachzutragen währen. Das Basisnetz 2030 derzeit (Stand 06.08.2013) 22.077 Knoten (davon 9.212 in Deutschland) und 26.216 Kanten (davon 10.772 in Deutschland).

7.4 Qualitätssicherung

Bei der Erstellung des Basisnetzes 2030 wurde der vorhandene Stand des Basisnetzes 2010 als Basis genutzt. Somit genügt das Basisnetz 2030 in den Netzabschnitten ohne Veränderung den gleichen qualitativen Ansprüchen, wie bereits das Basisnetz 2010. In Abschnitten, in denen es zu Veränderungen gekommen ist, sei dies durch Aus- oder Neubauten, kapazitiven Maßnahmen oder Anpassungen der Netztopographie, wurden die gleichen Schritte zur Qualitätssicherung durchgeführt, wie im Kapitel 4.8 beschrieben.

So erfolgte die Definition der infrastrukturellen Folgen des Maßnahmenkataloges in enger Ab- stimmung mit der DB Netz AG bzw. mit anderen Quellen von hoher inhaltlicher Güte. Die Erfas- sung der 278 Maßnahmen (weiter gegliedert in 412 Teilmaßnahmen) erfolgte nacheinander gereiht immer (Teil-)Maßnahme für (Teil-)Maßnahme mit jeweils anschließender Überprüfung der übernommenen Eigenschaften.

Wie auch beim Basisnetz 2010 wurden mögliche Ausreißer durch Tippfehler identifiziert und wo auftretend korrigiert. Ebenfalls wurde das Netz wieder auf seinen Netzzusammenhang hin über- prüft und im Zuge einer nicht restringierten Umlegung der Verkehrsmengen des Jahres 2010 geschaut, ob die neu im Netz befindlichen Abschnitte erreicht werden.

Für alle neuen bzw. geänderten Abschnitte wurde sichergestellt, dass die spezifischen Kan- teneigenschaften innerhalb eines gewissen Toleranzbereiches liegen. So konnten unter anderem durch die ersten Umlegungen des SPV-Züge Ausreißer hinsichtlich der Streckenlänge, Streckenhöchstgeschwindigkeit oder der Traktion ausfindig gemacht und korrigiert werden. Ebenfalls wurde auf diese Weise sichergestellt, dass alle zur korrekten Abbildung der Bedie- nungsangebote des SPV benötigten Bahnhöfe und Haltepunkte im Netzmodell enthalten sind.

Da für neue Streckenabschnitte von Seiten der DB Netz AG keine Angaben zu einigen Eigen- schaften u.a. Streckenklasse, Streckenneigung und Lichtraumprofil geliefert werden konnten, wurden diese stets auf den Wert „Auf Anfrage“ gesetzt. Eine gesonderte Überprüfung dieser Eigenschaften ist somit nicht notwendig. Das aufbereitete Basisnetz 2030 kann vor Ort beim Gutachter auf seine ordnungsgemäße Erarbeitung hin überprüft werden.

193

8 NETZATTRIBUTE PERSONENVERKEHR IM ARBEITSSZENARIO 2030

Die für das Arbeitsszenario 2030 erfassten Netzattribute Personenverkehr sind methodisch analog zu den entsprechen den Attributen für den Analysezustand 2010 aufgebaut und enthalten die folgenden Elemente:  SPV-Netzmodell, gegliedert in die Teilmodelle für - den SPNV (vgl. Kapitel 8.1 und 8.2), - den SPFV (vgl. Kapitel 8.3), - die Nacht- und Autoreisezüge (vgl. Kapitel 8.4) und - die relevanten Linien des ÖSPV (vgl. Kapitel 8.5),  nach Zuggattungen differenzierte Fahr- und Haltezeiten (vgl. Kapitel 8.6),  Anbindungen der Verkehrszellen an die relevanten Netzknoten (vgl. Kapitel. 8.7) und  Umsteigezeiten (vgl. Kapitel 8.8).

Im Teilmodell für den SPFV sind nur die Linien bzw. Unterlinien enthalten, für die aus heutiger Sicht ein eigenwirtschaftlicher Betrieb zu erwarten ist. Hierbei wurde in der Regel von einem systematischen Taktraster von 4/8/12/16 Zugpaaren je Tag ausgegangen. Ausnahmen bilden eigenständige Linien beziehungsweise partielle Verlängerungen von Taktlinien in Urlaubsgebie- te, die regelmäßig (das heißt: ganzjährig mindestens einmal am Tag) verkehren.

Durch die im Teilmodell für den SPFV enthaltenen Linien kann die bestehende Fernverkehrs- nachfrage nicht flächendeckend abgedeckt werden. Zur Füllung der betreffenden Angebotslü- cken wurde bei der Konzeption der für das Arbeitsszenario 2030 maßgebenden SPV- Bedienungsangebote die Zuggattung „Fernverkehr Regional“ (FR) definiert.

Der Zuggattung FR wurden zunächst allen Linien zugeordnet, die im Analysezustand 2010 (vgl. Kapitel 3.1) als FernExpress-Linien definiert wurden. Ergänzend hierzu wurden FR-Linien über- all dort eingeführt, wo  derzeitige SPFV-Linien auf im Arbeitsszenario 2030 enthaltene Neubaustrecken verlagert werden (z.B. von der Saalebahn auf die NBS Nürnberg-Erfurt),  nur ein unregelmäßiges SPFV-Angebot bestand (z.B. Berlin – Rostock oder Berlin – Stettin) und  in der Vergangenheit bestehende SPFV-Angebote (z.B. ehemalige InterRegio-Linien) eingestellt wurden.

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Um Überangebote zu vermeiden, wurden teilweise derzeit bestehende Express-Linien des Re- gionalverkehrs in die betreffenden FR-Linien integriert. Die Linienführungen, die Bedienungs- häufigkeiten und der Fahrzeugeinsatz der FR-Linien im Arbeitsszenario 2030 sind in Anlage 8.5 zusammengestellt. Darüber hinaus sind die betreffenden Angaben auch in den Datenblättern mit den Bedienungsangeboten des Regionalverkehrs (vgl. Anlage 8.1) in den betreffenden Ländern aufgeführt.

Bei den FR-Linien wird bewusst keine Aussage über deren künftige Finanzierung getroffen. In- nerhalb des BVWP-Prozesses bleibt offen, ob sich im Prognosezustand 2030 für die betreffenden Linien ein eigenwirtschaftlich operierender Betreiber oder ein gemeinwirtschaftlicher Bestel- ler findet. Funktion dieser Linien ist es, der für das Arbeitsszenario 2030 prognostizierten Fern- verkehrsnachfrage ein möglichst flächendeckendes Bedienungsangebot gegenüber zu stellen und die für solche Linien benötigten Trassenkapazitäten freizuhalten.

8.1 SPNV-Netzmodell

Ursprünglich war es vorgesehen, dass die den Ländern für den Analysezustand 2010 zur Verfü- gung gestellten Datenblätter unter Zuhilfenahme der entsprechenden Netzgrafiken auf das Ar- beitsszenario 2030 fortgeschrieben werden. Die Umsetzung in die entsprechenden Netzgrafiken sollte dann Aufgabe des Gutachters sein. Diese Form der Zuarbeit konnte aber nur von einem Teil der Länder geleistet werden. Zuarbeiten anderer Länder in unterschiedlichen inhaltlichen Aufbau mussten in umfangreichen Nachverarbeitungsprozessen in die für das SPNV- Netzmodell definierte Form gebracht werden. Darüber hinaus erwies sich die Harmonisierung der Bedienungsangebote an den Grenzen zwischen verschiedenen Aufgabenträgern als sehr aufwendig.

In dem diesem Forschungsvorhaben zugrundeliegenden Arbeitsprogramm war ursprünglich beabsichtigt, die Bedienungsangebote des SPNV im Arbeitsszenario 2030 soweit als möglich an denen des Analysezustandes 2010 zu orientieren. Durch die extensive Ausweitung des Katalo- ges der im Arbeitsszenario 2030 zu berücksichtigenden Infrastrukturmaßnahmen hat sich der Umfang der im SPV-Netzmodell 2030 zu berücksichtigenden Änderungen gegenüber den SPV- Netzmodell 2010 entsprechend erhöht, da die Bedienungsangebote des SPNV in der überwie- genden Zahl der Fälle an die neuen Gegebenheiten der Schieneninfrastruktur angepasst werden mussten. Der Aufwand für den Aufbau des SPNV-Netzmodells für das Arbeitsszenario 2030 kam damit einer Neuerstellung nahe.

195

Die Definition der Bedienungsangebote des SPNV erfolgte betreiberneutral und die Definition der auf den einzelnen (Unter-) Linien eingesetzten Fahrzeugtypen herstellerneutral. Da bei den im Rahmen des BVWP 2015 durchzuführenden Bewertungen nicht von Einheitsfahrzeugen ausgegangen werden kann, wurden die in Tabelle 8-1 dargestellten Modellfahrzeugtypen für Nahverkehrstriebwagen mit Diesel- und Elektrotraktion definiert.

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Sitzplätze Modellfahrzeug- Einzelwagen je (inkl. Klapp- Dienstmasse Fahrzeuglänge typ Triebwagen sitze) (t) (m)

1. Einstöckige Nahverkehrstriebwagen mit Elektrotraktion

NV 120E SD 2 120 75 42

NV 180E SD 3 180 105 58

NV 240E SD 4 240 135 74

NV 300E SD 5 300 165 90

NV 360E SD 6 360 195 106

2. Nahverkehrsdoppelstocktriebwagen mit Elektrotraktion

NV 310E DoSto 3 310 190 80

NV 430E DoSto 4 430 250 106

NV 550E DoSto 5 550 310 132

NV 670E DoSto 6 670 370 158

3. Einstöckige Nahverkehrstriebwagen mit Dieseltraktion

NV 80D 1 80 45 28

NV 130D 2 130 70 41

NV 180D 3 180 95 54

NV 230D 4 230 120 67

NV 280D 5 280 145 90

4. Einstöckige Nahverkehrstriebwagen mit Dieseltraktion und Neigetechnik

NV 150 D Nei 2 150 120 52

Tabelle 8-1: Modellfahrzeugtypen für SPNV-Triebwagen im Prognosezustand 2030

197

Neben dem in Tabelle 8-1 aufgeführten SPNV-Triebwagen ist im Arbeitsszenario 2030 bei einzelnen Linien des Regionalverkehrs auch der Einsatz von lokbespannten Zügen vorgesehen. Die Eigenschaften der betreffenden Modellzüge sind in Tabelle 8-2 für eine Standardkompositi- on mit jeweils vier Single-Deck- bzw. Doppelstock-Wagen zusammengestellt.

Anzahl Sitzplätze Dienstmasse (t) Fahrzeuglänge (m)

1. Single-Deck-Züge

Lok 85 18,9

Steuerwagen 2.Klasse 65 36 26,4

Mittelwagen 1./2. Klasse 75 35 26,4

Mittelwagen 2. Klasse 85 35 26,4

Summe 310 226 124,5

2. Doppelstock-Züge

Lok 85 18,9

Steuerwagen 2. Klasse 90 52 27,3

Mittelwagen 1./2. Klasse 110 50 26,8

Mittelwagen 2. Klasse 130 50 26,8

Summe 460 287 126,6

Tabelle 8-2: Kenndaten der Standardkompositionen von lokbespannten SPNV-Zügen

Beim Abgleich der angebotenen Platzkapazitäten mit der prognostizierten Verkehrsnachfrage kann die Anzahl der angehängten Wagen gegenüber den in Tabelle 8-2 aufgeführten Standard- kompositionen erforderlichenfalls erhöht oder verringert werden.

198

Die gemäß Tabelle 8-1 definierten Modellfahrzeugtypen sind mit den technischen Rahmenbe- dingungen (Stromsystem und/oder verfügbare Bahnsteiglängen) in verschiedenen S-Bahn- Netzen nicht kompatibel. Daher ist in diesen Netzen auch im Prognosezustand 2030 vom Ein- satz von Sonderfahrzeugtypen auszugehen (vgl. Tabelle 8-3).

Modell- fahrzeug- Anzahl Dienstmasse Fahrzeuglänge typ Bezeichnung Sitzplätze (t) (m)

Nachfolgemuster des ET 423 ET 422 bei den S-Bahnen Rhein/Ruhr 192 112 69,4 und Köln S-Bahn Triebwagen in ET 423 München, Stuttgart und 192 105 67,4 Frankfurt/Main

S-Bahn Triebwagen ET 424 206 108 67,5 Hannover

Nachfolgemuster des ET 423 ET 430 bei den S-Bahnen Stuttgart 184 133 68,3 und Frankfurt/Main

S-Bahn Triebwagen ET 474 208 98 66,0 Hamburg

Nachfolgemuster der S-Bahn ET 48x Triebwagen Berlin (Viertel- 95 70 38,0 zug)

Nachfolgemuster des ET 474 ET 490.1 208 118 66,0 Hamburg (Gleichstrom)

Nachfolgemuster des ET 474 ET 490.2 190 138 66,0 Hamburg (Zweistrom)

Tabelle 8-3: Sonderfahrfahrzeugtypen im S-Bahn-Netzen im Prognosezustand 2030

199

Zu den Nachfolgemustern der S-Bahn Triebwagen in Berlin und in Hamburg lagen noch keine konkreten Angaben zu den betreffenden Fahrzeugeigenschaften vor. Daher wurden diese vom Gutachter in Anlehnung an die derzeit verkehrende Fahrzeugtypen abgeschätzt. Bei der Dienstmasse wurde berücksichtigt, dass sich diese in Folge der neuen Crashnorm für Schienen- fahrzeuge (DIN EN 15 227) gegenüber den derzeit in Betrieb befindlichen Fahrzeugtypen erhö- hen dürfte.

Auch in den Teilnetzen mit Zweisystem- bzw. Zweistrombetrieb kann nicht vom Einsatz der Mo- dellfahrzeugtypen gemäß Tabelle 8-1 ausgegangen werden. Die für diese Teilnetze vorgesehenen Sonderfahrzeugtypen sind in Tabelle 8-4 zusammengestellt.

Modellfahr- Anzahl Dienstmasse Fahrzeuglänge zeugtyp Bezeichnung Sitzplätze (t) (m)

Zweistromfahrzeug der ET 450 S-Bahn Karlsruhe und 95 60 37,8 der RSB Neckar-Alb

Zweistromfahrzeug der ET 452 90 60 36,5 Regiotram Kassel (E/E)

Zweisystemfahrzeug der ET 689 90 63 36,5 Regiotram Kassel (E/D) Zweistromfahrzeug Stadtbahnwa- Gleichstrom/ 108 54 37,1 gen Saar Wechselstrom Zweistromfahrzeug im Variobahn 94 54 37,0 Chemnitzer Modell Zweistromfahrzeug ET 2-Strom Regionaltangente West 80 56 35,0 35 m beim RMV

Tabelle 8-4: Sonderfahrzeugtypen in Teilnetzen mit Zweisystem- bzw. Zweistrombetrieb im Prognosezustand 2030

200

8.2 Abgleich der Zugzahlen des SPNV zwischen Arbeitsszenario 2030 und Analysezu- stand 2010 und Rückkopplung mit den Ländern

Im Zuge der Qualitätssicherung der für das Arbeitsszenario 2030 erfassten Bedienungsangebo- te des SPNV wurden die Zugzahlen gemäß Anmeldung der betreffenden Aufgabenträger mit denen des Analysezustandes 2010 abgeglichen. Aus diesem Abgleich ergaben sich teilweise erhebliche Mehrungen der Zugzahlen.

Um hieraus möglicherweise entstehende Trassenkonflikte zwischen dem SPNV und dem SGV zu identifizieren, wurden an den kritischen Streckenabschnitten die Zugzahlen des SPNV, des SPFV und des SGV überlagert und den verfügbaren Trassenkapazitäten gegenübergestellt. Da zum Zeitpunkt des Abgleichs der Zugzahlen noch keine Umlegung des SGV für das Arbeits- szenario 2030 zur Verfügung stand, wurde zur Einschätzung möglicher Trassenkonflikte hilfs- weise auf die für den Planfall „Zielnetz“ aus der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundes- schienenwege prognostizierten SGV-Zugzahlen zurückgegriffen.

Übersteigt die Summe des Trassenbedarfs aller Netznutzer die verfügbaren Trassenkapazitäten, besteht ein hohes Risiko, dass die unter der Arbeitshypothese der Engpassfreiheit für den SGV prognostizierten Transportmengen nur unvollständig abgefahren werden können. Daher wurde im projektbegleitenden Arbeitskreis Schiene beschlossen, eine zusätzliche Rückkopplung mit den betreffenden Aufgabenträgern zur Feinjustierung der Bedienungsangebote des SPNV auf kritischen Streckenabschnitten durchzuführen. Zielsetzung hierbei war es, zu einem angemes- senen Interessenausgleich zwischen den Trassenbedarfen des SPNV und SGV zu kommen.

Grundlage für die Überprüfung der von den Ländern für das Arbeitsszenario 2030 angemeldeten Zugzahlen sind die folgenden Voraussetzungen, die bei einer Erhöhung gegenüber dem Analy- sezustand 2010 in der Regel gegeben sein sollten:  Anpassung an die Bedienungskonzepte vorliegender Verkehrsverträge, die nach dem Fahr- planwechsel 2010 / 2011 in Kraft treten  Anpassung an Ausschreibungsfahrpläne für künftige Fahrplanperioden  Anpassung an die im Arbeitsszenario 2030 unterstellten Infrastrukturmaßnahmen.

201

Bei den als kritisch identifizierten Streckenabschnitten mit einem hohen Risiko von Trassenkon- flikten SPNV / SGV sind die Erhöhungen der Zugzahlen im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 entweder anhand der oben genannten Kriterien zu begründen oder auf die Zugzahlen gemäß Fahrplan 2013 zurückzuführen.

Die Ergebnisse des Abgleichs der SPNV-Zugzahlen wurden länder- bzw. ländergruppenweise grafisch aufbereitet. Änderungen der Zugzahlen im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analy- sezustand 2010 in Höhe von +/- 6 Zugpaaren je Tag wurden gesondert gekennzeichnet.

Der Rückkopplungsprozess mit den Ländern fand nicht bezogen auf alle Streckenabschnitte mit Mehrungen der Zugzahlen des SPNV oberhalb des Schwellenwertes von 6 Zugpaaren je Tag statt, sondern nur für die Streckenabschnitte, für die mögliche Trassenkonflikte mit dem SGV identifiziert wurden (in den Abbildung 6-1, Abbildung 8-3, Abbildung 8-4, Abbildung 8-6, Abbil- dung 8-8, Abbildung 8-10, Abbildung 8-12 und Abbildung 8-13 mit rotem Ausrufezeichen gekennzeichnet).

In den folgenden Kapiteln werden die Ergebnisse des Abgleichs der SPNV-Zugzahlen zwischen dem Arbeitsszenario 2030 und dem Analysezustand 2010 sowie im Rahmen des Rückkopp- lungsprozesses vorgenommene Reduzierungen von ursprünglich angemeldeten Bedienungsan- geboten des SPNV erläutert.

202

8.2.1 Norddeutsche Bundesländer

Abbildung 8-1 enthält den Abgleich der Zugzahlen des SPNV zwischen den Arbeitsszenario 2030 und dem Analysezustand 2010 sowie die Kennzeichnung der Streckenabschnitte mit dem Risiko von Trassenkonflikten mit dem SGV für die norddeutschen Bundesländer.

Abbildung 8-1: Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analy- sezustand 2010 in den norddeutschen Bundesländern

Besonders kritisch ist die Zunahme der Zugzahlen des SPNV in den folgenden Bereichen:  Elbquerung zwischen Hamburg-Harburg und Hamburg Hbf  Zulaufstrecken zum Knoten Bremen und  Regionalverkehr Hannover Hbf – Wunstorf und  Hannover Hbf – Weetzen (– Hameln) (Alternativroute zur Hauptroute Hannover – Bielefeld – Dortmund mit weiterem Verlauf über Paderborn in den Rhein/Ruhr-Raum).

203

Auf den anderen Streckenabschnitten mit einem Zuwachs von SPNV-Zügen ist davon auszugehen, dass hierfür im Arbeitsszenario 2030 wahrscheinlich ausreichende Trassenkapazitäten zur Verfügung stehen.

Im Zuge des Rückkopplungsprozesses wurde zunächst das Bedienungsangebot des SPNV auf dem Streckenabschnitt Hamburg–Harburg – Hamburg Hbf an den bestehenden Verkehrsvertrag angepasst. Dies bedeutet, dass die Durchbindung der Nahverkehrslinie Lüneburg – Hamburg- Harburg – Hamburg Hbf nach Hamburg Hbf auf die HVZ beschränkt wird. In der NVZ und in der SVZ endet bzw. beginnt diese Linie in Hamburg-Harburg. Hierdurch wurde die Zugzahlen auf dem kritischen Abschnitt zwischen Hamburg-Harburg und Hamburg Hbf um 12 Zugpaare je Tag reduziert.

Auf dem Streckenabschnitt (Hameln –) Weetzen – Hannover Hbf wurde vom Land Niedersach- sen aufgrund der gestiegenen Verkehrsnachfrage eine zusätzliche S-Bahn Linie mit einer Ex- pressbedienung zwischen Springe und Hannover Hbf und 17 Zugpaaren je Tag angemeldet. Inzwischen ist der Prozess der Angebotsplanung auf dieser Verkehrsachse weiter fortgeschrit- ten. Für die zusätzliche S-Bahn-Linie Hameln – Hannover ist nur noch eine Bedienung während der HVZ mit 7 Zugpaaren je Tag und eine Durchbindung nach Seelze vorgesehen. Die Durch- bindung nach Seelze ist unkritisch, da die S-Bahn zwischen Hannover Hbf und Seelze auf sys- temeigenen Gleisen verkehrt.

Auf der Achse Barsinghausen – Weetzen – Hannover ist gemäß neuesten Planungsstand aufgrund der eingetretenen Nachfragesteigerungen ebenfalls eine HVZ-Express S-Bahn-Linie mit 6 Zugpaaren je Tag geplant. Auf dem kritischen Abschnitt zwischen Hameln und Hannover Hbf reduziert sich gemäß aktuellem Planungsstand die Zugzahl gegenüber der ursprünglichen An- meldung des Landes Niedersachsen um 4 Zugpaare je Tag.

Auf den anderen in Abbildung 8-1 als kritisch gekennzeichneten Streckenabschnitten war eine Reduzierung der Zugzahlen des SPNV nicht möglich. Die zusätzlichen Betriebsleistungen sind auf den betreffenden Streckenabschnitten wie folgt begründet:  Bremen Hbf – Bremerhaven Hbf – Bremerhaven-Lehe: Zugzahlen gemäß Verkehrsvertrag ab Fahrplanwechsel 2013/2014  Bremen Hbf – Twistringen: Inbetriebnahme der Regio S-Bahn Bremen ab Fahrplanwechsel 2010/2011  Hannover Hbf – Wunstorf: Zugzahlen gemäß Verkehrsvertrag ab Fahrplanwechsel 2015/2016

204

Die nach Rückkopplung verbleibenden Mehrungen der Zugzahlen des SPNV in den norddeutschen Bundesländern im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 sind in Abbildung 8-2 abgebildet.

Abbildung 8-2: Nach Rückkopplung verbleibende Mehrungen der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 in den norddeutschen Bundesländern

In den Ballungsräumen Bremen, Hamburg und Hannover ist ein starkes Wachstum der SPNV- Nachfrage insbesondere in den Stadt-Umland-Relationen zu beobachten. Die zur Deckung dieses Nachfragezuwachses von den betreffenden Aufgabenträgern beabsichtigten Ausweitungen der Bedienungsangebote sind mit der im Arbeitsszenario 2030 Schieneninfrastruktur nicht reali- sierbar oder würden zu einer als gesamtwirtschaftlich nicht vertretbaren Verlagerung des SGV auf den Straßengüterverkehr führen.

205

Nichtsdestoweniger sind in dem an die Verkehrsverflechtungsprognose 2030 anschließenden BVWP-Prozess die folgenden Angebotsüberhänge des SPNV in den Ballungsräumen Bremen und Hamburg zu berücksichtigen:  Verdichtung der Regio-S-Bahn Bremen auf einen ganztägigen 30-Minuten-Takt auf dem Ter- ritorium der Freien Hansestadt Bremen und den stadtnahen Streckenabschnitten  Ganztätige Durchbindung der Nahverkehrslinie aus Richtung Lüneburg über Hamburg- Harburg hinaus nach Hamburg Hbf.

Im Zusammenhang mit diesen Angebotsüberhängen sind im BVWP-Prozess Überlegungen anzustellen, welche zusätzlichen Infrastrukturmaßnahmen zur Deckung dieser Überhänge geeignet sein könnten.

206

8.2.2 Berlin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt

Bei dem in Abbildung 8-3 dargestellten Abgleich der Zugzahlen des SPNV in den Ländern Ber- lin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt traten keine Angebotsmehrungen auf, aus denen nennenswerte Trassenkonflikte mit dem SGV zu erwarten sind.

Abbildung 8-3: Abgleich der Zugzahlen des SPNV (ohne Fernverkehr Regional (FR)) im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analysezustand 2010 in den Ländern Berlin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt

207

8.2.3 Nordrhein-Westfalen

In Abbildung 8-4 ist der Abgleich der Zugzahlen für den SPNV-Regionalverkehr in Nordrhein- Westfalen dargestellt.

Abbildung 8-4: Abgleich der Zugzahlen des SPNV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analysezustand 2010 in Nordrhein-Westfalen (nur Regionalverkehr)

208

Besonders kritisch ist die Zunahme der Zugzahlen des SPNV auf den folgenden Strecken- abschnitten:  Rheydt – Mönchengladbach – Viersen  Köln – Bonn und  Dortmund – Hamm – Paderborn.

Die anderen als kritisch eingeschätzten Ausweitungen der Bedienungsangebote des SPNV beziehen sich auf den Streckenzug Dortmund – Essen – Duisburg – Düsseldorf – Köln. Hier wurde im Arbeitsszenario 2030 der Ausbau der Schieneninfrastruktur für einen „Rhein-Ruhr-Express“ (RRX) gemäß der entsprechenden Studie des Bundes42 unterstellt.

Die Mehrung der Zugzahlen auf der Kernachse des RRX Dortmund Hbf – Duisburg Hbf – Düs- seldorf Hbf – Köln Hbf liegt auf den Streckenabschnitten  Köln Hbf – Düsseldorf Hbf und  Essen Hbf – Dortmund Hbf in der gleichen Größenordnung wie in der RRX-Studie des Bundes. Auf den Streckenabschnit- ten  Düsseldorf Hbf – Duisburg Hbf und  Duisburg Hbf – Essen Hbf liegen die Zugzahlen oberhalb der Vergleichswerte der betreffenden Studie.

Zwischen Düsseldorf Hbf und Duisburg Hbf steht den erhöhten Bedienungsangeboten eine entsprechend erweiterte Verkehrsinfrastruktur (6-gleisiger Ausbau) gegenüber. Zwischen Duis-burg Hbf und Essen Hbf wird dem Risiko von Kapazitätsengpässen durch die Verlagerung von Teilen der Bedienungsangebote des SPNV-Regionalverkehrs auf die S-Bahn-Gleise entgegen-gewirkt. Dies betrifft im Einzelnen:  Nahverkehrslinie Wesel – Oberhausen Hbf – Mülheim/Ruhr Hbf – Essen Hbf - Wupper-tal Hbf zwischen Oberhausen Hbf und Essen Hbf  Expresslinie Mönchengladbach Hbf – Duisburg Hbf – Essen Hbf – Gelsenkirchen Hbf – Münster Hbf zwischen Duisburg Hbf und Essen Hbf.

42 BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt, Intraplan Consult GmbH, SMA und Partner AG, Entwicklung und Bewertung eines Konzeptes für den Rhein-Ruhr-Express in Nordrhein-Westfalen, im Auftrag des Bundesministeriums für Ver- kehr, Bau und Stadtentwicklung, Freiburg/München/Zürich, 2006

209

Im Rahmen des Rückkopplungsprozesses wurden die folgenden Reduktionen der Bedienungs- angebote des SPNV-Regionalverkehrs vorgenommen:  Rücknahme des nordwestlichen Endpunkts der Nahverkehrslinie Koblenz Hbf – Köln Hbf – Mönchengladbach Hbf – Venlo nach Mönchengladbach Hbf; hierdurch wird die Zugzahl zwischen Mönchengladbach und Viersen um 18 Zugpaare je Tag reduziert  Beschränkung des ganztägigen 30-Minuten-Taktes auf der Nahverkehrslinie Wuppertal Hbf – Köln Hbf – Bonn Hbf – Bonn-Mehlem in dem Abschnitt Köln Hbf – Bonn-Mehlem auf die HVZ (60-Minuten-Takt in der NVZ und in der SVZ).  Anpassung der Zugzahlen auf der Achse Münster – Hamm – Soest – Paderborn an die Zug- zahlen des Analysezustandes 2010  Anpassung der Zugzahlen zwischen Dortmund Hbf – Hamm an die Zugzahlen aus der RRX- Studie des BMVI.

Die nach Rückkopplung verbleibenden Mehrungen der Zugzahlen des SPNV-Regionalverkehrs in Nordrhein-Westfalen im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 sind in Abbildung 8-5 abgebildet.

210

Abbildung 8-5: Nach Rückkopplung verbleibende Mehrungen der Zugzahlen des SPNV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 in Nordrhein-Westfalen

Auch bei der S-Bahn wurden vom Land Nordrhein-Westfalen im Knotenbereich Köln Ausweitun- gen der Bedienungsangebote in kritischer Größenordnung angemeldet. Der betreffende Rück- kopplungsprozess ist in Kapitel 8.2.6 (Signifikante Knotenbereiche) erläutert.

211

8.2.4 Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thüringen

Abbildung 8-6 zeigt den Abgleich der Zugzahlen des Regionalverkehrs in den Ländern Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thüringen.

Abbildung 8-6: Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analy- sezustand 2010 in den Ländern Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thü- ringen

Ein Risiko von Trassenkonflikten des SPNV mit dem SGV besteht insbesondere auf den folgenden Streckenabschnitten:  Trier – Luxembourg  Bingen – Bad Kreuznach (im Hinblick auf eine Alternativroute zur Rhein/Main – Rhein/Neckarachse)  Bingen –- Mainz – Darmstadt  Wiesbaden – Frankfurt/Main und  Erfurt – Weimar – Naumburg.

212

Im Rahmen des Rückkopplungsprozesses wurden die folgenden Reduktionen der Bedienungs- angebote des SPNV-Regionalverkehrs vorgenommen:  Rückführung der Bedienungsangebote auf der Achse Mainz – Darmstadt - Aschaffenburg auf die Zugzahlen gemäß Analysezustand 2010  Einkürzung der Nahverkehrslinie Wittlich – Trier Hbf – Luxembourg auf den Abschnitt Trier Hbf – Luxembourg und Reduktion der Bedienungsangebote auf die HVZ; hier-durch lassen sich 14 Zugpaare je Tag einsparen  Verzicht auf die Taktverstärkung der Nahverkehrslinie Kaiserslautern - Bad Kreuznach – Bingen zwischen Bad Kreuznach und Bingen; hierdurch lassen sich 15 Zugpaare je Tag einsparen  Zusammenführung der bisher getrennt verkehrenden Nahverkehrslinien Erfurt Hbf – Plaue – Ilmenau und Erfurt Hbf – Plaue – Meiningen zu einer Flügellinie mit Flügeln/Koppeln in Plaue sowie Verzicht auf die Taktverstärkung in der HVZ zwischen Erfurt Hbf und Plaue; hindurch lassen sich zwischen Erfurt Hbf und Plaue 24 Zugpaare je Tag einsparen  Beschränkung des 30-Minuten-Taktes auf der Nahverkehrslinie Erfurt Hbf – Weimar – Göschwitz – Gera Hbf zwischen Weimar und Göschwitz auf die HVZ (60-Minuten-Takt in den restlichen Betriebszeiträumen); hierdurch lassen sich 12 Zugpaare je Tag einsparen.

Im Zuge des Rückkopplungsprozesses wurde festgestellt, dass vom Land Rheinland-Pfalz ver- sehentlich die ab Fahrplanwechsel 2016/2017 in dem betreffenden Verkehrsvertrag vorgesehene Expresslinie von Bingen nach Kaiserslautern mit 7 Zugpaaren je Tag nicht angemeldet wurde. Insofern ergaben sich aus dem Rückkopplungsprozess nicht nur Verringerungen, sondern auch entsprechende Mehrungen der Zugzahlen.

Die nach Rückkopplung verbleibenden Mehrungen der Zugzahlen des SPNV in den Ländern Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thüringen im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 sind in Abbildung 8-7 dargestellt.

213

Abbildung 8-7: Nach Rückkopplung verbleibende Mehrungen der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 in Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thüringen

Die nach dem Rückkopplungsprozess auf den kritischen Streckenabschnitten bestehenden Mehrungen der Zugzahlen werden wie folgt begründet:  Koblenz – Andernach: Durchbindung der Nahverkehrslinie (Kaisersesch -) Mayen – Ander- nach nach Koblenz; der betreffende Verkehrsvertrag tritt im August 2015 in Kraft  Langenlonsheim – Bingen – Mainz: Zusätzliche Bedienungsangebote durch die Schienenan- bindung des Flughafens Hahn;  Trier – Luxembourg: Die verbleibende Mehrung der Zugzahlen ist auf ein Gemeinschaftspro- jekt mit dem Herzogtum Luxembourg zurückzuführen und Randbedingung für dessen Beteili- gung an den Investitionskosten für den zweigleisigen Ausbau zwischen Igel und Igel West  Bingen – Mainz – Frankfurt/Main: Erhöhung der Bedienungshäufigkeiten von aus dem Land Rheinland-Pfalz nach Frankfurt/Main Hbf durchgebundenen Linien; der betreffen-de Ver- kehrsvertrag tritt mit Fahrplanwechsel 2014/2015 in Kraft

214

 Wiesbaden – Frankfurt/Main Hbf: Die gegenüber dem Analysezustand 2010 erhöhten Bedie- nungshäufigkeiten der auf diesen Streckenabschnitten verkehrenden Linien sind seit Fahr- planwechsel 2010/2011 in Betrieb  Erfurt – Weimar – Naumburg: Fernverkehrsersatzleistungen für den nach Inbetriebnahme des VDE-Projektes Nummer 8.2 auf die NBS Erfurt – Leipzig/Halle verlagerten SPFV (Bedie- nungsangebote laut Verkehrsvertrag ab Fahrplanwechsel 2015/2016  Weimar – Göschwitz – Gera: Erhöhung der Bedienungsangebote nach Elektrifizierung und Herstellung der durchgehenden Zweigleisigkeit.

215

8.2.5 Süddeutsche Bundesländer

Der Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit denen gemäß Analysezu- stand 2010 in den Ländern Baden-Württemberg und Bayern ist in Abbildung 8-8 abgebildet.

Abbildung 8-8: Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analy- sezustand 2010 in den süddeutschen Bundesländern

216

Innerhalb des Rückkopplungsprozesses konnten Reduktionen der Bedienungshäufigkeiten des SPNV auf den folgenden Streckenabschnitten erreicht werden:  Nürnberg – Würzburg: Beschränkung des ursprünglich vorgesehenen ganztägigen 30 - Minuten-Taktes auf die HVZ (12 Zugpaare je Tag weniger)  Memmingen – Lindau: Reduktion des ursprünglich auf diesem Streckenabschnitt vorgesehenen Stundentaktes der Express-Linie (München –) Memmingen – Lindau auf einen Zwei- Stunden-Takt (9 Zugpaare je Tag weniger)

Auf den anderen als kritisch identifizierten Streckenabschnitten sind die eingangs von Kapitel 7.2 definierten Voraussetzungen für die Erhöhungen der Zugzahlen des SPNV gegeben.

Die verbleibenden Mehrungen der Zugzahlen des SPNV an den kritischen Streckenabschnitten im Freistaat Bayern sind wie folgt begründet:  München – Rosenheim: Bedienungshäufigkeiten gemäß Verkehrsvertrag ab Fahrplanwechsel 2013/2014  München – Landshut – Regensburg: Zusätzliche Züge durch die Schienenanbindung von Nordostbayern an den Flughafen Mün- chen analog zum Bedienungsangebot im Zielnetz der Bedarfsplanüberprüfung und Verdich- tung des Bedienungsangebotes der FR-Linie München – Regensburg – Prag gemäß Zielver- einbarung mit der Tschechischen Republik auf einen 2-Stunden-Takt  Regensburg – Schwandorf und Marktredwitz – Hof: Bedienungshäufigkeiten gemäß Verkehrsvertrag ab Fahrplanwechsel 2014 / 2015  München – Augsburg: Erhöhung der Bedienungshäufigkeiten durch überregionale Flughafen-Express-Linien via 2. Stammstrecke und den ausgebauten Streckenabschnitt Daglfing – Johanneskirchen zum Flughafen München gemäß Planfall 26 (Knoten München) aus der Bedarfsplanüber-prüfung  Ulm – Donauwörth – Regensburg: Verdichtetes Bedienungsangebote bereits in Betrieb.  Nürnberg – Neumarkt: Einführung der S-Bahn-Linie Nürnberg – Neumarkt (bereits in Betrieb)

217

Die Erhöhungen der Zugzahlen des SPNV auf den kritischen Streckenabschnitten in Baden- Württemberg werden wie folgt begründet:  Basel – Freiburg – Offenburg – Appenweier: Einführung der Breisgau-S-Bahn, der Ortenau-S-Bahn und einer Regio-S-Bahn-Linie Basel – Freiburg – Offenburg; Bedienungsangebote gemäß Planfeststellungsunterlagen für die Ober- rheinstrecke  Basel – Waldshut: zusätzliche Bestellung einer schnellen Regionalverkehrslinie Basel – Schaffhausen – Kreuz- lingen – St. Gallen für den Schweizer Binnenverkehr sowie Inbetriebnahme einer Regio-S- Bahn- Linie Basel – Waldshut – Baden nach Elektrifizierung der Hochrhein-Strecke  Karlsruhe – Wörth: Inbetriebnahme der S-Bahn-Verbindung Karlsruhe – Wörth – Germersheim zum Fahrplan- wechsel 2010 / 2011  Mannheim – Biblis: Erhöhung der Zugzahlen gemäß Ausschreibungsfahrplan für die S-Bahn Rhein/ Neckar ab Fahrplanwechsel 2016/2017  Mannheim – Bensheim: Erhöhung der Zugzahlen gemäß Ausschreibungsfahrplan für den Verkehrsvertrag ab Fahr- planwechsel 2017/2018  (Stuttgart - ) Bietigheim-Bissingen – Pforzheim: Bedienungsangebot 2030 gemäß Schlichtungsfahrplan Stuttgart 21  Heilbronn – Bad Friedrichshall-Jagstfeld: Bedienungsangebot 2030 gemäß NKU Stadtbahn Heilbronn Nord

Möglichen Engpässen im Bereich Freiburg wird dadurch entgegengewirkt, dass die in Freiburg Hbf endenden Linien der Breisgau-S-Bahn sowohl aus Richtung Süden als auch aus Richtung Norden über die bestehenden Güterstrecke 4312 und entsprechende Verbindungskurven via Freiburg-Klinikum nach Freiburg Hbf geführt werden.

218

Die nach Rückkopplung verbleibenden Mehrungen der Zugzahlen des SPNV in den Süddeut- schen Bundesländern im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 sind in Abbildung 8-9 dargestellt.

Abbildung 8-9: Nach Rückkopplung verbleibende Mehrungen der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 in den süddeut- schen Bundesländern

219

8.2.6 Signifikante Knotenbereiche

Bei den in den Kapiteln 8.2.1 bis 8.2.5 auf der Ebene von Ländern oder Ländergruppen identifizierten Risiken von Trassenkonflikten des SPNV mit dem SGV waren knotenbezogene Darstel- lungen nicht möglich. Im Folgenden werden daher die Ergebnisse der Überprüfung der signifikanten Mehrungen von Zugzahlen in den betreffenden Knotenbereichen erläutert.

In Abbildung 8-10 ist ein entsprechender Abgleich für den SPNV-Regionalverkehr im Bereich des Knotens Köln dargestellt.

Abbildung 8-10: Abgleich der Zugzahlen des SPNV-Regionalverkehrs im Knotenbereich Köln zwischen dem Arbeitsszenario und dem Analysezustand 2010

220

Trassenkonflikte mit dem SGV sind insbesondere auf den Streckenabschnitten von Köln in die Richtungen Bonn (linksrheinisch) und Leverkusen zu erwarten. Auf der rechtsrheinischen Stre- cke zwischen Köln Messe/Deutz und Bonn-Beuel wird die Erhöhung der Zugzahlen des Regio- nalverkehrs durch eine Verminderung der Zugzahlen der S-Bahn teilweise kompensiert (vgl. Abbildung 8-14). Darüber hinaus wird auf dem betreffenden Streckenabschnitt im Arbeitsszena- rio 2030 von zusätzlichen Trassenkapazitäten durch Einrichtung systemeigener S-Bahn-Gleise nach Bonn-Oberkassel ausgegangen.

Zwischen Köln Hbf und Köln Hansaring konnten die Zugzahlen des SPNV-Regionalverkehrs innerhalb des Rückkopplungsprozesses dadurch reduziert werden, dass die Regionalbahnlinie aus Richtung Gummersbach nicht mehr nach Köln Hansaring geführt, sondern auf die Eifelstre- cke nach Kall durchgebunden wird.

221

Die nach Rückkopplung verbleibenden Mehrungen der Zugzahlen des SPNV-Regionalverkehrs der S-Bahn im Knotenbereich Köln im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 sind in Abbildung 8-11 dargestellt.

Abbildung 8-11: Nach Rückkopplung verbleibende Mehrungen der Zugzahlen des SPNV- Regionalverkehrs im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 im Knotenbereich Köln

222

Abbildung 8-12 enthält den entsprechenden Abgleich der Zugzahlen der S-Bahn.

Abbildung 8-12: Abgleich der Zugzahlen der S-Bahn im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analy- sezustand 2010 im Knotenbereich Köln

Im Streckenverlauf Köln Hbf – Köln Messe/Deutz – Köln – Mülheim – Leverkusen Mitte kumuliert die Erhöhung der Zugzahlen der S-Bahn und des Regionalverkehrs zu einem zusätzlichen Tras- senbedarf von etwa 90 Zügen je Tag und Richtung.

Auch auf der linksrheinischen Achse von Köln in Richtung Neuss können aus dem zusätzlichen Kapazitätsbedarf für die S-Bahn Trassenkonflikte mit dem SGV entstehen. Die Mehrung der Zugzahlen der S-Bahn von Köln in Richtung Aachen wird durch eine Minderung der entsprechenden Zugzahlen des Regionalverkehrs weitgehend kompensiert.

223

Im Zuge des Rückkopplungsprozesses wurden bei der S-Bahn im Knotenbereich Köln die folgenden Änderungen vorgenommen:  Rücknahme des südlichen Endpunktes der Linie S 67 Wuppertal-Vohwinkel – Köln Hbf – Köln-Nippes nach Langenfeld; hierdurch werden zwischen Langenfeld und Köln-Nippes 14 Zugpaare je Tag eingespart  Angebotsreduktion auf der Linie S 6 zwischen Langenfeld und Köln-Hansaring auf einen Stundentakt; hierdurch werden 23 Zugpaare je Tag eingespart.

Darüber hinaus wurde ein Linientausch zwischen den Linien S 66 (südwestlicher Endpunkt in Bedburg an Stelle von Köln-Nippes) und der S 13 (südwestlicher Endpunkt in Dürren anstelle von Köln-Nippes) vorgenommen. Die nach Rückkopplung verbleibenden Mehrungen der Zug- zahlen der S-Bahn im Knotenbereich Köln im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezu- stand 2010 sind in Abbildung 8-13 dargestellt.

Abbildung 8-13: Nach Rückkopplung verbleibende Mehrungen der Zugzahlen der S-Bahn im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 im Knotenbe- reich Köln

224

Im Knotenbereich Ulm sind Trassenkonflikte mit dem SGV insbesondere auf der Achse Ulm Hbf – Neu-Ulm – Senden – Memmingen zu erwarten (vgl. Abbildung 8-14).

Abbildung 8-14: Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analy- sezustand 2010 im Knotenbereich Ulm

Im Knotenbereich Ulm waren im Rahmen des Rückkopplungsprozesses keine Reduktionen der Zugzahlen möglich. Die Mehrungen im Arbeitsszenario 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 auf dem Streckenzug Ulm – Neu-Ulm – Senden – Memmingen sind insbesondere auf die Reaktivierung der Strecke Senden – Weißenhorn und die entsprechende Einführung einer Nah- verkehrslinie Ulm – Weißenhorn begründet. Die Bedienungsangebote auf der Achse Ulm – Sen- den – Memmingen/Weißenhorn entsprechen dem Verkehrsvertrag ab Fahrplanwechsel 2013/2014.

225

In Abbildung 8-15 ist der Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analysezustand 2010 im Knotenbereich Augsburg dargestellt.

Abbildung 8-15: Abgleich der Zugzahlen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analy- sezustand 2010 im Knotenbereich Augsburg

Risiken für Trassenkonflikte mit dem SGV bestehen insbesondere auf den Streckenabschnitten  Augsburg Hbf – Mering – München und  Augsburg Hbf – Augsburg-Oberhausen.

Die Erhöhungen der Zugzahlen des SPNV zwischen Augsburg Hbf und München resultieren aus dem in der Bedarfsplanüberprüfung für den Planfall 26 (Knoten München) entwickelten Bedie- nungskonzept auf der Achse Ulm – Augsburg – München Hbf – Flughafen München via 2.Stammstrecke.

226

Zwischen Augsburg Hbf und Augsburg-Oberhausen wird die hieraus resultierende Mehrung der Zugzahlen noch durch die Durchbindung von bisher in Augsburg Hbf aus Richtung Ingolstadt endenden Zügen nach Augsburg-Oberhausen überlagert. Die hierzu benötigten Erweiterungen der Schieneninfrastruktur sind in dem für das Arbeitsszenario 2030 maßgebenden Maßnahmen- katalog enthalten.

8.2.7 Dokumentation der Bedienungsangebote des SPNV

Die Bedienungsangebote des SPNV im Arbeitsszenario 2030 sind analog zum Analysezustand 2010 in Datenblättern und in entsprechenden Netzgrafiken dokumentiert. Die Datenblätter mit den Bedienungsangeboten des SPNV-Regionalverkehrs und des Fernverkehrs Regional sind für die verschiedenen Teilnetze in Anlage 8.1 und die entsprechenden Netzgrafiken in Anlage 8.2 (vgl. Anlagenverzeichnis in Tabelle 8-5) zusammengestellt.

Teilnetz siehe Anlage

Schleswig-Holstein/Hamburg 8.1.1 / 8.2.1

Niedersachen/Bremen 8.1.2 / 8.2.2

Nordrhein-Westfalen 8.1.3 / 8.2.3

Hessen 8.1.4 / 8.2.4

Rheinland-Pfalz/Saarland 8.1.5 / 8.2.5

Baden-Württemberg 8.1.6 / 8.2.6

Bayern 8.1.7 / 8.2.7

Berlin/Brandenburg 8.1.8 / 8.2.8

Mecklenburg-Vorpommern 8.1.9 / 8.2.9

Sachsen 8.1.10 / 8.2.10

Sachsen-Anhalt 8.1.11 / 8.2.11

Thüringen 8.1.12 / 8.2.12

Tabelle 8-5: Übersicht über die Teilnetze des Regionalverkehrs im Arbeitsszenario 2030

227

Die Teilnetze der S-Bahn und der Zweisystemlinien EBO/BOStrab sind in den Anlagen 8.3 (Da- tenblätter) und 8.4 (Netzgrafiken) zusammengestellt (vgl. Anlagenverzeichnis in Tabelle 8-6).

Teilnetz siehe Anlage betroffene Länder

S-Bahn Hamburg 8.3.1 / 8.4.1 SH, HH Regio-S-Bahn Bremen 8.3.2 / 8.4.2 HB, NI S-Bahn Hannover 8.3.3 / 8.4.3 NI, NW S-Bahn Rhein-Ruhr / S-Bahn Köln 8.3.4 / 8.4.4 NW S-Bahn Rhein/Main 8.3.5 / 8.4.5 HS, RP RegioTram Kassel 8.3.6 / 8.4.6 HS, NW Saarbahn 8.3.7 / 8.4.7 SL S-Bahn Stuttgart 8.3.8 / 8.4.8 BW S-Bahn Rhein/Neckar 8.3.9 / 8.4.9 BW, HS, RP S-Bahn Karlsruhe 8.3.10 / 8.4.10 BW, RP Breisgau-S-Bahn 8.3.11 / 8.4.11 BW Ortenau-S-Bahn 8.3.12 / 8.4.12 BW Regionalstadtbahn Neckar/Alb 8.3.13 / 8.4.13 BW S-Bahn Zürich 8.3.14 / 8.4.14 BW, CH Regio-S-Bahn Basel 8.3.15 / 8.4.15 BW, CH S-Bahn München 8.3.16 / 8.4.16 BY S-Bahn Nürnberg 8.3.17 / 8.4.17 BY S-Bahn Salzburg 8.3.18 / 8.4.18 BY, A S-Bahn Berlin 8.3.19 / 8.4.19 BE, BB S-Bahn Rostock 8.3.20 / 8.4.20 MV Mitteldeutsche S-Bahn 8.3.21 / 8.4.21 SN, ST, TH S-Bahn Dresden 8.3.22 / 8.4.22 SN Chemnitzer Modell 8.3.23 / 8.4.23 SN Zwickauer Modell 8.3.24 / 8.4.24 SN S-Bahn Magdeburg 8.3.25 / 8.4.25 ST

Tabelle 8-6: Übersicht über die Teilnetze der S-Bahnen und der Zweisystemlinien

228

8.2.8 Eckwerte der angebotenen Betriebsleistungen und kritische Würdigung des vorgesehenen Umfangs der Betriebsleistungen des SPNV

Innerhalb des Rückkopplungsprozesses mit den Ländern konnten Reduktionen der Bedie- nungshäufigkeiten des SPNV auf Streckenabschnitten mit zu erwartenden Trassenkonflikten mit dem SGV nur in begrenzten Umfang erreicht werden. In der Mehrzahl der Fälle konnte die Meh- rung der Zugzahlen durch  entsprechende Annahmen aus Nutzen-Kosten-Untersuchungen beziehungsweise Standardi- sierte Bewertungen für die im Arbeitsszenario 2030 berücksichtigten Infrastrukturmaßnah- men oder  durch das Vorliegen von Ausschreibungsfahrplänen begründet werden.

Hierbei ist allerdings offen, ob die betreffenden Infrastrukturmaßnahmen tatsächlich realisiert werden und ob bei den Ausschreibungen von Fahrplänen mit erweitertem SPNV-Angebot Preise erzielt werden können, die eine vollständige Umsetzung der Ausschreibungsfahrpläne erlauben.

In Tabelle 8-7 sind die werktäglichen Betriebsleistungen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 den entsprechenden Werten für den Analysezustand 2010 gegenübergestellt. Insgesamt ergibt sich eine Mehrung der Betriebsleistungen um 18,4 %. Es erscheint zumindest fraglich, ob diese Meh- rungen mit den verfügbaren Regionalisierungsmitteln finanzierbar sind.

In den Prognoseprämissen für das Arbeitsszenario 2030 wird davon ausgegangen, dass die Größenordnung der für die Bestellung von SPNV-Betriebsleistungen verfügbaren Regionalisie- rungsmittel real in der Größenordnung des Analysezustandes 2010 erhalten bleiben. Signifikan- te Mehrungen können daher nur aus wettbewerbsbedingten Produktivitätsgewinnen oder aus ergänzenden Landesmitteln finanziert werden.

Da große Teile des SPNV-Angebotes bereits im Analysezustand 2010 im Wettbewerb vergeben wurden, erscheint es zweifelhaft, dass darüber hinaus denkbare weitere Produktivitätsgewinne ausreichen, die dem Arbeitsszenario zugrundeliegenden Mehrung der Betriebsleistungen zu finanzieren.

229

Betriebsleistungen Änderungsraten Tsd. Zug-km/Werktag 2030 gegenüber 2010 Land 2010 2030 in %

Baden-Württemberg 238,5 297,2 24,6

Bayern 321,5 427,1 32,8

Berlin 97,3 108,4 11,4

Brandenburg 96,8 113,2 16,9

Bremen 8,7 10,4 19,5

Hamburg 40,4 47,1 16,6

Hessen 145,0 162,4 12,0

Mecklenburg- 47,8 52,8 10,5 Vorpommern

Niedersachsen 140,7 155,7 10,7

Nordrhein-Westfalen 286,4 328,2 14,6

Rheinland-Pfalz 99,0 116,6 17,8

Saarland 20,6 23,0 11,7

Sachsen 103,2 117,5 13,9

Sachsen-Anhalt 72,3 76,5 5,8

Schleswig-Holstein 68,7 83,4 21,4

Thüringen 62,3 70,8 13,6

Summe 1.849,2 2.190,3 18,4

Tabelle 8-7: Gegenüberstellung der Betriebsleistungen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 zu den Vergleichswerten des Analysezustandes 2010 nach Ländern

Rechnet man die werktäglichen Betriebsleistungen des SPNV in Deutschland im Arbeitsszenario 2030 in Höhe von 2.190,3 Tsd. Zug-km unter Ansatz des für den Analysezustand 2010 festge- stellten Hochrechnungsfaktors von 348 auf entsprechende Jahreswerte hoch, ergeben sich 762,2 Mio. Zug-km/Jahr.

Innerhalb der einzelnen Länder bestehen erhebliche Unterschiede bei den Steigerungsraten der angebotenen Betriebsleistungen. Diese reichen von 5,8 % beim Land Sachsen-Anhalt bis zu 32,8 % beim Freistaat Bayern. Diese unterschiedlichen Steigerungsraten dürften nicht nur auf die unterschiedliche Bevölkerungsentwicklung in den einzelnen Ländern zurückzuführen sein, sondern offensichtlich auch auf eine unterschiedliche Philosophie bei der Angebotsplanung.

230

Diese Unterschiede beziehen sich vermutlich darauf, inwieweit die beschränkten Regionalisie- rungsmittel bei der Konzeption des Umfanges der Betriebsleistungsangebote eine Rolle gespielt haben.

Die im Arbeitsszenario 2030 in den SPNV Zügen angebotenen Sitzplatz-km wurden in  Tabelle 8-8 für Triebwagen mit Elektro- und Dieseltraktion und in  Tabelle 8-9 für lokbespannte Züge mit Elektro- und mit Dieseltraktion ermittelt.

Grundlage hierfür sind linienbezogene Angaben der Aufgabenträger zu den eingesetzten Fahr- zeug- bzw. Zugtypen sowie zur Anzahl der Fahrzeuge bzw. Wagen/Zug. In Tabelle 8-8 sind zunächst die in Tabelle 8-1 definierten Modellfahrzeugtypen aufgeführt. Beim Fernverkehr Regi- onal wird vom Einsatz eines an die Anforderungen des Fernverkehrs angepassten Nahver- kehrstriebwagens mit Elektrotraktion und 180 Sitzplätzen ausgegangen. Dieser Modellfahr- zeugtyp wird als „FV light E“ bezeichnet.

In verschiedenen Teilnetzen mit einem Betrieb von S-Bahnen und mit Zweisystem- bzw. Zwei- stromfahrzeugen sind die für das SPNV-Netzmodell definierten Modellfahrzeugtypen geeignet. Daher wurde hier von den im Folgenden aufgeführten Spezialfahrzeugtypen ausgegangen:  ET Zweisystem EBO/BoStrab 35m (vorgesehen für die „Regionaltangente West“ im RMV- Raum)  Stadtbahnwagen Saar  ET 422 (S-Bahnfahrzeug Köln)  ET 423 (S-Bahnfahrzeug Rhein-Main, Stuttgart, München)  ET 424 (S-Bahnfahrzeug Hannover)  ET 430 (S-Bahnfahrzeug Rhein-Main, Stuttgart)  ET 450 (Zweistromfahrzeug für die S-Bahn Karlsruhe/Heilbronn, RSB Neckar-Alb)  ET 452 (Zweisystemfahrzeug D/E bei der Regiotram-Kassel)  ET 474 (S-Bahnfahrzeug Hamburg)  ET 48x (S-Bahnfahrzeug Berlin)  ET 490.1 (S-Bahnfahrzeug Hamburg, Gleichstrom)  ET 490.2 (S-Bahnfahrzeug Hamburg, Zweistrom)  ET 4xx (Triebwagen für den überregionalen Flughafen-Express in München)  ET 689 (Zweistromfahrzeug bei der Regiotram-Kassel)  Zweisystem-Hybrid (vorgesehen für das Chemnitzer-Modell)

231

Anzahl Tsd. Tsd. Sitzplät- Mio. Zug- Fz- ze/ Platz- Fahrzeugtyp km/Jahr km/Jahr Fz km/Jahr

NV 120 E SD 10.542 13.547 120 1.626 NV 180 E SD 76.415 121.539 180 21.877 NV 240 E SD 122.577 218.742 240 52.498 NV 300 E SD 22.152 30.990 300 9.297 NV 360 E SD 12.696 18.503 360 6.661 NV 430 E Dosto 33.638 56.218 430 24.174 NV 530 E Dosto 227 227 530 120 NV 550 E Dosto 1.488 2.975 550 1.637 FV light E 26.155 65.757 180 11.836 ET Zweisystem EBO/BoStrab 33m 1.709 3.714 94 349 Stadtbahnwagen Saar 707 851 108 92 ET 422 28.066 50.878 192 9.769 ET 423 36.253 76.846 192 14.754 ET 424 8.964 16.961 206 3.494 ET 430 17.161 36.699 184 6.753 ET 450 16.095 26.072 100 2.607 ET 452 1.504 1.655 90 149 ET 474 9.088 22.423 208 4.664 ET 48x 34.670 121.821 94 11.451 ET 490.1 1.612 3.223 208 670 ET 490.2 8.871 18.870 190 3.585 ET 4xx 10.846 27.125 200 5.425 Summe Elektrotriebwagen 481.436 935.636 193.488 NV 80 D 32.503 56.039 80 4.483 NV 130 D 133.399 210.384 130 27.350 NV 150 D Nei 11.206 19.924 150 2.989 NV 180 D 30.632 52.189 180 9.394 NV 230 D 1.307 1.571 230 361 ET 689 661 763 90 69 Zweisystem-Hybrid 3.376 3.542 94 333 Summe Dieseltriebwagen 213.084 344.412 44.979

Tabelle 8-8: Ermittlung der in Elektro- und Dieseltriebwagen angebotenen Platz-km im Arbeitsszenario 2030

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Anzahl Tsd. Tsd. Sitzplät- Mio. Zug- Fz- ze/ Platz- Zugtyp km/Jahr km/Jahr Zugz km/Jahr

E SD (Single-Deck) 667 4.116 472 315

E Dosto 59.484 319.273 603 35.869

Summe lokbespannte Züge mit Elektrotraktion 60.151 323.389 36.184

D SD (Single-Deck) 4.376 41.440 735 3.217

D Dosto 3.153 15.544 551 1.737

Summe lokbespannte Züge mit Dieseltraktion 7.529 56.984 4.954

Tabelle 8-9: Ermittlung der in lokbespannten Zügen mit Elektro- und mit Dieseltraktion angebotenen Platz-km im Arbeitsszenario 2030

In den Angaben zu den Fz-km sind nur die angehängten Wagen, nicht aber die Lokomotiven berücksichtigt. In Tabelle 8-10 sind die nach Zugtypen differenzierten Betriebsleistungen (Zug- km) im Arbeitsszenario 2030 den entsprechenden Angaben für den Analysezustand 2010 ge- genübergestellt.

Tsd.Zug-km/Jahr

Zugtyp Analysezustand 2010 Arbeitsszenario 2030 Änderung in %

Elektrotriebwagen 215.448 481.436 123

Dieseltriebwagen 233.758 213.084 -9 lokbespannte Züge mit 182.923 60.151 -67 Elektrotraktion lokbespannte Züge mit 11.412 7.529 -34 Dieseltraktion Summe 643.541 762.200 18

Tabelle 8-10: Gegenüberstellung der Betriebsleistungen des SPNV im Arbeitsszenario 2030 mit dem Analysezustand 2010 differenziert nach Zugtypen

Stark rückläufig sind die Betriebsleistungen der lokbespannten Züge, die bis 2030 weitgehend durch Triebwagenzüge ersetzt werden. Aufgrund der fortschreitenden Elektrifizierung des Deut- schen Schienennetzes sind auch die Betriebsleistungen der Züge mit Dieseltraktion rückläufig. Der Anteil der Betriebsleistungen von Elektrotriebwagen an den gesamten Betriebsleistungen des SPNV steigt von 33 % im Analysezustand 2010 auf 63 % im Arbeitsszenario 2030.

233

8.3 SPFV-Netzmodell

Die Bedienungsangebote des SPFV im Arbeitsszenario 2030 wurde aus denen gemäß Zielnetz der Bedarfsplanüberprüfung unter Berücksichtigung aktueller Angebotskonzepte der DB Fern- verkehr AG sowie weiterer Entwicklungen in Deutschland und im benachbarten Ausland weiterentwickelt.

Auch wenn die Planungen der DB Fernverkehr AG bei der Konzeption der Bedienungsangebote des SPFV berücksichtigt wurden, gilt für den BVWP und damit die VP 2030 grundsätzlich eine betreiberneutrale Betrachtungsweise. Die letztendliche Verantwortlichkeit für die Angebotskon- zeption liegt damit beim BMVI und den Gutachtern. Maßgebend hierfür ist ein marktkonformes Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage.

Zusätzliche potentielle Trassenwünsche Dritter, die SPFV-Angebote in Konkurrenz zur DB AG erbringen wollen, wurden hierbei nicht gesondert berücksichtigt. Nach Einführung konkurrieren- der SPFV-Angebote wird davon ausgegangen, dass sich der Markt langfristig wieder im Sinne des oben beschriebenen Gleichgewichtszustandes bereinigt. Eine ggf. kurzfristig auftretende wettbewerbsbedingte Überlastung der Infrastruktur wird damit hingenommen.

Analog zum SPNV wurden auch für den SPFV herstellerneutrale Modellfahrzeugtypen definiert (vgl. Tabelle 8-11).

Modellfahr- Anzahl Dienst- Neige Fahrzeug- zeugtyp Sitzplätze masse (t) Vmax (km/h) technik Kuppelbar länge (m)

HGV A 450 420 300 Nein Ja 200

HGV B-10 720 600 249 Nein Nein 290

HGV B-12 900 710 249 Nein Nein 345

HGV B-14 1.080 820 249 Nein Nein 400

HGV C 390 400 230 Ja Ja 190

HGV D-5 370 290 230 Nein Ja 145

HGV D-7 500 400 230 Nein Ja 200

FV DoSto E 470 380 160 Nein Ja 150

FV light 180 120 160 Nein Ja 90

Tabelle 8-11: Definition der Modellfahrzeugtypen des SPFV im Prognosezustand 2030

Die Netzgrafik mit den Bedienungsangeboten des SPFV ist in Abbildung 8-16 dargestellt. Eine detaillierte linienbezogene Zusammenstellung der Bahnhofsfolgen, der Bedienungshäufigkeiten und des Fahrzeugeinsatzes befindet sich in Anlage 8.6.

234

Abbildung 8-16: SPFV-Bedienungsangebot im Arbeitsszenario 2030

235

In dieser Netzgrafik sind die Linien des Fernverkehrs regional (FR, zur Definition siehe die Ein- führung in Kapitel 8) nur in den Bereichen dargestellt, in denen kein Angebot von als eigenwirtschaftlich definierten SPFV-Linien vorgesehen ist. FR-Linien, die weitgehend parallel zu SPFV- Linien verlaufen, konnten in dieser-Netzgrafik nicht dargestellt werden. Hierzu wird auf die Netz- grafiken mit den Bedienungsangeboten des SPNV-Regionalverkehrs verwiesen, in denen die Bedienungsangebote des FR vollständig abgebildet sind (vgl. Anlage 8.2).

Ebenfalls in Abbildung 8-16 nicht dargestellt sind die Einzellagen von SPFV-Zügen in Urlaubs- gebiete. Zur Beschreibung dieser Bedienungsangebote wird auf die tabellarische Zusammen- stellung in Anlage 8.6 verwiesen. Die wesentlichen Änderungen gegenüber dem SPFV- Bedienungsangebot im Zielnetz der Bedarfsplanüberprüfung sind für die als eigenwirtschaftlich eingeschätzten Linien nachfolgend dargestellt.

FV 3 Dresden – Hamburg: Durchbindung von 4 Zugpaaren/Tag nach Westerland und 2 Zugpaaren nach Arhus/DK FV 4 Hamburg – Berlin – München: Führung von 4 Zugpaaren/Tag über Augsburg statt über Ingolstadt FV 9 Köln – Hamburg: Durch-bindung nach Stralsund/Binz statt nach Westerland und Ar- hus/DK FV 14 Leipzig – Oldenburg/Emden: Durchbindung nach Norddeich Mole FV 20 Frankfurt am Main – Brüssel: Durchbindung von 4 Zugpaaren/Tag nach London FV 30 Köln – Wiesbaden: Reduzierung auf 4 Zugpaaren/Tag und Entfall des Abschnitts Wiesbaden – Mainz FV 31 Hamburg – Köln: Entfall des Abschnitts Hamburg –Stralsund/Binz FV 36 Dortmund – Gera: Reduzierung auf 4 Zugpaare/Tag und Entfall der Abschnitte Düsseldorf – Dortmund und Weimar – Leipzig FV 39 Norddeich Mole – Luxemburg: Reduzierung auf 2 Zugpaare/Tag im Abschnitt Koblenz – Luxemburg FV 42 München – Wien: Führung von 4 Zugpaaren/Tag nach Budapest

Im Arbeitsszenario 2030 liegen die territorialen Betriebsleistungen der SPFV-Tagzüge bei 396 Tsd. Zug-km/Tag beziehungsweise 144,4 Mio. Zug-km/Jahr (Hochrechnungsfaktor Tag → Jahr: 365). Die Steigerungsrate gegenüber dem Analysezustand 2010 (352 Tsd. Zug-km/Tag beziehungsweise 128,6 Mio. Zug-km/Jahr) beträgt 12,5%.

Die im Arbeitsszenario 2030 im SPFV angebotenen Platz-km sind in Tabelle 8-12 hergeleitet. Die Zuglängen bzw. der Einsatz von Einfach- oder Mehrfachtraktionen wurde anhand einer Di- mensionierung der erforderlichen Kapazitäten unter Berücksichtigung der für den SPFV prognostizierten Querschnittsbelastungen (vgl. Abbildung 10.2) ermittelt.

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Tsd. Tsd. Anzahl Mio. Fahrzeuge/ Zug- Fz- Sitzplätze/ Platz- Modellfahrzeugtyp Zug km/Jahr km/Jahr Fz km/Jahr

HGV A 1,6 34.147 53.165 450 23.924

HGV-Am 1,2 7.362 8.516 450 3.832

HGV B-10 1,0 20.994 20.993 720 15.115

HGV B-12 1,0 13.046 13.047 900 11.742

HGV B-14 1,0 6.652 6.653 1080 7.185

HGV C 1,4 13.612 19.013 390 7.415

HGV D-5 1,1 6.438 6.965 370 2.577

HGV D-7 1,1 37.818 41.604 500 20.802

FV DoSto E 1,0 2.911 2.911 470 1.368

FV light 1,0 1.348 1.350 180 243

Summe 144.328 174.215 94.203

Tabelle 8-12: Herleitung der im SPFV im Arbeitsszenario 2030 angebotenen Platz-km

Der Modellfahrzeugtyp Am hat die gleichen Eigenschaften wie der Typ A in Tabelle 8-11. Das angehängte Kürzel „m“ bedeutet, dass es sich um ein Mehrstromfahrzeug für den grenzüber- schreitenden Verkehr in Netze mit unterschiedlichen Stromsystemen handelt.

8.4 Nacht- und Autoreisezüge

Von Seiten der DB AG lagen keine Informationen über Strategien zur Ausweitung oder Verringe- rung der Bedienungsangebote von Nacht- und Autoreisezügen vor. Daher wurde im Prognose- zustand 2030 von einer unveränderten Übernahme der Bedienungsangebote des Analyse- zustandes 2010 ausgegangen.

Bei der Routenwahl wurden bei den betreffenden Zuggattungen ebenfalls keine Veränderungen vorgenommen, auch wenn auf den betreffenden Verkehrsachsen Neu- und Ausbaumaßnahmen im Arbeitsszenario 2030 unterstellt wurden.

Dies ist dadurch begründet, dass  maßnamenbedingte Fahrzeitverkürzungen insbesondere im Nachtreiseverkehr in der Regel nicht im Kundeninteresse liegen (maßgebend ist nicht die Fahrzeit sondern eine angemessene Nachtruhezeit zwischen Abfahrts- und Ankunftszeitpunkt) und  die Trassenentgelte insbesondere auf Neubaustrecken tendenziell höher sind als auf den Bestandsstrecken, ohne das aus der Nutzung der Neubaustrecken ein Wettbewerbsvorteil gezogen werden könnte.

237

8.5 Relevante ÖSPV-Linien

Die Bedienungsangebote des schienengebundenen ÖSPV im Arbeitsszenario 2030 wurden unverändert aus dem Analysezustand 2010 (vgl. Tabelle 3-9 in Kapitel 3.4) übernommen. Beim straßengebundenen ÖSPV wurde davon ausgegangen, dass bei Inbetriebnahme von neuen Schienenanbindungen von Verkehrsflughäfen parallel geführte Buslinien eingestellt werden. Dies betrifft die folgenden Linien (vgl. Tabelle 3-10 in Kapitel 3.4):  Flughafen Hahn – Mainz Hbf (Linie B 9) und  Flughafen München – Freising Bf (Linie B 14).

Darüber hinaus entfällt die Linie B 18 Flughafen Berlin Tegel – Berlin Hbf nach Schließung dieses Flughafens.

8.6 Nach Zuggattungen differenzierte Fahr- und Haltezeiten

Auf den bestehenden Teilstrecken des SPV-Netzmodells 2030 wurden die zuggattungsbezogenen Fahrzeiten aus dem Analysezustand 2010 übernommen. Für die Fahrtzeiten auf den im Arbeitsszenario 2030 zu berücksichtigenden Neu- und Ausbaustrecken wurde soweit als mög- lich auf die entsprechenden Annahmen aus der Bedarfsplanüberprüfung zurückgegriffen.

Bei den von den Ländern zusätzlich eingebrachten SPNV-Maßnahmen war dies nicht möglich. Die im Auswirkungsbereich dieser Maßnahmen benötigten Fahrzeiten wurden aus den folgenden Datenquellen abgeleitet:  soweit vorhanden Nutzen-Kosten-Untersuchungen zu den betreffenden Investitionsvorhaben,  Integrale Taktfahrpläne (ITF) der Aufgabenträger und  Analogieschlüsse der Gutachter.

Die in Tabelle 3-11 für den Analysezustand 2010 zusammengestellten nach Zuggattungen bzw. Betriebsmanövern differenzierten Standardhaltezeiten wurden unverändert in den Prognosezu- stand 2030 übernommen.

238

8.7 Anbindung der Verkehrszellen an die relevanten Netzknoten

Als Grundlage für die Festlegung der Anbindungen der Verkehrszellen an die relevanten Netz- knoten wurde zunächst ein Abgleich zwischen den Verkehrshalten in dem für das Arbeitsszena- rio 2030 maßgebenden SPV-Netzmodell und dem SPV-Netzmodell 2010 durchgeführt. Für die in das Arbeitsszenario 2030 neu aufgenommenen Verkehrshalte wurden die intra- und extrazonalen Anbindungen analog zur Vorgehensweise im Analysezustand 2010 ermittelt (vgl. Kapitel 3.6).

Bei den im SPV-Netzmodell 2010 schon bestehenden Verkehrshalten wurden die Anbindungs- zeiten und -wege in das SPV-Netzmodell 2030 übernommen. Die im Arbeitsszenario 2030 neu hinzugekommenen Anbindungen sind in Anlage 8.7 zusammengestellt.

8.8 Umsteigezeiten

Bei der Ermittlung der Umsteigezeiten wird zwischen Bahnhöfen, die aus einem eindeutigen Netzknoten bestehen und Bahnhöfen, die aus zwei oder mehr Teilknoten bestehen (z.B. Berlin Hbf (hoch), Berlin Hbf (tief) und Berlin Hbf (S-Bahn), unterschieden.

Bei ersteren sind die Umsteigezeiten durch die schon im Analysezustand 2010 verwendeten Modellumsteigezeiten zwischen den verschiedenen Zuggattungsgruppen definiert (vgl. Tabelle 3-13 in Kapitel 3.8). Bei Bahnhöfen mit mehr als einen Teilknoten werden zusätzlich noch die Fußwegzeiten zwischen diesen Teilknoten berücksichtigt.

Hierzu wurden alle im Zusammenhang mit der Festlegung der zusätzlichen Anbindungen identifizierten neuen Verkehrshalte im Arbeitsszenario 2030 dahingehend überprüft, ob sie in unmit- telbarer Nähe anderer Verkehrshalte liegen und somit entsprechende Umsteigewege in das Netzmodell integriert werden müssen. Wie schon im Analysezustand 2010 wurden diese Fuß- wegzeiten mit einheitlich 5 Minuten festgelegt. Die im Arbeitsszenario 2030 neu hinzugekommenen Umsteigeteilstrecken sind in Anlage 8.8 zusammengestellt.

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8.9 Zuverlässigkeit / Pünktlichkeit

In Bezug auf das Kriterium Zuverlässigkeit/Pünktlichkeit war das Bezugsjahr 2010 für die Ver- kehrsanalyse aufgrund der insbesondere in SPFV aufgetreten fahrzeugseitigen Probleme ein extrem ungünstiges Referenzjahr. Inzwischen haben sich die Pünktlichkeitskennziffern im deutschen SPV-Netz wieder verbessert.

Für die Verkehrsprognose 2030 wird angenommen, dass sich die bis vor der Flutkatastrophe im Mai/Juni 2013 erreichten Pünktlichkeitskennziffern auf den Prognosezustand 2030 übertragen lassen. Die entsprechenden produktbezogenen Verspätungsquoten für das Prognosejahr 2030 sind in Tabelle 8-8 den entsprechenden Werten für das Analysejahr 2010 gegenübergestellt.

vp qp in min. Produktgruppe 2010 2030 2030=2010

A: Premiumprodukte des SPFV (z.B. ICE, TGV, Thalys) 0,28 0,20 15

B: Standardprodukte des SPFV (z.B. IC, EC) 0,28 0,20 15

C: SPNV-Regionalverkehr (z.B. RegionalExpress, 0,10 0,075 10 RegionalBahn)

D: S-Bahn 0,05 0,05 10

E: ÖSPV (nur die Linien, die für das SPV-Netzmodell 0,10 0,10 10 relevant sind)

Tabelle 8-13: Gegenüberstellung der produktgruppenbezogenen Verspätungsquoten und der durchschnittliche Verspätungen in den SPV-Netzmodellen 2010 und 2030

Bezüglich der durchschnittlichen Verspätungshöhe bei den verspäteten Zügen wurde angenommen, dass diese im Prognosezustand 2030 gegenüber dem Analysezustand 2010 unverän- dert sind.

240

8.10 Qualitätssicherung

Bezogen auf das SPV-Netzmodell für das Arbeitsszenario 2030 wurden die folgenden Qualitäts- sicherungsmaßnahmen durchgeführt:

Plausibilitätsprüfung der nach Zuggattungen differenzierten Geschwindigkeiten Aus den für das SPV-Netzmodell ermittelten Fahrzeiten ohne anteilige Haltezeiten und den für die betreffenden Streckenabschnitte aus dem Basisnetz 2030 abgeleiteten Wegelängen wurden die resultierenden Geschwindigkeiten ermittelt und innerhalb der einzelnen Zuggattungen der Größe nach sortiert. Für die Plausibilitätskontrolle der zuggattungsbezogenen Geschwindigkei- ten wurden die gleichen Bandbreiten herangezogen wie bei der Qualitätssicherung für den Ana- lysezustand 2010.

Bei Streckenabschnitten mit Über- und Unterschreitung dieser Bandbreiten wurden die betreffenden Wegelängen und Fahrzeiten noch einmal überprüft und erforderlichenfalls korrigiert. Darüber hinaus wurden die Streckenabschnitte mit Geschwindigkeiten innerhalb der definierten Bandbreiten anhand der Größensortierung auf Plausibilität durchgesehen. Die Ergebnisse dieser Plausibilitätsprüfung sind als Anlage 8.9 beigefügt.

Visueller Abgleich der Einzugsbereiche der intermodalen Verknüpfungspunkte Hierzu wurden die extrazonalen Anbindungen in Anlage 8.10 grafisch dargestellt. Anhand dieser Darstellungen wurde die Ausgewogenheit der Definition von extrazonalen Anbindungen im Ge- samtzusammenhang des SPV-Netzmodells überprüft.

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9 NETZATTRIBUTE GÜTERVERKEHR IM ARBEITSSZENARIO 2030

Bei der Erarbeitung der Netzattribute für den Güterverkehr im Arbeitsszenario 2030 wurde analog dem methodischen Vorgehen des Analysezustands 2010 verfahren. Der grundlegende Ab- lauf der Wagen- und Zugbildung als Ausgangspunkt für die Wirtschaftliche Zugführung inklusive kapazitätsabhängiger Umlegung der Verkehrsströme bleibt unverändert. Veränderungen sind jedoch bei den Eingangsdaten für Wagenbildung, Zugbildung und Wirtschaftlicher Zugführung der Fall, da sich neben den neuen Güterverkehrsmengen auch weitere Attribute ändern.

9.1 Intramodale Verknüpfungspunkte

Auf Seiten der intramodalen Verknüpfungspunkte sieht das KV-/Rbf-Konzept im Basisnetz 2030 die Inbetriebnahme der neuen Zugbildungsanlage Halle Nord vor, durch die die bisherigen Zug- bildungsanlagen in den Räumen Dresden und Leipzig zu einfachen Satelliten herabgestuft werden.

Die Produktionssysteme werden um das neue System Netzwerkbahn ergänzt. Hierbei handelt es sich um eine Verknüpfung der Produktionssysteme Ganzzug- bzw. Kombinierter Verkehr mit dem bisherigen Produktionssystem des Einzelwagenverkehrs. Auf Relationen, bei denen aufgrund der verfügbaren Mengen kein voller Zug im Ganzzugverkehr gebildet werden kann, wird die verfügbare Kapazität durch Mengen des Einzelwagenverkehrs ergänzt. Die Ganzzug- Mengen dienen aufgrund ihrer Regelmäßigkeit dabei als fix vergebene Ankerblöcke, während die volatileren Einzelwagen-Mengen als Füllblöcke dienen, die den Zugverband bis an seine Kapazitätsgrenzen auslasten können.

Während Relationen mit ausreichend Tonnage weiterhin als Ganzzug gefahren werden, bietet sich für schwächere Relationen die Möglichkeit eine hohe Frequenz an Fahrten, bspw. täglich, zu wahren und höhere Auslastungen zu erzielen. Für den Einzelwagenverkehr stellt das Abfah- ren der Wagen mittels Netzwerkbahn dahingehend eine Verbesserung dar, dass Einzelwagen- und Ganzzugs-Mengen möglichst lange gemeinsam durchs Netz transportiert werden, ohne von Zwangspunkten abhängig zu sein. Anstatt die Kette Quell-Bedienpunkt – QKbf – QRbf – QRbf – ZKbf – Ziel-Bedienpunkt durchlaufen zu müssen, ist mit der Netzwerkbahn ein Direktverkehr von der Quelle zum Ziel möglich.

Die Erarbeitung eines Konzepts zur Implementierung der Netzwerkbahn erfolgte in Abstimmung mit DB Schenker Rail. Vorgeschlagen wurden systemspezifische Schwellwerte, deren Unter- schreitung eine Überführung in die Netzwerkbahn nach sich ziehen sollte. Schwere Ganzzüge im Kohle-, Koks- und Erzverkehr sowie Züge der Rollenden Landstraße sind von vorne herein

242

von einer Überführung in die Netzwerkbahn ausgenommen. Sie werden wie bisher nach den klassischen Zugbildungsregeln entsprechend dem Basisnetz 2010 abgefahren. Erreicht eine Relation im Ganzzugverkehr keine 200 Wagen je Richtung und Woche, bzw. im Kombinierten Verkehr keine 75 Wagen je Richtung und Woche, so sollte sie in das Produktions- system der Netzwerkbahn überführt werden. Bereits erste Untersuchungen zeigten direkt, dass hierbei ein viel zu großer Anteil der Wagen in die Netzwerkbahn überführt wurde (je nach Sys- tem bis zu 2/3 aller Wagen) und die klassischen Systeme kaum noch vorhanden waren.

Da man bei DB Schenker Rail intern von einer Überführungsquote in die Netzwerkbahn von 10% ausgeht, wurden die oben genannten Prämissen noch erweitert. Für die Netzwerkbahn relevant sind im Arbeitsszenario 2030 nun lediglich diejenigen Relationen, die eine Transport- weite von über 100 km besitzen. Des Weiteren müssen je Relation und Tag mindestens 5 Wa- gen im bisherigen Einzelwagenverkehr vorhanden sein, um als NWB-geeignete Relation zu gelten. Dies beruht auf dem gemeinsamen Standpunkt von DB Schenker Rail und Gutachtern, dass die Netzwerkbahn nur dort zur Anwendung kommen kann, wo eine gewisse Mindestentfer- nung sowie eine gewisse Mindesttonnage vorhanden ist.

Wie oben beschrieben sind die Produktionssysteme des Schweren Ganzzugverkehrs und der Rollenden Landstraße nicht von der Einführung der Netzwerkbahn betroffen. Die Wagen- und Zugbildung läuft dort äquivalent zum Basisnetz 2010 ab. Bei den anderen Produktionssystemen hingegen ergeben sich Verschiebungen bei den gebildeten Wagen und Zügen. Dies resultiert daraus, dass Tonnagen aus dem Ganzzug- sowie dem kombinierten Verkehr in den Kreislauf des Einzelwagenverkehrs bzw. jetzt der neuen Netzwerkbahn überführt werden.

9.2 Intermodale Verknüpfungspunkte

Hinsichtlich der in 2030 neu aufzunehmenden KV-Terminalanlagen erfolgte eine enge Abstim- mung mit dem Auftraggeber. Voraussetzung für die Aufnahme neuer Anlagen ist ein positiver Bescheid im Rahmen der KV Förderung. Ebenso gibt es hinsichtlich des KV-/Rbf-Konzeptes im Basisnetz 2030 neue Terminals des kombinierten Verkehrs (Liste mit dem BMVI abgestimmt) samt dem Projekt MegaHub Lehrte. Hier war die spezifische Rolle des MegaHubs Lehrte als KV- Drehscheibe im Umschlag Schiene-Schiene zu berücksichtigen. Der Knoten Lehrte wurde mit zwei separaten Güterverkehrsknoten in das Basisnetz 2030 übernommen. Dabei dient der Kno- ten Lehrte Ubf als herkömmliches Terminal im Kombinierten Verkehr und ersetzt das Terminal im Hafen Hannover-Linden, während der Knoten MegaHub Lehrte die eigentliche KV- Drehscheibe darstellt. Hier können Züge aus verschiedenen Relationen durch Umschlagen der Ladungseinheit von einem zum anderen Zug neu zusammengesetzt werden. Es entstehen ge- bündelte, zielreine Züge.

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Die folgenden Terminals sind entsprechend der Vorgaben des BMVI Teil der für den Progno- sehorizont 2030 relevanten Infrastruktur:  Trimodales Containerterminal in Heilbronn  Trimodales Containerterminal in der Ingelheimer Aue, Mainz  KV-Umschlaganlage am Binnenhafenstandort „Fallersleben-Westrampe“ (Wolfsburg)  KV-Terminal „Neuer Binnenhafen Geesthacht“  Hafen Ladbergen  Neubau des KV-Terminals in Köln-Godorf  Neubau eines trimodalen Containerterminals in Lauenburg/Elbe  Errichtung einer trimodalen Containerumschlaganlage in Minden – RegioPort Minden  Neubau eines KV-Terminals im Hafen Riesa „Alter Hafen“  Bimodales Containerterminal in Bohmte  Trimodale Umschlaganlage Hafen Lüneburg  Erweiterung und Ausbau des trimodalen Containerterminals in Gernsheim  Hafen Wittenberge  KV-Umschlaganlage Köln-Nord  KV-Umschlaganlage Burghausen  KV-Umschlaganlage Straubing  KV-Umschlaganlage Krefeld  KV-Umschlaganlage Wilhelmshaven  KV-Umschlaganlage Dortmund  KV-Umschlaganlage Neumünster  KV-Umschlaganlage Kreuztal

Eine Übernahme der neuen KV-Terminals in das Basisnetz 2030 fand hierbei für diejenigen Verkehrszellen statt, die im Basisnetz 2010 noch nicht mit einem eigenständigen Terminal abgedeckt waren, so unter anderem die Terminals in Bohmte und Lüneburg. Des Weiteren wurden bestehende Terminal-Standorte wie in Mainz oder Wilhelmshaven an die neuen Gegebenheiten angepasst und an ihren neuen Standort verlegt.

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9.3 ERTMS-/ETCS-Migration

Laut Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) muss für Strecken mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit über 160 km/h ein Zugbeeinflussungssystem installiert sein, dass einen Zug führen und selbsttätig zum Halten bringen kann. Hierfür wurde in Deutschland seit der Inbe- triebnahme der Schnellfahrstrecken Hannover – Würzburg und Mannheim – Stuttgart das Sys- tem der Linienzugbeeinflussung (LZB) genutzt. Auf Strecken bis 160 km/h kommt traditionell die punktförmige Zugbeeinflussung (PZB) zur Anwendung.

Im Zuge der Harmonisierung und Vereinfachung des Bahnverkehrs in Europa werden Strecken nach und zusätzlich mit dem Europäischen Zugbeeinflussungssystem ETCS1 ergänzt. Es besitzt dabei mehrere Implementierungsstufen, bei denen sich unterschiedliche Arten der Führer- standssignalisierung und Zugsteuerung ergeben. ETCS Level 1 LS (Limited Supervision) nutzt eine punktförmige Zugbeeinflussung, bei der weiterhin die Beobachtung der ortsfesten Signale notwendig ist. Es weist somit mindestens einen Leistungsumfang auf, der dem der PZB entspricht. ETCS Level 2 FS (Full Supervision) kommt wie die LZB ohne ortsfeste Außensignale aus, da die Signalisierung direkt im Führerstand erfolgt.

In Kapitel 7 der EU-Richtlinie über die Technische Spezifikation für die Interoperabilität der Teil- systeme „Zugsteuerung, Zugsicherung und Signalgebung“ des transeuropäischen Eisenbahn- systems (TSI ZZS) wird die ERTMS2-Migration bei Hochgeschwindigkeitsstrecken und prioritä- ren Güterverkehrskorridoren geregelt. Durch einheitliche bzw. harmonisierte Leit- und Sicher- heitstechnik können mit ERTMS ausgerüstete Schienenfahrzeuge – sowohl im Personen- wie auch im Güterverkehr – größere Bereiche des transeuropäischen Schienennetzes befahren, ohne noch zusätzlich mit den bisherigen nationalen System ausgerüstet sein zu müssen. Somit ergeben sich Kosteneinsparungspotenziale.

Die in der Richtlinie zwingend mit ETCS auszurüstenden Korridore sind die Folgenden:  Korridor A: Rotterdam – Genua (über Köln, Mannheim und Basel, je nach Abschnitt ETCS Level 1 Limited Supervision oder Level 2)  Korridor B: Stockholm – Neapel (über Hamburg, Würzburg und München)  Korridor C: Antwerpen – Basel/Lyon  Korridor D: Budapest – Valencia  Korridor E: Dresden – Constanta  Korridor F: Aachen – Terespol/Legnica (über Hannover, Magdeburg und Frankfurt (Oder)/Horka

1 European Train Control System 2 European Rail Traffic Management System: Kombination von ETCS, Mobilfunksystem GSM-R und Fahrplantras- senmanagement ETML

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Entsprechend eines Papiers zur ETCS-Strategie der DB Netz AG sowie Priorisierung von Pro- jekten und in Abstimmung mit selbiger wurde hierbei für die folgenden Bereiche ETCS Level 2 angenommen:  Main-Neckar-Bahn zwischen Darmstadt und Mannheim als Teil des Korridors A  ABS Berlin – Dresden  ABS Berlin – Leipzig/Halle (VDE 8.3)  ABS Eisenach – Erfurt  ABS Knappenrode - Horka  ABS Leipzig – Dresden (VDE 9)  ABS Münster – Lünen  ABS Oberhausen – Zevenaar  ABS Rostock – Berlin  ABS Saarbrücken – Ludwigshafen (POS Nord)  ABS Stelle – Lüneburg  ABS/NBS Karlsruhe - Basel  ABS/NBS Nürnberg – Ingolstadt – München  NBS Ebensfeld – Erfurt (VDE 8.1)  NBS Erfurt – Halle/Leipzig (VDE 8.2)  NBS Rhein/Main – Rhein/Neckar  NBS Stuttgart – Ulm

Die DB Netz AG plant laut Strategiepapier ab Mitte der 20er Jahre bisherige LZB- Streckenabschnitte durch ETCS Level 2 zu ersetzen, wodurch die LZB dann abgängig sein wird. Betroffen sind davon diese Abschnitte der folgenden Bahnstrecken:  ABS Leipzig – Dresden (VDE 9, Bestandsabschnitt)  ABS/NBS Karlsruhe – Basel (Bestandsabschnitt)  ABS/NBS Nürnberg – Ingolstadt – München (Bestandsabschnitt)  Bahnstrecke Augsburg – Ulm  Bahnstrecke Berlin – Halle  Bahnstrecke Dortmund – Hamm  Bahnstrecke Frankfurt – Fulda  Bahnstrecke Hamm - Minden  Bahnstrecke Hamm – Warburg  Bahnstrecke Hannover – Hamburg  Bahnstrecke Hannover – Minden

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 Bahnstrecke Köln – Duisburg  Bahnstrecke Nürnberg – Augsburg  Bahnstrecke Nürnberg – Würzburg  Bahnstrecke Trebnitz – Leipzig  Bahnstrecke Wanne-Eickel – Hamburg  Berlin-Hamburger Bahn (Berlin – Hamburg)  Rheinbahn (Mannheim – Rastatt)  Riedbahn (Frankfurt – Mannheim)  Schnellfahrstrecke Hannover – Berlin  Schnellfahrstrecke Hannover – Würzburg  Schnellfahrstrecke Köln – Aachen  Schnellfahrstrecke Köln – Rhein/Main  Schnellfahrstrecke Mannheim – Stuttgart  Stammstrecke S-Bahn München

Aufgrund der oben erwähnten EBO-Vorschrift wurde des Weiteren für sonstige Strecken über 160 km/h das Zugsicherungssystem auf ETCS Level 2 gesetzt. Dies umfasst die folgenden Vor- haben:  ABS Graben-Neudorf/Heidelberg – Karlsruhe  ABS Löhne – Braunschweig – Wolfsburg (2. Baustufe)  ABS München – Rosenheim – Kiefersfelden – Grenze D/A  ABS Neu-Ulm – Augsburg  ABS Nürnberg – Ebensfeld (VDE 8.1)  ABS/NBS Hamburg/Bremen - Hannover (Y-Trasse)  ABS/NBS Hanau-Würzburg/Fulda – Erfurt  NBS Dresden – Prag

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Abbildung 9-1: Abschnitte mit ETCS Level 2 (grün) im Basisnetz 2030

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Für das Basisnetz 2010 wurde noch unterstellt, dass lediglich der schnelle Personenfernverkehr in den Produktgruppen A und B (ICE/IC) grundsätzlich fähig ist, LZB-Befehle zu verstehen, wäh- rend die sonstigen Modellzüge (Personennahverkehr und Güterverkehr) stets lediglich mittels PZB geführt worden sind. Für den Prognosezustand 2030 wird hingegen in Übereinkunft mit DB Netz unterstellt, dass das gesamte Rollmaterial mit LZB bzw. dem dann installierten Nachfolge- standard ETCS Level 2 zurechtkommt. Dies führt, gemeinsam mit einer auf vielen Streckenab- schnitten stattfindenden Veränderung des Zugmixes, zu einer höheren Streckenleistungsfähig- keit, da alle verkehrenden Züge die kürzeren Blockabstände der Strecken mit LZB / ETCS Level 2 verstehen können. Es ergeben sich niedrigere Mindestzugfolgezeiten, da sich Sichtzeit und Annäherungsfahrzeit reduzieren.

9.4 Grundlasten aus SGV-Zügen

Die Grundlasten des Basisnetzes 2010 aus SGV-Zügen (insbesondere Triebfahrzeug- und Ran- gierfahrten, vgl. Kapitel 6.3) wurden aus dem Basisnetz 2010 auf das Basisnetz für das Arbeits- szenario 2030 übertragen. Gleichzeitig galt es, Grundlasten aus SGV-Zügen für die neu ins Netzmodell übernommenen Streckenabschnitte zu ermitteln und einzupflegen. Hierfür wurden die für 2010 genutzten Werte (Spalten „Sonstige“ und „Rest“ der Ist-Zug-Belastung IBL in den Kalenderwochen 15/2010 und 43/2010) näher untersucht. Es hat sich gezeigt, dass es keinen pauschal zu setzenden Wert bzw. Anteil gibt, der sich für alle Kanten setzen lässt. Vielmehr ist die Verteilung der Zugbelastung „Sonstige“ und „Rest“ viel heterogener über das Netz verteilt.

Insbesondere um große Güterknoten, Bahnbetriebswerke oder Abstellanlagen lassen sich ge- häuft hohe Belastungen zusätzlich zu den eigentlichen Zugfahrten der Bereiche SPFV, SPNV, S-Bahn und SGV beobachten. Dies spiegelt sich auch bei einer Aufteilung nach Streckenstan- dards wider, wo die insbesondere durch Güterverkehr genutzten Strecken G 50 und G 120 im Durchschnitt die höchsten Werte erreichen.

Für das Basisnetz 2030 wurden bei neuen Kanten nach Streckenstandard, Traktionsart und Gleiszahl differenzierte Grundlasten ermittelt und übertragen. So wird versucht, die auch 2030 zu erwartende Grundlast an Zügen bestmöglich abzubilden.

Zusätzlich wurde von der DB Netz AG der Wunsch geäußert, einen pauschalen Aufschlag auf die Zahl der umgelegten PV- und GV-Züge von 7% einzuführen. Dieser wirkt sich bei der Be- rechnung der außerplanmäßigen Wartezeiten aus und geht somit auch in die Ermittlung der kantenspezifischen Auslastungen ein. Der Faktor wird begründet mit der Notwendigkeit, im realen Betriebsablauf gesonderte und nicht bestellbare Trassen für über die Durchschnittsbetrach- tung hinausgehende Spitzenbelastungen vorzuhalten, die sich ebenfalls negativ auf die Kapazi- tät und Leistungsfähigkeit einer Strecke auswirken.

249

9.5 Grenzwiderstände

In der Zukunft sind aufgrund der weitergehenden Harmonisierung und Standardisierung unter anderem durch Einführung von ERTMS/ETCS und europäischen Frachtbriefen geringere Grenzbehandlungszeiten im Schienengüterverkehr zu erwarten. Auch heute realisiert DB Schenker Rail an den Hauptübergängen bereits Aufenthaltszeiten von 30 Minuten. Als Ergebnis eines Abstimmungsprozesses wurde dies für 2030 auf alle deutschen Grenzübergänge mit planmäßigem Güterverkehr ausgeweitet.

9.6 Musterwagen und Musterzüge

Hinsichtlich der Annahmen zu den durchschnittlichen Zuglängen und Ladungsgewichten von Musterwagen und Musterzügen sowie dem Leerwagenausgleich plant DB Schenker Rail Deutschland eine Beibehaltung des Status Quo, mit der Ausnahme, dass 835 m lange Züge auf den Relationen Padborg – Maschen und neu Puttgarden – Maschen (Feste Fehmarnbeltque- rung) zum Regelverkehr werden. Veränderungen resultieren aber auch durch die oben erwähnte Einführung des neuen Produktionssystems der Netzwerkbahn.

9.7 Trassenpreissystem

Bezüglich des Trassenpreissystems wurde mit dem Auftraggeber und der DB Netz AG verein- bart, dass das Trassenpreisniveau real konstant bleiben wird. . Eine ähnliche Annahme wurde von den Gutachtern für die Streckenabschnitte privater Eisenbahninfrastrukturunternehmen getroffen. Für neue Netzkanten wurde die TPS-Streckenkategorie anhand des Streckenstan- dards unter Berücksichtigung der Ist-Verteilung Streckenstandard zu Streckenkategorie in 2010 ermittelt. Somit sind auch die Eigenschaften verkehrliche Nutzungsart (SPFV, SPNV, SGV) und Streckenhöchstgeschwindigkeit mit in die Ermittlung der Streckenkategorie eingeflossen. Für S- Bahn-Strecken wurde dabei auf die S-Bahn-spezifischen Streckenkategorien S1 bis S3 zurück- gegriffen. S2 bzw. S3 wurden für die S-Bahn-Netze in Hamburg bzw. Berlin genutzt, während S1 auf S-Bahn-Strecken im sonstigen Bundesgebiet Anwendung findet.

Der für das Basisnetz 2010 noch auf DB-Strecken genutzte Auslastungsfaktor wird im Basisnetz 2030 nicht mehr angewandt. Auf Basis der Schienennetz-Benutzungsbedingungen und somit des Trassenpreissystems 2011 hat die Bundesnetzagentur die Erhebung eines Auslastungsfak- tors mittlerweile für ungültig erklärt. Somit besteht der Trassenpreis im Basisnetz 2030 aus dem von der Streckenkategorie abhängigen Trassengrundpreis in Euro je Trassenkilometer, sowie der Lastkomponente, die weiterhin als additiver Aufschlag bei schweren Ganzzügen gesetzt wird.

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251

10 UMLEGUNG DES SCHIENENPERSONENVERKEHRS IM ARBEITSSZENARIO 2030

Die Prämissen für die Nachfrageprognosen im Arbeitsszenario 2030 sind zunächst durch (1) das in Kapitel 7 erläuterte Basisnetz für den Verkehrsträger Schiene (2) die entsprechenden Netzmodelle für die anderen Verkehrsträger (Straße, Wasserstraße und Luftverkehr), (3) die in Kapitel 8 erläuterten Netzattribute für den Schienenpersonenverkehr und (4) die in Kapitel 9 erläuterten Netzattribute für den Schienengüterverkehr definiert.

Hinsichtlich (5) der sozioökonomischen Strukturdaten, (6) der Entwicklung der verkehrspolitischen Rahmenbedienungen und (7) der Entwicklung der Nutzer- bzw. Transportkosten wurde ein Szenario entwickelt, dass von den Gutachtern von Los 1 als das wahrscheinlichste eingeschätzt wird. Dieses Szenario ist ein Unterszenario des Arbeitsszenarios 2030 und wird im Folgenden als „Kernszenario“ bezeichnet. Dieses Kernszenario soll den im Rahmen des BVWP 2015 durchzuführenden gesamtwirtschaftlichen Bewertungen zugrunde gelegt werden.

Um die Bandbreite möglicher unterschiedlicher Prognoseentwicklungen abzuschätzen, wurden in Los 3 als weitere Unterszenarien  ein „niedrigeres Szenario“ und  ein „höheres Szenario“ bezogen auf die unter den Ziffern (5) bis (7) aufgeführten Prognoseprämissen definiert. Die unter den Ziffern (1) bis (4) aufgeführten Prämissen gelten für alle drei Unterszenarien des Arbeits- szenarios 2030 im Wesentlichen unverändert.

Lediglich bei den Zuglängen bzw. der durchschnittlichen Anzahl von Fahrzeugen je Zug ergaben sich beim SPFV im Niedrigerem bzw. Höherem Szenario Änderungen gegenüber dem Kernsze- nario, die durch die Nachdimensionierung der erforderlichen Platzkapazitäten unter Berücksich- tigung der geänderten Querschnittsbelastungen begründet sind. Die entsprechenden Anpas- sungen sind in Anlage 8.5 im Einzelnen dokumentiert.

Beim SPNV wurden keine nachfragebedingten Anpassungen der Zuglängen bzw. der durchschnittlichen Anzahl von Fahrzeugen je Zug vorgenommen, da sich diese Annahmen im Zu- ständigkeitsbereich der betreffenden Aufgabenträger befinden. Darüber hinaus stehen die für eine Dimensionierung erforderlichen Tagesganglinien der SPNV-Nachfrage nicht zur Verfügung.

252

10.1 Umlegung der SPV-Züge

Ausgangspunkt der Umlegung der SPV-Züge sind linienweise Angaben zur Abfolge der Ver- kehrshalte und Bedienungshäufigkeiten des SPFV und des SPNV. Reichten die Angaben zur Abfolge der Verkehrshalte für die Beschreibung der Laufwege einzelner Linien nicht aus, wurden ergänzende Leitpunkte (ohne Verkehrshalt) zur Konkretisierung der Laufwege definiert. Dies erfolgte beispielsweise zwischen Frankfurt und Hanau, wo die Mehrzahl der Fernverkehrszüge über Offenbach (südmainisch) verläuft. Zur Kenntlichmachung, dass eine Linie nordmainisch verläuft, wurde bei den betroffenen Linien der Bahnhof Frankfurt (Main) Ost (nordmainisch) als Leitpunkt angegeben.

Neben der Linien-/Fahrtkennung und dem jeweiligen Modellzug sind noch Ankunfts- bzw. Ab- fahrtszeiten der Züge definiert. Das streckenscharfe Routing erfolgte algorithmisch. Hierfür wurde eine Routensuche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Halten durchgeführt und die Informa- tion für die dazwischen befindlichen Netzknoten samt Durchgangszeiten ergänzt. Dabei wurden die relevanten Routen anhand der geringsten Fahrzeiten bestimmt.

Da die verschiedenen Zuggattungen die Strecken nach unterschiedenen Kriterien wählen, waren für die Routensuche ergänzende Parameter notwendig. Insbesondere bei parallel verlaufenden Streckenabschnitten ist die Wahl der richtigen Strecke wichtig. Parallele bzw. in einem Kor- ridor nebeneinander verlaufende Strecken können unterschiedliche Charakteristika aufweisen. So gibt es beispielsweise zwischen Hamm und Minden 4 Gleise, bei denen die Gleise der Stre- cke 1700 vom Personen- und die Gleise der Strecke 2990 vom Güterverkehr genutzt werden. Zwischen Karlsruhe und Rastatt gibt es (nach Inbetriebnahme des Rastatter Tunnels) 3 separate Strecken und zwischen Rastatt und Offenburg eine für 250 km/h gebaute Schnellfahrstrecke sowie eine für 160 km/h ausgelegte Altstrecke.

Durch die Nutzung der im Netzmodell hinterlegten Ränge und Vorrangregelungen je Kante konnte ausgeschlossen werden, dass der Personenverkehr über reine Güterverkehrsstrecken verkehrt. Weiter wurden sowohl der Streckenstandard, der mehr die technischen Charakteristika der Infrastruktur beschreibt, wie auch die Streckenkategorie, welche die Einstufung der Strecke innerhalb des Trassenpreissystems vorgibt, zum Routing genutzt. So wurden im Regelfall nur Fernverkehrszüge für Strecken des höchsten Streckenstandards P 300 freigeben, während diese im gleichen Zug nicht über Strecken mit den Streckenklassen S1 – S3 verkehren dürfen, da diese für den S-Bahn-Verkehr vorgesehen sind. Aber auch für den sonstigen Regionalverkehr wurden die Streckenklassen S1 – S3 im Grundzustand gesperrt.

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Nachtzüge sind zwar Fernverkehrszüge, nutzen aber aufgrund der geringen Zeitsensitivität überwiegend Altstrecken. Dies ist unter anderem dadurch begründet, dass die Schnellfahrstre- cken nachts überwiegend vom Güterverkehr genutzt werden. Daher wurden sie im Routingpro- zess wie Nahverkehrszüge behandelt und nur in Ausnahmefällen für Hochgeschwindigkeitsstre- cken freigegeben.

Ausnahmefälle konnten hierbei sowohl je Modellzug/Produkt als auch je Linie definiert werden. So besteht die Möglichkeit, Abschnitte nur für bestimmte Linien einer Zuggattung zu sperren, während die sonstigen Linien dieser Zuggattungen von der Sperrung nicht betroffen sind. Dies tritt häufig in größeren Knoten auf, wo 2 Strecken in Bahnhofsnähe parallel verlaufen, bevor sie sich später verzweigen. Durch die Optimierung nach dem Kriterium geringste Fahrzeit würde das Routing alle Züge auf eine Strecke umlegen, obwohl die Streckennutzung evtl. schon entsprechend der Zieldestination auf die beiden Strecken verteilt ist. Gleichzeitig können die oben erwähnten Sondervorgaben entsprechend Streckenstandard und Streckenklassen je Modell- zug/Produkt und/oder Linie auch abschnittsweise aufgehoben werden, wenn beispielsweise Nahverkehrszüge die als Streckenstandard P 300 ausgelegte Schnellfahrstrecke Hannover – Würzburg in der südlichen Ausfahrt aus Hannover Hbf bis Hannover-Wülfel mitbenutzen. Weiter können für Sonderfälle auch ganze Laufwegvorgaben gesetzt werden, bei denen für einen grö- ßeren Abschnitt der streckenscharfe Kantenverlauf vorgegeben werden kann, der dann im Rou- ting berücksichtigt wird.

Mehrfachdurchfahrten eines Netzknotens wurden im Regelfall unterbunden. Selbst in Kopfbahn- höfen finden die Ausfahrten bei durchgebundenen Zugfahrten in der Regel über ein anderes Gleis statt, als die vorhergehende Einfahrt in den Bahnhof. Auch hier waren wieder Ausnahmen möglich, so beispielsweise bei der Linie S 1 der S-Bahn Hannover, welche von Minden kom- mend über Haste nach Hannover fährt, bevor sie nach einer Schleife über Weetzen wieder nach Haste fährt oder bei den Stichbahnen zwischen Eschwege West und Eschwege bzw. Laupheim West und Laupheim Stadt.

10.2 Umlegung der SPV-Nachfrage und Abgleich der Nachfrageeckwerte mit den entsprechenden Angebotseckwerten

Die Umlegungen der SPV-Nachfrage im Arbeitsszenario 2030 erfolgten für die Unterszenarien  Kernszenario (wahrscheinliches Szenario vgl. Kapitel 10.2.1)  Niedrigeres Szenario (vgl. Kapitel 10.2.2) und  Höheres Szenario (vgl. Kapitel 10.2.3). Den einzelnen Umlegungen liegen die in Los 3 erzeugten Nachfragematrizen des SPV zugrunde.

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10.2.1 Kernszenario

Die Umlegungsergebnisse für das Kernszenario 2030 sind in  Abbildung 10-1 für den SPV insgesamt  Abbildung 10-2 für den SPFV und  Abbildung 10-3 für den SPNV dargestellt.

Da der Feinheitsgrad der räumlichen Gliederung der SPV-Matrix für eine detailgenaue Abbil- dung der Querschnittsbelastungen von S-Bahnen nicht ausreicht, sind die Darstellungen in Ab- bildung 10-1 und Abbildung 10-3 ausschließlich der auf die S-Bahn bezogenen Nachfragewerte zu verstehen.

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Abbildung 10-1: Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario)

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Abbildung 10-2: Querschnittsbelastungen des SPFV im Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario)

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Abbildung 10-3: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario)

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Aufgrund der Ergebnisse der Umlegung der SPV-Matrix für das Kernszenario wurden die in Tabelle 10-1 dargestellten Eckwerte des Verkehrsaufkommens differenziert nach SPFV und SPNV ermittelt. Verkehrsaufkommen in Mio. Personenfahrten/Jahr Analysezu- Kern Änderung in Nachfragesegment stand 2010 Szenario 2030 %

SPFV-Tagzüge Ersteinsteiger 94,1 118,1 25,5

Umsteiger vom SPNV auf den SPFV 27,1 39,8 46,9

Umsteiger vom ÖSPV auf den SPFV 0,2 0,2 0,0

SPFV übrige Produkte 4,8 4,8 0,0 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 126,2 162,9 29,1

SPNV

Ersteinsteiger aus Umlegung 1.874,1 2.009,2 7,2

Umsteiger von SPNV auf den SPFV - 27,1 -38,8 43,2

Umsteiger vom ÖSPV auf den SPNV 3,1 3,0 - 3,2

Binnenverkehr der Verkehrszellen 431,4 436,1 1,1

Summe SPNV 2.281,5 2.409,5 5,6

Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 2.407,7 2.572,4 6,8

Tabelle 10-1: Gegenüberstellung der Eckwerte des Verkehrsaufkommens im Arbeitsszena- rio 2030 (Kernszenario) mit den Vergleichswerten des Analysezustandes 2010

Die Zusammensetzung und Abgrenzung der Nachfragewerte zwischen SPFV und SPNV erfolgte analog zum Analysezustand 2010 (vgl. Kapitel 6.1). Gegenüber dem Analysezustand 2010 erhöht sich das Verkehrsaufkommen im SPFV um 29,1 % und im SPNV um 5,6 %. Die Ursa- chen für diese unterschiedlichen Steigerungsraten bestehen sind in den folgenden Sachverhal- ten zu suchen:

 Erhöhung der mittleren Reiseweiten im SPV und damit tendenziell größere Wahrscheinlich- keit zur Nutzung des SPFV  Stagnation oder Rückgänge des SPV in umfangreichen Flächenzonen, die nur vom SPNV bedient werden  Überdurchschnittliche Steigerung der SPV-Nachfrage zwischen den Ballungsräumen, die überwiegend mit dem SPFV abgewickelt wird.

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In Tabelle 10-2 ist die Entwicklung der Verkehrsleistungen im Kernszenario 2030 im Vergleich zum Analysezustand 2010 dargestellt. Verkehrsleistungen in Mrd. Personen-km/Jahr Analysezu- Kernszenario Änderung Nachfragesegment stand 2010 2030 in % SPFV Tagzüge 34,7 46,2 33,1 SPFV übrige Produkte 1,6 1,6 0,0 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 36,3 47,8 31,7 SPNV aus Umlegung 48,9 56,4 15,3 SPNV Binnenverkehr der Verkehrszellen 0,9 0,9 0,0 Summe SPNV 49,8 57,3 15,1 Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 86,1 105,1 22,1

Tabelle 10-2: Gegenüberstellung der Eckwerte der Verkehrsleistungen im Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario) mit den Vergleichswerten des Analysezustandes 2010

Bezogen auf die Verkehrsleistungen fällt der Unterschied der Zuwachsraten zwischen SPFV (31.7 %) und dem SPNV (15,1 %) nicht so stark aus wie beim Verkehrsaufkommen. Dies ist dadurch begründet, dass sich die tendenzielle Erhöhung der Reiseweiten auch im SPNV nieder- schlägt.

Neben der angebotsseitigen Gliederung der SPV-Nachfrage nach Nutzung von SPFV- und SPNV-Produkten erfolgte in Tabelle 10-3 noch eine nachfrageseitige Gliederung nach Fernver- kehrsrelationen mit einer Reiseweite von mehr als 50 km und Nahverkehrsrelationen mit einer Reiseweite bis zu 50 km.

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Verkehrsleistungen in Mrd. Personen-km/Jahr Analysezu- Kernszenario Änderung Nachfragesegment stand 2010 2030 in % Fernverkehrsrelationen (> 50 km) in SPFV-Produkten 36,1 47,6 31,9 in SPNV-Produkten 23,1 28,3 22,5 Zwischensumme Fernverkehr 59,2 75,9 28,2 Nahverkehrsrelationen (≤ 50 km) in SPFV-Produkten 0,2 0,2 0,0 in SPNV-Produkten 26,7 29,0 8,6 Zwischensumme Nahverkehr 26,9 29,2 8,6 Gesamtsumme, davon 86,1 105,1 22,1 in SPFV-Produkten 36,3 47,8 31,7 in SPNV-Produkten 49,8 57,3 15,1

Tabelle 10-3: Gegenüberstellung der Eckwerte der Verkehrsleistungen im Kernszenario 2030 mit den Vergleichswerten des Analysezustandes 2010 differenziert nach Fern- und Nahverkehrsrelationen

Dem Zuwachs der Verkehrsleistungen in den Fernverkehrsrelationen in Höhe von 28,2 % steht ein Zuwachs in den Nahverkehrsrelationen von 8.8 % gegenüber. Auch hierin kommt die Steige- rung der mittleren Reiseweiten im SPV zum Ausdruck.

Die Nachfrage in den Nahverkehrsrelationen wird nahezu ausschließlich in SPNV-Produkten abgewickelt. Die Verkehrsleistungen von den Fernverkehrsrelationen entfallen im Kernszenario 2030 zu 63 % auf den SPFV und zu 37 % auf den SPNV. Im Analysezustand 2010 ist das Auf- teilungsverhältnis mit 61 % zu 39 % ähnlich.

In Tabelle 10-4 sind die Eckwerte des Verkehrsangebotes und der Verkehrsnachfrage des Kernszenarios 2030 und des Analysezustandes 2010 differenziert nach SPFV-Tagzügen und SPNV gegenübergestellt. Das Verkehrsangebot und die Verkehrsnachfrage in den sonstigen SPFV-Produkten ist hierin nicht berücksichtigt, da diese Größen im Kernszenario 2030 gegen- über dem Analysezustand 2010 unverändert sind und nur auf groben Schätzwerten beruhen, die nicht im gleichen Genauigkeitsgrad wie bei den SPFV-Tagzügen kalibriert werden konnten.

261

Analysezu- Kernszena- Änderung in Kenngröße stand 2010 rio 2030 %

SPFV-Tagzüge

Verkehrsleistungen in Mrd. Pkm/Jahr 34,7 46,2 33,1

Betriebsleistungen in Mio. Zug-km/Jahr 127,3 144,3 13,4

Durchschnittliche Besetzung (Fahrgäste/Zug) 273 320 17,5

Angebotene Sitzplatz-km/Jahr in Mrd. 72,4 94,2 17,5

Durchschnittliche Anzahl Sitzplätze/Zug 569 653 14,8

Durchschnittlicher Sitzplatzausnutzungsgrad (%) 48 49 2,3

SPNV Verkehrsleistungen in Mrd. Pkm/Jahr 49,8 57,3 15,1 Betriebsleistungen in Mio. Zug-km/Jahr 643,5 762,2 18,4

Durchschnittliche Besetzung (Fahrgäste/Zug) 77 75 - 2,9

Angebotene Sitzplatz-km/Jahr 199,2 279,6 40,4

Durchschnittliche Anzahl Sitzplätze/Zug 310 367 18,5

Durchschnittlicher Sitzplatzausnutzungsgrad (%) 25 20 - 18,0

Tabelle 10-4: Gegenüberstellung der Kenngrößen der Verkehrsnachfrage und des Ver- kehrsangebotes zwischen dem Kernszenario 2030 und Analysezustand 2010

Während die Verkehrsleistungen bei den SPFV-Zügen um etwa 33 % steigen, erhöhen sich die Betriebsleistungen (Zug-km) nur um etwa 13 %. Dies führt zu einer Erhöhung der durchschnittlichen Besetzung (Fahrgäste je Zug) um 18 %. Infolge der größeren Zuglängen erhöht sich die durchschnittliche Anzahl der Sitzplätze je Zug ebenfalls um 18 %. Die Unterschiede im durchschnittlichen Sitzplatzausnutzungsgrad zwischen dem Kernszenario 2030 und dem Analysezu- stand 2010 liegen damit im Bereich der Rundungsgenauigkeit.

Anders stellt sich die Situation im SPNV dar. Hier erhöhen sich die Betriebsleistungen (18,4 %) stärker als die Verkehrsleistungen (18,1 %). Dieser Effekt wird noch überlagert durch die Steige- rung der durchschnittlichen Anzahl der Sitzplätze je Zug um 18,5 %. Dies führt zu einer Redukti- on des durchschnittlichen Sitzplatzausnutzungsgrades von 25 % im Analysezustand 2010 auf 20 % im Kernszenario 2030.

Verkehrsangebot und Verkehrsnachfrage befinden sich im Kernszenario 2030 also nicht mehr im Gleichgewicht. Anders als beim SPFV wurde beim SPNV keine Nachdimensionierung der angebotenen Platzkapazitäten durchgeführt, da die Festlegung der Bedienungshäufigkeiten und des Fahrzeugeinsatzes bei den SPNV-Linien im Zuständigkeitsbereich der betreffenden Aufga- benträger liegt.

262

Bei den im Rahmen des BVWP 2015 durchzuführenden Bewertungen ist daher im Auswir- kungsbereich der zu untersuchenden Infrastrukturmaßnahmen besonderes Augenmerk auf die Dimensionierung der im SPNV im Bezugsfall und im Planfall angebotenen Platzkapazitäten zu legen.

10.2.2 Niedrigeres Szenario

Die Umlegungsergebnisse für das Niedrigere Szenario sind in  Abbildung 10-4 als Absolutwerte und  Abbildung 10-5 als Differenzbelastungen im Vergleich zum Kernszenario jeweils für den SPV insgesamt dargestellt.

Da die Unterschiede der Querschnittsbelastungen zwischen dem Niedrigeren Szenario und dem Kernszenario in jedem Falle unterhalb von 1 Mio. Personenfahrten/Jahr und in der überwiegen- den Zahl der Fälle auch unter 0.5 Mio. Personenfahrten/Jahr liegen, wurde an dieser Stelle auf eine Differenzierung nach SPFV und nach SPNV (ohne S-Bahn) verzichtet. Zu diesen Darstel- lungen wird auf die Anlagen 10.1 bis 10.4 verwiesen.

263

Abbildung 10-4: Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 (Niedrigeres Szenario)

264

Abbildung 10-5: Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) im Niedri- geren Szenario gegenüber dem Kernszenario

265

Aufgrund der Ergebnisse der Umlegung der SPV-Matrix für das Niedrigere Szenario wurden die in Tabelle 10-5 dargestellten Eckwerte des Verkehrsaufkommens differenziert nach SPFV und nach SPNV ermittelt. Verkehrsaufkommen in Mio. Personenfahrten/Jahr Kernszenario Niedrigeres Änderung Nachfragesegment 2030 Szenario 2030 in %

SPFV Tagzüge Ersteinsteiger 118,1 113,3 - 4,1

Umsteiger vom SPNV auf den SPFV 39,8 38,4 - 3,5

Umsteiger vom ÖSPV auf den SPFV 0,2 0,2 0,0

SPFV übrige Produkte 4,8 4,8 0,0 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 162,9 156,7 -3,8

SPNV

Ersteinsteiger aus Umlegung 2.009,2 1994,2 - 0,7

Umsteiger von SPNV auf den SPFV - 39,8 -38,4 - 3,5

Umsteiger vom ÖSPV auf den SPNV 3,0 2,9 - 3,3

Binnenverkehr der Verkehrszellen 436,1 432,0 - 0,9

Summe SPNV 2.409,5 2.390,7 - 0,7

Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 2.572,4 2.547,4 - 0,9

Tabelle 10-5: Gegenüberstellung der Eckwerte des Verkehrsaufkommens im Niedrigeren Szenario 2030 mit den Vergleichswerten des Kernszenario 2030

Beim SPNV fällt der Nachfragerückgang im Niedrigeren Szenario gegenüber dem Kernszenario deutlich geringer aus als beim SPFV. Dies ist dadurch begründet, dass die Nachfrageelastizität bezogen auf das BIP-Wachstum in den Fernverkehrsrelationen wesentlich größer ist als in den Nahverkehrsrelationen. Im Niedrigeren Szenario wurde das für das Kernszenario angenommene durchschnittliche BIP-Wachstum von 1,14 % p.a. auf 0,83 % p.a. gesenkt.

266

Tabelle 10-6 enthält einen entsprechenden Vergleich bezogen auf die Verkehrsleistungen.

Verkehrsleistungen in Mrd. Personen-km/Jahr Kernszena- Niedrigeres Änderung Nachfragesegment rio 2030 Szenario 2030 in %

SPFV Tagzüge 46,2 44,3 - 4,1

SPFV übrige Produkte 1,6 1,6 0,0 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 47,8 45,9 - 4,0

SPNV aus Umlegung 56,4 54,3 - 3,7

SPNV Binnenverkehr der Verkehrszellen 0,9 0,9 - 0,9

Summe SPNV 57,3 55,2 - 3,7

Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 105,1 101,1 - 3,8

Tabelle 10-6: Gegenüberstellung der Eckwerte des Verkehrsleistungen im Niedrigen Sze- nario 2030 mit den Vergleichswerten des Kernszenario 2030

Die bezogen auf das Verkehrsaufkommen erläuterten Unterschiede zwischen den relativen Nachfragerückgängen beim SPFV und beim SPNV schlagen sich auch in den Verkehrsleistun- gen nieder. Dabei gehen die Verkehrsleistungen noch stärker zurück als das Verkehrsaufkom- men. Dies ist dadurch begründet, dass der verringerte BIP-Zuwachs und die hieraus resultierenden geringeren verfügbaren Einkommen zu einem tendenziellen Rückgang der mittleren Reise- weiten führen.

267

In Tabelle 10-7 sind die Eckwerte des Verkehrsangebotes und der Verkehrsnachfrage des Kernszenarios 2030 und des Niedrigeren Szenario 2030 differenziert nach SPFV-Tagzügen und SPNV gegenübergestellt. Niedrigeres Kernszena- Szenario Änderung in Kenngröße rio 2030 2030 %

SPFV-Tagzüge

Verkehrsleistungen in Mrd. Pkm/Jahr 46,2 44,3 - 4,1

Betriebsleistungen in Mio. Zug-km/Jahr 144,3 144,3 0,0

Durchschnittliche Besetzung (Fahrgäste/Zug) 320 307 - 4,1

Angebotene Sitzplatz-km/Jahr in Mrd. 94,2 92,8 - 1,5

Durchschnittliche Anzahl Sitzplätze/Zug 653 642 - 1,5

Durchschnittlicher Sitzplatzausnutzungsgrad (%) 49 48 - 2,7 SPNV Verkehrsleistungen in Mrd. Pkm/Jahr 57,3 55,2 - 3,7 Betriebsleistungen in Mio. Zug-km/Jahr 762,2 762,2 0,0

Durchschnittliche Besetzung (Fahrgäste/Zug) 75 72 - 3,7

Angebotene Sitzplatz-km/Jahr 279,6 279,6 0,0

Durchschnittliche Anzahl Sitzplätze/Zug 367 367 0,0

Durchschnittlicher Sitzplatzausnutzungsgrad (%) 20 20 - 3,7

Tabelle 10-7: Gegenüberstellung der Kenngrößen der Verkehrsnachfrage und des Ver- kehrsangebotes zwischen dem Kernszenario 2030 und dem Niedrigeren Szenario 2030

Der Verringerung der Verkehrsleistungen in den SPFV-Tagzügen in Höhe von 4,1 % stehen im Niedrigeren Szenario im Vergleich zum Kernszenario 2030 unveränderte Betriebsleistungen gegenüber. Dies ist dadurch begründet, dass der prognostizierte Nachfragerückgang nicht für eine Anpassung der in Form eines Taktrasters von 4/8/12/16 Zugpaaren/Tag definierten Bedie- nungshäufigkeiten ausreichte.

Die Anpassung der angebotenen Platzkapazitäten musste daher durch die Reduktion der Zug- längen bzw. des Anteils der in Doppeltraktion verkehrenden Züge erfolgen. Da dies bei in Ein- fachtraktion verkehrenden Zügen nicht möglich ist, konnten die angebotenen Sitzplatz-km nicht in gleichem Maße reduziert werden wie die prognostizierten Verkehrsleistungen. Beim SPNV reduzieren sich die Verkehrsleistungen um 3,7 %. Anpassungen bei den angebotenen Betriebs- leistungen und Sitzplatz-km wurden nicht vorgenommen, da dies im Zuständigkeitsbereich der betreffenden Aufgabenträger liegt.

268

10.2.3 Höheres Szenario

Die Umlegungsergebnisse für das Höhere Szenario sind in  Abbildung 10-6 als Absolutwerte und  Abbildung 10-7 als Differenzbelastungen im Vergleich zum Kernszenario jeweils für den SPV insgesamt dargestellt.

Da die Unterschiede der Querschnittsbelastungen zwischen dem Höheren Szenario und dem Kernszenario 2030 maximal bei 0,9 Mio. Personenfahrten/Jahr liegen, wurde an dieser Stelle auf eine Differenzierung nach SPFV und nach SPNV (ohne S-Bahn) verzichtet. Zu diesen Dar- stellungen wird auf die Anlagen 10.5 bis 10.8 verwiesen.

269

Abbildung 10-6: Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) im Arbeitsszenario 2030 (Höheres Szenario)

270

Abbildung 10-7: Differenzen Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) im Höheren Szenario gegenüber dem Kernszenario

271

Aufgrund der Ergebnisse der Umlegung der SPV-Matrix für das Höhere Szenario wurden die in Tabelle 10-8 dargestellten Eckwerte des Verkehrsaufkommens differenziert nach SPFV und nach SPNV ermittelt. Verkehrsaufkommen in Mio. Personenfahrten/Jahr Kernszenario Höheres Änderung Nachfragesegment 2030 Szenario 2030 in %

SPFV Tagzüge Ersteinsteiger 118,1 123,1 4,2

Umsteiger vom SPNV auf den SPFV 39,8 41,3 3,8

Umsteiger vom ÖSPV auf den SPFV 0,2 0,2 0,0

SPFV übrige Produkte 4,8 4,8 0,0 Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 162,9 169,4 4,0

SPNV

Ersteinsteiger aus Umlegung 2.009,2 2.077,3 3,4

Umsteiger von SPNV auf den SPFV - 39,8 -41,3 3,8

Umsteiger vom ÖSPV auf den SPNV 3,0 3,2 6,7

Binnenverkehr der Verkehrszellen 436,1 440,3 1,0

Summe SPNV 2.409,5 2.479,5 2,9

Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 2.572,4 2.648,9 3,0

Tabelle 10-8: Gegenüberstellung der Eckwerte des Verkehrsaufkommens im Höheren Szenario 2030 mit den Vergleichswerten des Kernszenario 2030

Beim SPNV fällt die Nachfragesteigerung im Höheren Szenario gegenüber dem Kernszenario geringer aus als beim SPFV. Dies ist dadurch begründet, dass die Nachfrageelastizität bezogen auf das BIP-Wachstum in den Fernverkehrsrelationen größer ist als in den Nahverkehrsrelatio- nen. Im Höheren Szenario wurde das für das Kernszenario angenommene durchschnittliche BIP-Wachstum von 1,14 % p.a. auf 1,41 % p.a. erhöht.

272

Tabelle 10-9 enthält einen entsprechenden Vergleich bezogen auf die Verkehrsleistungen.

Verkehrsleistungen in Mrd. Personen-km/Jahr Höheres Kernszenario Szenario Änderung Nachfragesegment 2030 2030 in %

SPFV Tagzüge 46,2 48,0 3,9

SPFV übrige Produkte 1,6 1,6 0,0

Summe SPFV (ohne Korridorzüge) 47,8 49,6 3,8

SPNV aus Umlegung 56,4 58,7 4,1 SPNV Binnenverkehr der Verkehrszellen 0,9 0,9 1,0 Summe SPNV 57,3 59,6 4,0

Gesamtsumme (ohne Korridorzüge) 105,1 109,2 3,9

Tabelle 10-9: Gegenüberstellung der Eckwerte des Verkehrsleistungen im Höheren Szena- rio 2030 mit den Vergleichswerten des Kernszenario 2030

Anders als beim Verkehrsaufkommen fällt die Steigerung der Verkehrsleistungen im SPFV mit 3,8 % geringer aus als beim SPNV mit 4,0 %. Der höhere Aufkommenszuwachs in den Fernrela- tionen wird überlagert durch die höhere Wahrscheinlichkeit der Nutzung des Luftverkehrs in Folge der höheren verfügbaren Einkommen im Höheren Szenario. Hierdurch wird tendenziell die mittlere Reiseweite beim SPFV gesenkt.

273

In Tabelle 10-10 sind die Eckwerte des Verkehrsangebotes und der Verkehrsnachfrage des Kernszenarios 2030 und es Höheren Szenarios 2030 differenziert nach SPFV-Tagzügen und SPNV gegenübergestellt. Höheres Kernszena- Szenario Änderung in Kenngröße rio 2010 2030 %

SPFV-Tagzüge

Verkehrsleistungen in Mrd. Pkm/Jahr 46,2 48,0 3,9

Betriebsleistungen in Mio. Zug-km/Jahr 144,3 144,3 0,0

Durchschnittliche Besetzung (Fahrgäste/Zug) 320 333 3,9

Angebotene Sitzplatz-km/Jahr in Mrd. 94,2 95,4 1,3

Durchschnittliche Anzahl Sitzplätze/Zug 653 661,1 1,3

Durchschnittlicher Sitzplatzausnutzungsgrad (%) 49 50 2,6 SPNV Verkehrsleistungen in Mrd. Pkm/Jahr 57,3 59,6 4,0 Betriebsleistungen in Mio. Zug-km/Jahr 762,2 762,2 0,0

Durchschnittliche Besetzung (Fahrgäste/Zug) 75 78 4,0

Angebotene Sitzplatz-km/Jahr 279,6 279,6 0,0

Durchschnittliche Anzahl Sitzplätze/Zug 367 367 0,0

Durchschnittlicher Sitzplatzausnutzungsgrad (%) 20 21 4,0

Tabelle 10-10: Gegenüberstellung der Kenngrößen der Verkehrsnachfrage und des Ver- kehrsangebotes zwischen dem Kernszenario 2030 und dem Höheren Szena- rio 2030

Der Erhöhung der Verkehrsleistungen in den SPFV-Tagzügen in Höhe von 3,9 % stehen im Höheren Szenario im Vergleich zum Kernszenario 2030 unveränderte Betriebsleistungen ge- genüber. Dies ist dadurch begründet, dass der prognostizierte Nachfragerückgang nicht für eine Anpassung der in Form eines Taktrasters von 4/8/12/16 Zugpaaren/Tag definierten Bedie- nungshäufigkeiten ausreichte.

Die Anpassung der angebotenen Platzkapazitäten musste daher durch eine Erhöhung der Zug- längen bzw. des Anteils der in Doppeltraktion verkehrenden Züge erfolgen. Da bei einem Teil der im Kernszenario dimensionierten SPFV-Linien noch freie Platzkapazitäten verfügbar waren, mussten die angebotenen Sitzplatz-km nicht im gleichen Maße erhöht werden wie die prognostizierten Verkehrsleistungen. Beim SPNV reduzieren sich die Verkehrsleistungen um 4,0 %. An- passungen bei den angebotenen Betriebsleistungen und Sitzplatz-km wurden nicht vorgenommen, da dies im Zuständigkeitsbereich der betreffenden Aufgabenträger liegt.

274

10.3 Umlegung der SPV-Matrix des Kernszenarios 2030 auf das SPV-Netzmodell 2010

Zu Test- und Kalibrierungszwecken wurde die SPV-Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernsze- nario) auf das SPV-Netzmodell für den Analysezustand 2010 umgelegt (Abbildung 10-8). Die Differenzbelastungen zu der entsprechenden Umlegung der SPV-Matrix 2010 kann hier nicht dargestellt werden, da hieraus auf die Querschnittsbelastungen im Analysezustand 2010 ge- schlossen werden kann.

Diese Querschnittsbelastungen dürfen laut Nutzungsvereinbarungen mit der DB AG und den Aufgabenträgern des SPNV nicht veröffentlicht werden. Auf Wunsch des Auftraggebers können diese jedoch beim Auftragnehmer eingesehen werden. Hierzu liegen die folgenden Anlagen bereit:  Anlage 10.9: Differenzbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV- Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) zur SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell 2010  Anlage 10.10: Querschnittsbelastungen des SPFV aus der Umlegung der SPV-Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das SPV-Netzmodell 2010  Anlage 10.11: Differenzbelastungen des SPFV aus der Umlegung der SPV-Matrix des Ar- beitsszenarios 2030 (Kernszenario) zur Umlegung der SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell 2010  Anlage 10.12: Querschnittsbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das SPV- Netzmodell 2010  Anlage 10.13: Differenzbelastungen des SPNV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV- Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) zur Umlegung der SPV- Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell 2010

Eine substanzielle Mitnahme dieser Unterlagen ist nicht möglich.

275

Abbildung 10-8: Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das SPV- Netzmodell 2010

276

10.4 Umlegung der SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030

Um die Auswirkungen der in Los 3 für den SPV prognostizierten Nachfragemehrungen im SPV- Netz sichtbar zu machen, wurde die SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 umgelegt (vgl. Abbildung 10-9). Hieraus wurden die in Abbildung 10-10 dargestellten Differenzbelastungen zur Umlegung der SPV-Matris für das Arbeitsszenario 2030 (Kernstenario) abgeleitet.

Für den bei weitem überwiegenden Teil des Schienennetzes werden aufgrund der erweiterten Schieneninfrastruktur und der erweiterten Bedienungsangebote des SPFV und des SPNV Nachfragezuwächse prognostiziert.

277

Abbildung 10-9: Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der Analysematrix 2010 auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030

278

Abbildung 10-10: Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix für das Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario) zur Umlegung der Analysematrix 2010 jeweils auf das SPV-Netzmodell des Ar- beitsszenarios 2030

279

Im Bereich der großen Neu- und Ausbaumaßnahmen werden im Einzelnen die folgenden Nachfragezuwächse prognostiziert (Angaben in Mio. Personenfahrten/Jahr):

 ABS/NBS Hamburg/Bremen – Hannover (Y): - HH-Harburg – Abzweig Buchholz: 3,5 - Bremen – NBS Verzweigung Bremen/Hamburg: 0,8 - NBS Verzweigung Bremen – Hannover/Hamburg: 2,8  ABS Köln – Achen (– Brüssel): 1,5  ABS Köln – Düsseldorf – Duisburg – Dortmund (Rhein-Ruhr-Express): - Köln – Düsseldorf: 6,7 - Düsseldorf – Duisburg: 7,5 - Essen – Bochum: 5,6  ABS/NBS Hanau – Würzburg/Fulda – Erfurt: 5,1  NBS Rhein/Main – Rhein/Neckar: 7,5  ABS/NBS Karlsruhe – Offenburg – Freiburg – Basel: - Karlsruhe – Offenburg: 3,1 - Offenburg – Basel: 2,8  ABS/NBS Stuttgart – Ulm – Augsburg: - Stuttgart – Ulm: 6,2 - Ulm – Augsburg: 4,0  ABS/NBS Nürnberg – Erfurt: - Nürnberg – Bamberg: 4,3 - Bamberg – Erfurt: 3,9  NBS/ABS Erfurt – Leipzig/Halle: 5,3  ABS München – Mühldorf – Freilassing: 1,6  ABS München – Rosenheim (– Innsbruck): - Rosenheim – Grenze D/A 1,8  ABS Berlin – Dresden (– Prag): - Berlin – Dresden: 3,2 - Dresden – Prag: 1,1  ABS Leipzig – Dresden: 1,1

In dieser Zusammenstellung sind nur NBS bzw. ABS mit einer Nachfragesteigerung von mindestens 1,0 Mio. Personenfahrten/Jahr berücksichtigt.

280

Bemerkenswert ist noch der Nachfragezuwachs auf der Schnellfahrstrecke Köln – Rhein/Main mit 6,5 Mio. Personenfahrten/Jahr. Bei dieser Strecke sind im Arbeitsszenario 2030 zwar keine weiteren Ausbauten gegenüber dem Analysezustand 2010 vorgesehen, hier kumulieren jedoch die Auswirkungen der vorgesehenen Neu- und Ausbaustrecken in den Korridoren Rhein/Main – Karlsruhe – Basel, Karlsruhe – Stuttgart – München und Frankfurt/Main – Nürnberg – München.

Geringe Nachfragerückgänge werden nur für wenige abseits der Hauptverkehrsachsen und außerhalb der Ballungsräume liegende Strecken prognostiziert. Diese Nachfragerückgänge liegen bei maximal 200 Tsd. Personenfahrten/Jahr.

Abbildung 10-11 zeigt die Querschnittsbelastungen des SPFV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix 2010 auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030. Die absoluten Diffe- renzen zu den entsprechenden Vergleichswerten aus der Umlegung der SPV-Matrix des Ar- beitsszenario 2030 (Kernszenario) sind in Abbildung 10-12 und die entsprechenden relativen Unterschiede in Abbildung 10-13 abgebildet. Die relativen Unterschiede sind nur für die Stre- ckenabschnitte beziffert, bei denen die absolute Differenz oberhalb von 200 Tsd. Personenfahr- ten/Jahr liegt.

Die größten absoluten Zuwächse ergaben sich für die folgenden Hauptmagistralen:  Rhein/Ruhr – Köln – Rhein/Main – Rhein/Neckar – Stuttgart – München/Basel  Hamburg – Hannover – Fulda – Nürnberg – München/Frankfurt/Main  Berlin – Leipzig/Halle – Erfurt – Nürnberg – München/Frankfurt/Main und  Berlin – Dresden (– Prag). Diese Zuwächse werden insbesondere durch die im Verlauf dieser Hauptmagistralen vorgesehenen Infrastrukturmaßnahmen hervorgerufen.

Die größten relativen Unterschiede ergaben sich für die Streckenabschnitte  Putgarden – Lübeck  Berlin – Dresden (– Prag) und  Erfurt – Nürnberg.

Bei diesen Streckenabschnitten sind die Querschnittsbelastungen aus der Umlegung der SPV- Matrix für das Arbeitsszenario 2030 mehr als doppelt so hoch wie die Vergleichswerte aus der Umlegung der SPV-Matrix 2010. Diese hohen Zuwachsraten sind dadurch begründet, dass die SPV-Nachfrage im Auswirkungsbereich dieser Streckenabschnitte im Analysezustand 2010 eine vergleichsweise geringe Größenordnung aufweisen.

281

Abbildung 10-11: Querschnittsbelastungen des SPFV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der Analysematrix 2010 auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030

282

Abbildung 10-12: Absolute Differenzen der Querschnittsbelastungen des SPFV (ohne S-Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix für das Arbeitsszenario 2030 (Kernszena- rio) zur Umlegung der Analysematrix 2010 jeweils auf das SPV-Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030

283

Abbildung 10-13: Relative Unterschiede der Querschnittsbelastungen des SPFV (ohne S- Bahn) aus der Umlegung der SPV-Matrix für das Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario) zur Umlegung der Analysematrix 2010 jeweils auf das SPV- Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030

284

10.5 Qualitätssicherung

10.5.1 Umlegung der SPV-Züge

Zur Qualitätssicherung der ermittelten Zugläufe wurde das Resultat mehrfach sichtgeprüft und mit Vergleichszahlen der Ist-Zug-Belastung (IBL) abgeglichen, was insbesondere für die Ermitt- lung der Verteilung auf die Strecken hilfreich war. Auch die Nutzung der gemäß Maßnahmenka- talog neu in das Netzmodell aufgenommenen Streckenabschnitte wurde geprüft und sichergestellt. Des Weiteren wurde für jeden ermittelten Zuglauf überprüft, ob er innerhalb eines zulässi- gen Geschwindigkeitsbandes für den genutzten Modellzug und die genutzten Streckenabschnit- te liegt. Sehr niedrige Durchschnittsgeschwindigkeiten oder deutliche Abweichungen nach oben ließen Rückschlüsse auf ein fehlerhaftes Routing zu.

10.5.2 Umlegungen der SPV-Nachfrage

Zur Qualitätssicherung der Umlegungen der SPV-Nachfragematrizen für das Kern-, das Niedri- gere und das Höhere Szenario 2030 wurden die folgenden Qualitätssicherungsmaßnahmen durchgeführt

 Eckwertvergleich der prognostizierten Verkehrsleistungen des SPV im Arbeitsszenario 2030 mit den entsprechenden Werten für das Jahr 2010 (siehe Tabelle 10-2)  Eckwertvergleich der angebotenen Platzkilometerleistungen des SPV im Arbeitsszenario 2030 mit den entsprechenden Werten für das Jahr 2010 (siehe Tabelle 10-4)  Vergleich der durchschnittlichen Platzausnutzungsgrade des SPFV und des SPNV im Be- zugsfall 2030 mit den entsprechenden Werten für das Jahr 2010 (siehe Tabelle 10-4)  Teilstreckenbezogener Vergleich der Umlegungsergebnisse des SPV 2030 mit den entsprechenden Werten der SPV-Umlegung 2010 (siehe Anlagen 10.9 bis 10.13)  Interpretation über- oder unterdurchschnittlicher relativer Änderungen 2030 gegenüber 2010 (siehe Kapitel 10.5.2)  Plausibilitätsprüfung der intermodalen Routenwahl anhand von Testwegen (interne Qualitäts- sicherung)

285

11 ZUG- UND WAGENBILDUNG SOWIE UMLEGUNG DES SCHIENENGÜTERVERKEHRS IM ARBEITSSZENARIO 2030

11.1 Kernszenario

Die Umlegung der Züge des Schienengüterverkehrs im Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 basiert grundsätzlich auf der Umlegung der Züge entsprechend Kapitel 5, wie sie auch bereits im Basisnetz 2010 umgesetzt wurde. So wurden prinzipiell die gleichen Werkzeuge, Annahmen und Algorithmen der Wagen- und Zugbildung sowie der kapazitätsabhängigen Umlegung (Wi- Zug) genutzt. Ausgangspunkt für die Umlegung der Züge des Schienenverkehrs auf das Basis- netz 2030 (Kernszenario im Arbeitsszenario 2030) war der kalibrierte Zustand des Basisnetzes 2010 (Analysezustand 2010). Gleichzeitig war das Zielnetz aus der Überprüfung des Bedarfs- plans für die Bundesschienenwege ein wichtiger Anhaltspunkt zur Plausibilisierung der Umle- gungsergebnisse, da hieraus Rückschlüsse im Hinblick auf die zukünftige räumliche Verteilung der Güterströme gewonnen wurden.

Durch die hohe Zahl an Vorhaben im Maßnahmenkatalog für das Arbeitsszenario 2030 sind insbesondere für den Güterverkehr neue Leitwege entstanden. Neben den Aus- und Neubau- projekten führen insbesondere Streckenelektrifizierungen zu alternativen Möglichkeiten beim Routing der Güterzüge. Sofern eine Netzmaßnahme einen längeren zusammenhängenden elektrifizierten Abschnitt ergibt, der auch noch eine kürzere Streckenlänge als ein konkurrieren- der Abschnitt aufweist, so wird dieser zukünftig vorhandene Weg vom Güterverkehr stärker genutzt werden, soweit der SPV Kapazitäten überlässt.

Gleichzeitig ziehen viele der Infrastrukturmaßnahmen einen Ausbau des Personenverkehrs nach sich. Insbesondere der Schienenpersonennahverkehr wurde gegenüber dem Basisnetz 2010 stark ausgebaut und führt somit zu Veränderungen der Grundlast aus SPV-Zügen.

Die Umlegung des Güterverkehrs im Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 ist wie bereits im Jahr 2010 eine kapazitätsabhängige Umlegung unter Berücksichtigung von bereits bestehender Belastung (insbesondere durch den SPV), Leistungsfähigkeit, Fahrzeit und Trassenkosten. Dies geschieht ohne verkehrslenkende Eingriffe.

Die Prognosemengen des Jahres 2030 sind von Los 3 übernommen worden. Bei der Erstellung der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 wurden die infrastrukturellen Zustände im Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 berücksichtigt. Die Prognose wurde in einem mehrmaligen Kalibrie- rungsprozess zwischen Los 5 und Los 3 umgesetzt. Hierbei sind Zwischenstände der Prognose von Los 3 an Los 5 und anschließend Widerstandsmatrizen von Los 5 an Los 3 zur Berücksich- tigung in die Verkehrsmittelwahl übergeben wurden. Auf diese Art und Weise konnten gravie-

286

rende Engpässe in einem der drei Netzmodelle (Straße, Schiene, Binnenschifffahrt) in die Prog- noserechnungen einfließen und berücksichtigt werden.

Im Folgenden wird der letzte Stand der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 für das Kern- szenario im Arbeitsszenario 2030 dargestellt (siehe Tabelle 11-1), bei dem von einer Erhöhung des Schienenverkehrsaufkommens von 359 Mio. t (2010) auf 444 Mio. t bzw. von einer Erhö- hung der inländischen Transportleistung von 108 Mio. tkm auf 154 Mio. tkm ausgegangen wird.

in Mio. Tonnen Mio. tkm (nur inländische Transportleistg.) Veränd. Hauptverkehrsbeziehung 2010 2030 in % 2010 2030 Veränd. in %

Binnenverkehr 242,1 270,7 11,8 54.529 75.859 39,1 grenzüb. Versand 46,8 73,7 57,3 20.816 31.751 52,5 grenzüb. Empfang 53,8 76,2 41,6 21.076 30.291 43,7

Durchgangsverkehr 16,2 23,1 42,5 11.144 15.838 42,1

SUMME 358,9 443,7 23,6 107.565 153.739 42,9

Tabelle 11-1: Entwicklung des Schienengüterverkehrs zwischen 2010 und 2030 im Kern- szenario

Im Rahmen der Umlegung wurden die intrazonalen Mengen (rund 23 Mio. Tonnen) hierbei nicht berücksichtigt, da sie von der im Netzmodell enthaltenen Grundlast nicht sauber getrennt werden können und darüber bereits erfasst sind.

Gemäß Kapitel 9 führt die Einführung der Netzwerkbahn zu einer Veränderung der Verteilung der Tonnage und der daraus gebildeten Wagen auf die Produktionssysteme, was die folgende Tabelle 11-2 verdeutlicht.

Während Ganzzug- und Unbegleitete Kombinierte Verkehre um rund 10% zurückgehen, neh- men Containerverkehre nur um 3% ab. Schwere Ganzzüge und die Rollende Landstraße werden nicht in das System der Netzwerkbahn überführt. Das ehemalige Produktionssystem Ein- zelwagenverkehr (neu: Netzwerkbahn) steigt durch die Umverteilung sowohl nach Tonnen wie auch nach Wagen um je 18%.

287

Differenz ohne NWB mit NWB (absolut / in %)

Einzelwagen / Netzwerkbahn

Mio. Tonnen/ Jahr 103 121 +19 (+18%)

Tsd. Wagen/ Jahr 4.985 5.866 +881 (+18%)

Ganzzugverkehr

Mio. Tonnen/ Jahr 141 129 -11 (-8%)

Tsd. Wagen/ Jahr 6.076 5.450 -625 (-10%)

Schwerer Ganzzugverkehr

Mio. Tonnen/ Jahr 42 42 0 (0%)

Tsd. Wagen/ Jahr 1.188 1.188 0 (0%)

Unbegleiteter Kombinierter Verkehr

Mio. Tonnen/ Jahr 70 64 -6 (-9%)

Tsd. Wagen/ Jahr 2.804 2.581 -223 (-8%)

Containerverkehr

Mio. Tonnen/ Jahr 59 57 -2 (-3%)

Tsd. Wagen/ Jahr 1.809 1.754 -55 (-3%)

Rollende Landstraße

Mio. Tonnen/ Jahr 7 7 0 (0%)

Tsd. Wagen/ Jahr 204 204 0 (0%)

Summe

Mio. Tonnen/ Jahr 422 421 -0,5 (-0,1%)

Tsd. Wagen/ Jahr 17.065 17.042 -23 (-0%)

Tabelle 11-2: Vergleich Wagen- und Zugbildung im Kernszenario des Arbeitsszenarios 2030 mit/ohne Netzwerkbahn

288

Die Umlegung des in Tabelle 11-1 dargestellten Schienengüterverkehrsverkehrsaufkommens abzüglich der intrazonalen Mengen führt zu einem Gesamtaufkommen von 17 Mio. Wagen, wobei das durchschnittliche Wagengewicht bei rund 25 t liegt. Insgesamt wird das Aufkommen von 1,18 Mio. Zügen in 2030 abgefahren. Das durchschnittliche Ladungsgewicht pro Zug liegt in 2030 bei 538 t (siehe Tabelle 11-3 und Tabelle 11-4).

Ganzzug- Kombinier- Eigenschaft Einheit Netzwerkbahn verkehr ter Verkehr Gesamt

Aufkommen Mio. t 121 172 128 421

Anzahl Wagen Tsd. 5.866 6.637 4.539 17.042

Leerwagenanteil % 40% 50% 16% 37%

Ø Beladung t 21 26 28 25

Tabelle 11-3: Wagenbildung, Kernszenario im Arbeitsszenario 2030

Ganzzug- Kombinierter Eigenschaft Einheit Netzwerkbahn verkehr Verkehr Gesamt

Anzahl Züge Tsd. 650 250 281 1.180

Ø Zuglänge m 467 457 489 471

Ø Zuggewicht t 1.147 1.440 1.132 1.205

Ø Beladung t 492 688 512 538

Tabelle 11-4: Zugbildung, Kernszenario im Arbeitsszenario 2030

Das Umlegungsergebnis des Kernszenarios im Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 kann der Abbildung 11-1 entnommen werden, wobei in der Abbildung zum Vergleich auch das Umle- gungsergebnis des Analysezustandes aus dem Basisnetz 2010 dargestellt ist. In dieser Abbil- dung und den später folgenden Umlegungsplots wird über die Strichstärke die streckenspezifische Anzahl der Güterzüge sowie die streckenspezifische Auslastung über die farbliche Darstel- lung angezeigt (blau = geringe streckenspezifische Auslastung (< 85%); schwarz = belastete Strecke (Auslastung zwischen 85% und 110%) und rot = überlastete Strecke (>= 110%)).

289

Abbildung 11-1: SGV-Belastung und Streckenauslastung, Analysezustand 2010 und Kernszenario im Arbeitsszenario 2030

290

Das für 2030 prognostizierte Verkehrsaufkommen führt in Verbindung mit den im Arbeitsszena- rio 2030 unterstellten Infrastrukturmaßnahmen zu folgenden gegenüber 2010 wesentlichen Ver- änderungen der Verkehrssituation:

(1) Der Aufkommenszuwachs zwischen 2010 und 2030 kann der durchschnittlichen Strichstär- ke entnommen werden. Sind 2010 insgesamt 1,017 Mio. Züge gebildet und umgelegt worden, sind es in der Prognose 2030 1,180 Mio. Züge bzw. nur 16% mehr. Angesichts des Aufkommenszuwachses von 24% ist es eine unterdurchschnittliche Entwicklung, die ihre Ursache in der Berücksichtigung der Netzwerkbahn sowie in der Bildung längerer Züge aufgrund der höheren Aufkommen hat. Die durchschnittliche Ladungsmenge pro Zug steigt von 509 t in 2010 auf 538 t in 2030. (2) Der Aufkommenszuwachs im Seehafen Bremerhaven (allerdings auch die Zunahme des SPV-Angebotes) führt zu einer Überlastung zwischen Bremerhaven und Bremen Auch um den Knoten Bremen sind aufgrund der Erhöhung des SPV-Angebotes sowie durch die zusätzlichen Verkehre in Verbindung mit dem Jade-Weser-Port in Wilhelmshaven Überlastungen im Prognosenetz festzustellen. Auch hier treten Auslastungen um die 118% auf, bei 63 SGV-Zügen pro Tag. (3) Durch den Ausbau der Strecke zwischen Hamburg und Puttgarden sowie den Bau der Fes- ten Fehmarnbeltquerung kommt es zu Verlagerungen von Güterzügen in Richtung Ostdä- nemark und Schweden von der Jütlandlinie über Padborg auf die Route über den Fehmarn- belt. (4) Trotz der Verlagerung von SGV-Zügen zum Fehmarnbelt ist die Bahnstrecke Hamburg- Altona – Kiel zwischen Pinneberg und Elmshorn aufgrund des stark zunehmenden SPV- Angebotes überlastet (Auslastung zwischen 115% und 120% mit 45 SGV-Zügen/Tag). (5) Durch den Bau der Y-Trasse kann die in 2010 vorhandene Überlastungssituation zwischen Nienburg und Wunstorf abgebaut werden. Andererseits verhindert die Trassierung der Y- Trasse als Hochgeschwindigkeitsstrecke für 300 km/h, dass diese stark von Güterzügen genutzt wird. So kommt es zwischen Celle und Hannover (Lehrte) zu Überlastungen (115% bei 197 SGV-Zügen pro Tag). Ursächlich hierfür ist im Wesentlichen der hohe Trassenpreis. Hierdurch wird die Attraktivität dieser Strecke im Vergleich zu den Bestandsstrecken deutlich gemindert, sodass es hier aufgrund des wachsenden Hamburger Seehafenhinterland- verkehrs zu Überlastungen kommt. (6) Der zweigleisige Ausbau der Strecke Uelzen – Stendal führt zu Verlagerungen der Verkehre von der Strecke Hamburg – Wittenberge – Berlin (Berlin-Hamburger Bahn) auf die Strecke über Uelzen. Durch die vollständige Dreigleisigkeit und Elektrifizierung zwischen Oebisfelde und Berlin im Zuge der ABS Hannover – Berlin wird die in 2010 bestehende Überlastung zwischen Stendal und Berlin aufgelöst. (7) Aufgrund der Zuwächse im Raum Magdeburg entstehen dort Überlastungen, insbesondere aufgrund der über den MegaHub Lehrte geführten und gebündelten KV-Verkehre zwischen

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Lehrte, Braunschweig und Magdeburg sowie der durch die ABS Uelzen – Stendal verlagerten Verkehre. (8) Zwischen Erfurt und Halle/Leipzig kommt es zu einer Zunahme des Güterverkehrs. Durch die hohen Trassenpreise für die NBS Erfurt – Halle wird diese jedoch nicht genutzt. Daher wird die Bestandsstrecke genutzt, für die ein abschnittsweiser Ausbau auf 160 km/h unterstellt wurde. Aufgrund der veränderten Geschwindigkeiten des Personenverkehrs und dem gestiegenen Güterverkehr kommt es daher zu Engpässen. Zwischen Erfurt und Weimar ist darüber hinaus auch ein Anstieg des Personenverkehrs zu beobachten. (9) Die vorgesehenen Maßnahmen zwischen Hannover und Frankfurt (u.a. ABS/NBS Hanau – Würzburg – Fulda – Erfurt, Blockverdichtung Bebra – Fulda) führen zu einer stärkeren Nut- zung der direkten Nord-Süd-Verbindung (Hannover – Fulda – Frankfurt), sodass Verkehre von der Strecke Kassel – Gießen – Friedberg – Frankfurt verlagert werden können. (10) Auf der Neubaustrecke zwischen Nürnberg und Erfurt werden in 2030 rd. 30 SGV-Züge pro Tag verkehren. Durch die Vermeidung der kurvenreichen Verbindung zwischen Großkor- betha und Bamberg wird somit die Situation zwischen Halle/Leipzig und Nürnberg für den SGV verbessert. (11) Im Westen können durch den Ausbau der Hollandstrecke zwischen Emmerich und Ober- hausen als Fortsetzung der Betuweroute vom Hafen Rotterdam die in 2010 vorhandenen Überlastungen um den Knoten Oberhausen aufgelöst werden. (12) Andererseits kommt es durch die höhere Nutzung der Wupperschiene durch den SGV sowie den Anstieg des SPV-Angebotes (rund 20% mehr SPV-Züge zwischen Wuppertal- Vohwinkel und Wuppertal Hbf) zu einer starken Überlastung im Raum Wuppertal. (13) Zwischen Frankfurt und Mannheim führt der Bau der NBS Rhein/Main – Rhein/Neckar zu einem Umklappen des SPFV auf die Neubaustrecke. Güterzüge meiden diese aufgrund der deutlich höheren Trassenpreise im Vergleich zu den Altstrecken. Hier stellt die Riedbahn den transportkostengünstigsten Kompromiss aus Entfernung, Zeit- und Trassenkosten dar. Daher wird diese bis zum Kapazitätsmaximum ausgelastet, was im Tagesmittel zu einer ab- schnittsweisen Überlastung südlich von Biblis führt. Südlich von Mannheim führt der Zu- wachs des Verkehrsaufkommens zu einer Überlastung um Schwetzingen/Hockenheim. (14) Andererseits führt der Ausbau der Rheintalstrecke zu einem Abbau der Überlastungssituati- on zwischen Offenburg und Basel. (15) Auch auf der Achse in Richtung Passau kommt es zwischen Gemünden und Würzburg, Neustadt (Aisch) und Nürnberg sowie Straubing und Radldorf aufgrund des Aufkommens- zuwachses im SGV punktuell zu Überlastungen (zwischen 111% und 118%). (16) Überlastungen sind auch um Landshut festzustellen, die jedoch im Wesentlichen auf die deutliche Erhöhung des SPV-Angebotes zurückzuführen sind. (17) Durch den viergleisigen Ausbau zwischen Augsburg und München kommt es dort zu einer Steigerung der Kapazitäten. Zwischen Würzburg/Nürnberg und München finden Verlage- rungen des SGV von der für 200 km/h ausgelegten ABS Ingolstadt – München (Strecke 5501) auf die Strecke 5300 über Augsburg statt, für die ein geringerer Trassenpreis gilt.

290

Die am stärksten durch den SGV belasteten Strecken im Arbeitsszenario 2030 sind die Strecken südlich der deutschen Containerseehäfen zwischen Maschen und Uelzen sowie zwischen Ver- den und Wunstorf bis nach Lehrte, die weiter südlich verlaufenden Strecken zwischen Hannover und Bad-Hersfeld, die rechtsrheinische Güterstrecke zwischen Opladen und Neuwied, sowie die Riedbahn, inkl. der weiterlaufenden Strecke zwischen Mannheim und Graben-Neudorf sowie im Vorlauf zur Riedbahn die Strecke Igelstein und Kostheim (siehe Tabelle 11-5) Hier werden über- all SGV-Zugzahlen zwischen 250 und 420 Zügen realisiert. Eindeutig wird hier die hohe Kon- zentration des SGV-Verkehrs in Verbindung zu den deutschen Seehäfen sowie zu den bedeutenden Rangierknoten Maschen, Seelze/Lehrte, Mannheim und Gremberg deutlich.

SGV-Züge / Strecke Abschnitt Tag

1280 Maschen Rbf – Meckelfeld 421 4020 Schwetzingen – Hockenheim 337 1720 Uelzen – Lüneburg – Stelle 333 3600 Flieden – Fulda – Bad Hersfeld 316 1750 Wunstorf – Seelze Rbf – Lehrte 293 2324 Köln-Kalk Nord Einf. Gr. – Köln-Kalk Nord Ksf 277 3600 Bebra - Eichenberg – Göttingen 273 4020 Hockenheim – Philippsburg – Molzau – Graben-Neudorf 264 1740 Nienburg (Weser) – Verden (Aller) 264 2324 Gremberg Süd – Troisdorf 254 3525 Mainz-Kastel – Igelstein – Kostheim 253 4010 Mannheim Rennplatz – Mannheim-Käfertal 252 2324 Troisdorf – Neuwied 249 4010 Biblis – Gernsheim 248 2324 Opladen – Köln-Kalk Nord 247

Tabelle 11-5: Streckenabschnitte mit der höchsten SGV-Belastung in Deutschland im Kernszenario 2030

Die streckenspezifischen Belastungsplots für den Schienengüterverkehr im Kernszenario 2030 können Anlage 11.1 entnommen werden.

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11.2 Niedrigeres Szenario

Im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose in Los 3 wurden zur Abschätzung der Unsi- cherheit der zukünftigen wirtschaftlichen Entwicklung Korridorlösungen entworfen, bei denen das deutsche BIP-Wachstum im Vergleich zum Kernszenario um 0,3%-Punkte nach oben oder unten variiert wurde. Im niedrigeren Szenario wird ein um 0,3%-Punkte pro Jahr niedrigeres BIP- Wachstum in Deutschland unterstellt. Dies führt in 2030 zu einem Schienenverkehrsaufkommen von 425,3 Mio. t (bzw. zu einem Zuwachs von 18,5%), welches um rd. 4% niedriger ausfällt als im Kernszenario. Die inländische Verkehrsleistung steigt um rund 37% auf 147 Mrd. tkm und liegt eben-falls um rd. 4% niedriger als das Kernszenario (siehe Tabelle 11-6).

in Mio. Tonnen Mio. tkm (nur inländische Transportleistg.) Veränd. Veränd. Hauptverkehrsbeziehung 2010 2030 in % 2010 2030 in %

Binnenverkehr 242,1 260,6 7,7 54.529 72.300 32,6 grenzüb. Versand 46,8 69,7 48,7 20.816 30.163 44,9 grenzüb. Empfang 53,8 72,0 33,7 21.076 28.667 36,0

Durchgangsverkehr 16,2 23,1 42,5 11.144 15.840 42,2

Summe 358,9 425,3 18,5 107.565 146.970 36,6

Tabelle 11-6: Entwicklung des Schienengüterverkehrs zwischen 2010 und 2030 im Niedri- geren Szenario

In der Abbildung 11-2 können die Umlegungsergebnisse für das niedrigere Szenario sowie ein Differenzplot zum Kernszenario entnommen werden. Insgesamt wird die oben genannte Ver- kehrsmenge von 1,141 Mio. SGV-Zügen pro Jahr abgefahren. Damit liegt die in 2030 realisierte Zugzahl im Niedrigeren Szenario um 3,5% bzw. um 138 Züge pro Tag niedriger als im Kernsze- nario.

Auf fast allen bedeutenden Güterverkehrsstrecken ist im niedrigeren Szenario eine Verkehrsab- nahme gegenüber dem Kernszenario zu beobachten. Lediglich vereinzelt finden auf einigen Strecken geringe Mehrverkehre statt. Diese treten entweder durch stärkere Rangierfahrten, aufgrund niedrigerer Gesamtaufkommen, oder durch eine ungünstigere Abfahrtsverteilung der Zü- ge auf, da SGV-Züge vereinzelt durch den SPV zu alternativen Strecken gezwungen werden.

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Im Ergebnis treten im Niedrigeren Szenario die im Kernszenario aufgetretenen Überlastungen auf den folgenden Strecken bzw. um die folgenden Räume nicht mehr auf:

(1) westlich und nördlich von Magdeburg, (2) auf der Schnellfahrstrecke Erfurt – Halle (3) auf der Riedbahn (4) auf der Main-Spessart-Bahn (5) sowie zwischen Nürnberg und Passau. Die streckenspezifischen Belastungsplots für den Schienengüterverkehr im Niedrigeren Szena- rio 2030 können Anlage 11.2 entnommen werden.

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Abbildung 11-2: SGV-Belastung und Auslastung sowie SGV-Differenzplot zum Kernszenario, Niedrigeres Szenario 2030

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11.3 Höheres Szenario

Im Höheren Szenario wird ein um 0,3%-Punkte pro Jahr höheres BIP in Deutschland unterstellt. Dies führt in 2030 zu einem Schienenverkehrsaufkommen von 459 Mio. t (bzw. zu einem Zu- wachs von 28%), welches um rd. 3% höher ausfällt als im Kernszenario. Die inländische Ver- kehrsleistung steigt um 48% auf 160 Mrd. tkm und liegt ebenfalls um rd. 4% höher als das Kern- szenario (siehe Tabelle 11-7).

in Mio. Tonnen Mio. tkm (nur inländische Transportleistg.) Veränd. Veränd. Hauptverkehrsbeziehung 2010 2030 in % 2010 2030 in %

Binnenverkehr 242,1 279,1 15,3 54.529 78.782 44,5 grenzüb. Versand 46,8 77,3 64,9 20.816 33.258 59,8 grenzüb. Empfang 53,8 79,8 48,3 21.076 31.731 50,6

Durchgangsverkehr 16,2 23,1 42,5 11.144 15.844 42,2

Summe 358,9 459,2 27,9 107.565 159.615 48,4

Tabelle 11-7: Entwicklung des Schienengüterverkehrs zwischen 2010 und 2030 im Höhe- ren Szenario.

In der Abbildung 11-4 können die Umlegungsergebnisse für das Höhere Szenario entnommen werden. Insgesamt wird die oben genannte Verkehrsmenge von 1,213 Mio. SGV-Zügen pro Jahr abgefahren. Damit liegt die in 2030 realisierte Zugzahl im Höheren Szenario um 2,8% bzw. um 117 Züge pro Tag höher als im Kernszenario. Im Vergleich zum Kernszenario gibt es bei der Auslastungssituation keine wesentlichen Veränderungen.

Die streckenspezifischen Belastungsplots für den Schienengüterverkehr im Höheren Szenario 2030 können Anlage 11.3 entnommen werden.

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Abbildung 11-3: SGV-Belastung und Auslastung sowie SGV-Differenzplot zum Kernszenario, Höheres Szenario 2030

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11.4 Qualitätssicherung

Zur Qualitätssicherung und zur Plausibilisierung der Netzumlegungen werden die folgenden beiden zusätzlichen Netzfälle berechnet: (6) Umlegung der Personen- und Güterverkehrsnachfrage 2010 auf das Prognosenetz 2030 sowie (7) Umlegung der Güterverkehrsnachfrage 2030 auf das Analysenetz 2010 (inklusive der SPV- Nachfrage im Jahr 2010)

11.4.1 Umlegung der SGV-Prognosematrix des Arbeitsszenarios 2030 (Kernszenario) auf das Netzmodell 2010

Die Umlegung der Güterverkehrsmatrix aus dem Arbeitsszenario 2030 (Kernszenario) auf das Netzmodell des Jahres 2010 (inklusive des in 2010 realisierten SPV-Angebotes) zeigt die Situa- tion auf, die bei einem weiteren ausschließlichen Wachstum des SGV und ohne einem gegen- über 2010 weiteren Netzausbau auftreten würde. In diesem Fall würden deutliche und über dem Kernszenario liegende Überlastungen auf folgen-den Streckenabschnitten auftreten:

(8) im Hinterland der deutschen Seehäfen zwischen Hamburg und Hannover sowie Verden und Hannover (9) um den Knoten Bremen (10) auf der Strecke zwischen Hamburg und Flensburg (11) zwischen Göttingen und Würzburg (12) auf der Strecke zwischen Lehrte und Magdeburg, sowie um den Rangierbahnhof Halle auf der Strecke von Dresden in Richtung Grenze zur Tschechischen Republik (13) um Nürnberg und zwischen Straubing und Radldorf (14) um den Knoten Oberhausen (15) auf der linksrheinischen Strecke zwischen Bingen und Mainz (16) auf der Riedbahn sowie (17) im Verkehr zur BASF in Ludwigshafen (18) um Schwetzingen sowie (19) auf der Rheintalbahn zwischen Graben-Neudorf und Basel (20) auf der Schnellfahrstrecke Mannheim – Stuttgart zwischen Bruchsal und Stuttgart, sowie (21) zwischen Augsburg und München bzw. (22) südlich von München zwischen Trudering und Grafing

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Es fällt deutlich auf, dass die im Kernszenario aufgetreten Überlastungen zwischen Bremer- haven und Bremen, um Wuppertal und um die Region Landshut nicht auftreten. Dies bedeutet, dass die hier aufgetretenen Engpässe zu einem hohen Anteil aus der Erhöhung der Bedie- nungsangebote im SPV resultieren.

Andererseits fällt aufgrund der Engpassanalyse auf, dass die im Netzmodell des Arbeitsszena- rios 2030 vorgesehenen Infrastrukturmaßnahmen wesentlich zu einer (23) möglichen Erhöhung des SPV zur Aufnahme des erwarteten Wachstums im Hinterland- verkehr der deutschen Seehäfen zwischen -Angebotes bis zum Jahr 2030, (24) Hamburg/Verden und Würzburg, (25) sowie zur Aufnahme der Güterverkehrsströme aus Italien und der Schweiz beitragen.

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Abbildung 11-4: SGV-Belastung und Auslastung sowie SGV-Differenzplot, SGV 2030 im Netz 2010

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11.4.2 Umlegung der SGV-Analysematrix 2010 auf das Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030

Die Umlegung der Güterverkehrsmatrix aus dem Analysezustand 2010 auf das Netzmodell des Arbeitsszenarios 2030 samt dem Differenzplot gegenüber der Umlegung 2010 ist auf Abbildung 11-5 dargestellt. Sie zeigt, dass die Infrastrukturausbauten des Arbeitsszenarios nahezu alle Engpasssituationen in Deutschland aufheben, sofern es weder im Personen- noch im Güterver- kehr zu Zuwächsen der Zugzahlen kommt. Obwohl die Mengensituation des Jahres 2010 unterstellt wird, werden betriebliche Weiterentwicklungen wie die Netzwerkbahn oder der KV-Hub- Terminal in Lehrte unterstellt.

Es zeigt sich, dass die kapazitätssteigernden Maßnahmen zu deutlichen Streckenverlagerungen im Güterverkehr führen. Diese sind vor allem auf die ABS Uelzen – Stendal, die Maßnahmen zwischen Hannover und Frankfurt (ABS/NBS Hanau-Würzburg/Fulda – Erfurt, Blockverdichtung Bebra – Fulda), die NBS Rhein/Main – Rhein/Neckar sowie die ABS/NBS Karlsruhe – Basel zurückzuführen.

Die Hauptachsen des Güterverkehrs weisen keine Überlastung mehr auf. Lediglich im Raum Wuppertal sind noch Überlastungen ersichtlich. Diese sind darauf zurückzuführen, dass durch Umroutungen eine höhere GV-Nutzung auf der Wupperschiene stattfindet. Es wurde unterstellt, dass weder Regionalverkehr noch Güterverkehr die parallele S-Bahn Strecke nutzen. Durch partielles Verlagern von Regionalzügen oder Güterzügen auf die S-Bahn-Gleise ließe sich auch dieser Engpass beheben.

Eine Anpassung des Trassenpreissystems zur Steigerung der Nutzung teurerer Schnellfahrstre- cken durch den Güterverkehr würde den Effekt noch einmal verstärken.

300

Abbildung 11-5: SGV-Belastung und Auslastung sowie SGV-Differenzplot, PV und GV 2010 im Netz 2030

301

12 BASISNETZ BEZUGSFALL 2030

Das Arbeitsszenario 2030 enthält zunächst alle Maßnahmen, die im Zielnetz der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege berücksichtigt wurden. Darüber hinaus sind in diesem Szenario umfangreiche, von den Ländern angemeldete Infrastrukturmaßnahmen für den SPNV enthalten. Aufgrund des unterstellten extensiven Ausbauumfangs der Verkehrsinfrastruk- tur ist das Arbeitsszenario als Vergleichsmaßstab für die im BVWP 2015 durchzuführenden Planfallbewertungen nicht geeignet.

Für die Berücksichtigung in einem als Vergleichsmaßstab geeigneten Bezugsfall 2030 gelten die folgenden Voraussetzungen:  Maßnahme nach dem Analysezeitpunkt 2010 bereits in Betrieb genommen  Maßnahme im Bau oder  Vorliegen eines verbindlichen Finanzierungsvertrages

Daher wurde der für das Arbeitsszenario 2030 vorliegende Maßnahmenkatalog für das Inland (siehe. Anlage 7.1) um die Maßnahmen reduziert, die den oben genannten Voraussetzungen nicht genügen. Die Reduktion der Bedarfsplanprojekte erfolgte in Abstimmung mit dem BMVI, Referat G 12 und die der Nahverkehrsprojekte aus dem GVFG-Bundesprogramm mit dem BMVI, Referat LA 14. Die Festlegung der zu berücksichtigenden Nahverkehrsprojekte außerhalb des GVFG-Bundesprogramms erfolgte durch den Gutachter in Abstimmung mit den betreffenden Ländern. Der Katalog für die im Bezugsfall 2030 im Inland zu berücksichtigenden Infrastruk- turmaßnahmen ist in Anlage 12.1 zusammengestellt.

Von den Ländern wurde gefordert, Infrastrukturmaßnahmen für die Staatsverträge mit benachbarten Ländern vorliegen (z.B. Hinterlandanbindung an die feste Beldquerung oder ABS Stutt- gart – Singen – Grenze D/CH), im Bezugsfall 2030 zu berücksichtigen. Dies war nicht möglich, da vor Abschluss eines Finanzierungsvertrages grundsätzlich der Nachweis der gesamtwirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit erforderlich ist. Das Vorliegen eines Staatsvertrages kann eine entsprechende NKA nicht ersetzen.

302

Die im Bezugsfall 2030 unterstellten Infrastrukturmaßnahmen im Ausland (siehe Anlage 12.2) wurden mit wenigen Ausnahmen aus dem Arbeitsszenario 2030 übernommen. Änderungen wurden nur bezogen auf die folgenden Maßnahmen vorgenommen:  CZ-1: Neubau Prag (Praha) – Usti nad Labern – Grenze CZ/D: Beschränkung des Neu- bzw. Ausbauumfangs wie folgt: - Prag (Praha) – Lovosice: Neubau mit einer Entwurfsgeschwindigkeit von 230 km/, - Lovosice – Usti nad Labern: Ausbau mit einer Entwurfsgeschwindigkeit von 160 km/h - Usti nad Labern – Grenze CZ/D: Ausbauzustand wie in der Analyse 2010  CH-8: Elektrifizierung Schaffhausen – Erzingen (Neu im Bezugsfall 2030, da bereits in Be- trieb genommen)  B-4/NL-3: Ausbau und Elektrifizierung Herentals – Grenze B/NL – Weert: Diese Maßnahme stand im Arbeitsszenario 2030 unter dem Vorbehalt einer Einigung mit Belgien und den Nie- derlanden, mittlerweile wird diese Maßnahme als gesichert betrachtet.  NL-2: Wiederinbetriebnahme Roermond – Grenze NL/D (Zulauf Eiserner Rhein): entfällt

Der reduzierte Aus- bzw. Neubauumfang der Strecke CZ-1 ist dadurch begründet, dass der komplementäre Ausbau zwischen Dresden und der Grenze D/CZ ebenfalls nicht im Bezugsfall 2030 enthalten ist. Analog wurde bei der Maßnahme NL-2 vorgegangen, da auch dort die kom- plementärstrecke in Deutschland nicht Bestandteil des Bezugsfalles 2030 ist.

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13 NETZATTRIBUTE PERSONENVERKEHR IM BEZUGSFALL 2030

Der in Kapitel 12 beschriebene gegenüber dem Arbeitsszenario 2030 reduzierte Ausbauumfang der Schieneninfrastruktur erforderte eine entsprechende Anpassung der Bedienungsangebote des SPV. Die hieraus abzuleitenden Netzattribute sind Grundlage für die in einem Folgeprojekt durchzuführenden Nachfrageprognosen für den Bezugsfall 20303.

Darüber hinaus stellen die für den SPFV und den SPNV aufbereiteten Angebotsdaten die Grundlast für die Umlegung des SGV dar. Zur Zuordnung der betreffenden Zugzahlen zu den betreffenden Teilstrecken des Basisnetzes für den Bezugsfall 2030 erfolgt zunächst ein Grob- routing anhand der der Abfolge der Verkehrshalte.

Wenn diese Angaben für das Grobrouting nicht ausreichten, wurden zusätzlich zwischen den Verkehrshalten gelegene Leitpunkte angegeben. Die grobgerouteten Bedienungsangebote des SPFV und des SPNV sind Grundlage für das Feinrouting und die Umlegung der SPV-Züge (vgl. Kapitel 14).

13.1 SPNV-Netzmodell

Das SPNV-Netzmodell für den Bezugsfall 2030 baut auf dem des Arbeitsszenarios 2030 auf. Die Bedienungsangebote des SPNV wurden nur im Auswirkungsbereich der Infrastrukturmaß- nahmen modifiziert, die im Bezugsfall 2030 gegenüber dem Arbeitsszenario 2030 entfallen. Alle anderen Bedienungsangebote blieben gegenüber dem Arbeitsszenario 2030 unverändert.

Die Anpassung der für den Bezugsfall 2030 maßgebenden Bedienungsangebote des SPNV erfolgte zunächst auf Basis des Jahresfahrplans 2014. Ergänzend wurde geprüft, ob im Maß- nahmenbereich ein Verkehrsvertrag oder Ausschreibungsunterlagen mit gegenüber 2014 geän- derten Bedienungsangeboten vorliegen.

Der unter diesen Annahmen erstellte Gutachtervorschlag wurde den Ländern zur Stellungnahme vorgelegt. In den anschließenden Abstimmungsprozessen konnten mit den Ländern die für den Bezugsfall 2030 maßgebenden Bedienungsangebote in der Regel einvernehmlich festgelegt werden.

3 BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt GmbH, Intraplan Consult GmbH, Erstellung / Vervollständigung eines Be- zugsfalles Schiene für Nutzen-Kosten-Analysen im Bewertungsverfahren zur Aufstellung eines neuen Bundesver- kehrswegeplans, im Auftrag des BMVI, 2015

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Lediglich mit dem Land Baden Württemberg besteht ein Dissens, der auf der Nichtberücksichti- gung der  ABS/NBS Karlsruhe – Offenburg – Freiburg – Basel (mit Streckenabschnitte, die nicht den eingangs von Kapitel 12 genannten Voraussetzungen genügen),  ABS Ulm – Friedrichshafen – Lindau,  Knoten Mannheim,  Elektrifizierung des Abschnittes Donaueschingen – Neustadt (Schwarzwald),  Ausbau der Brenzbahn,  Elektrifizierung der Bodenseegürtelbahn und  Teilmaßnahmen der RSB Neckar/Alb beruht.

Im Auswirkungsbereich dieser Maßnahmen war eine Abstimmung der Bedienungsangebote des SPNV nicht möglich. Daher wurde hier von den Bedienungsangeboten gemäß Fahrplan 2014 ausgegangen.

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Die in den einzelnen Ländern im Bezugsfall 2030 angebotenen Betriebsleistungen sind in Tabel- le 13-1 den entsprechenden Werten für das Arbeitsszenario 2030 und den Analysezustand 2010 gegenübergestellt.

Betriebsleistungen Änderungsraten 2030 Tsd. Zug-km/Werktag gegenüber 2010 in % Arbeits- Arbeits- szenario Bezugsfall szenario Bezugs- Land 2010 2030 2030 2030 fall 2030

Baden-Württemberg 238,5 297,2 272,0 24,6 14,0

Bayern 321,5 427,1 379,4 32,8 18,0

Berlin 97,3 108,4 106,8 11,4 9,8

Brandenburg 96,8 113,2 113,1 16,9 16,8

Bremen 8,7 10,4 10,4 19,5 19,5

Hamburg 40,4 47,1 49,1 16,6 21,5

Hessen 145,0 162,4 154,8 12,0 6,8

Mecklenburg- 47,8 52,8 50,9 10,5 6,5 Vorpommern Niedersachsen 140,7 155,7 154,5 10,7 9,8

Nordrhein-Westfalen 286,4 328,2 305,6 14,6 6,7

Rheinland-Pfalz 99,0 116,6 112,5 17,8 13,6

Saarland 20,6 23,0 21,9 11,7 6,3

Sachsen 103,2 117,5 114,8 13,9 11,2

Sachsen-Anhalt 72,3 76,5 75,6 5,8 4,6

Schleswig-Holstein 68,7 83,4 77,4 21,4 12,7

Thüringen 62,3 70,8 70,5 13,6 13,2

Summe 1.849,2 2.190,3 2.069,3 18,4 11,9

Tabelle 13-1: Gegenüberstellung der Betriebsleistungen des SPNV im Arbeitsszenario und im Bezugsfall 2030 zum Analysezustand 2010

Die Mehrung der Betriebsleistungen gegenüber dem Analysezustand 2010 reduziert sich von 18,4 % im Arbeitsszenario 203 auf 11.9 % im Bezugsfall 2030. Die stärksten absoluten Rück- gänge weisen das Land Baden-Württemberg und der Freistaat Bayern auf, da in diesen Ländern die umfangreichsten Reduktionen der im Arbeitsszenario 2030 unterstellten Ausbaumaßnahmen erfolgten.

306

Dies führte dazu, dass sich die Bandbreite der Zuwachsraten gegenüber dem Analysezustand 2010 deutlich verringert hat.

Die im Bezugsfall 2030 in den SPNV Zügen angebotenen Sitzplatz-km wurden in  Tabelle 13-2 für Triebwagen mit Elektro- und Dieseltraktion und in  Tabelle 13-3 für lokbespannte Züge mit Elektro- und mit Dieseltraktion ermittelt.

Grundlage hierfür sind linienbezogene Angaben der Aufgabenträger zu den eingesetzten Fahr- zeug- bzw. Zugtypen sowie zur Anzahl der Fahrzeuge bzw. Wagen/Zug.

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Anzahl Tsd. Tsd. Sitzplät- Mio. Zug- Fz- ze/ Platz- Fahrzeugtyp km/Jahr km/Jahr Fz km/Jahr

FV light E 17.670 43.244 180 7.784 NV 120 E SD 4.897 6.044 120 725 NV 180 E SD 57.437 86.044 180 15.488 NV 240 E SD 125.544 227.448 240 54.587 NV 300 E SD 21.717 30.543 300 9.163 NV 360 E SD 12.271 17.251 360 6.210 NV 430 E Dosto 15.577 21.017 430 9.037 NV 550 E Dosto 1.715 3.203 550 1.762 Stadtbahnwagen Saar 426 426 108 46 ET 422 25.062 44.202 192 8.487 ET 423 29.388 63.099 192 12.115 ET 424 8.958 16.526 206 3.404 ET 430 16.506 36.346 184 6.688 ET 450 14.650 23.070 100 2.307 ET 452 1.504 1.655 90 149 ET 474 11.041 22.427 208 4.665 ET 48x 34.365 123.209 94 11.582 ET 490.1 1.612 3.224 208 671 ET 490.2 2.523 5.047 190 959 Summe Elektrotriebwagen 402.862 774.024 155.829 Zweisystem-Hybrid 1.112 1.112 94 105 NV 80 D 36.401 58.129 80 4.650 NV 130 D 139.288 206.323 130 26.822 NV 150 D Nei 17.343 40.725 150 6.109 NV 180 D 36.093 57.089 180 10.276 NV 230 D 2.625 3.400 230 782 ET 689 662 727 90 65 VT 609 1.923 3.804 96 365 FV light D 2.861 6.890 150 1.034 Summe Dieseltriebwagen 238.307 378.202 50.208

Tabelle 13-2: Ermittlung der von Elektro- und Dieseltriebwagen erbrachten Platz-km im Bezugsfall 2030

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Tsd. Tsd. Anzahl Mio. Zug- Fz- Sitzplätze/ Platz- Fahrzeugtyp km/Jahr km/Jahr Fz km/Jahr

E SD 627 3.763 480 301 E Dosto 68.647 361.690 629 43.179 Zwischensumme lokbespannte Züge 69.274 365.453 43.480 mit Elektrotraktion D SD 4.018 20.857 395 1.587 D Dosto 5.656 25.343 525 2.969 Zwischensumme lokbespannte Züge 9.674 46.200 4.556 mit Dieseltraktion Gesamtsumme 78.948 411.654 48.036

Tabelle 13-3: Ermittlung der von lokbespannten Zügen mit Elektro- und mit Dieseltraktion erbrachten Platz-km im Bezugsfall 2030

In den Angaben zu den Fz-km sind nur die angehängten Wagen, nicht aber die Lokomotiven berücksichtigt. In Tabelle 13-4 sind die nach Zugtypen differenzierten Betriebsleistungen (Zug- km) im Bezugsfall 2030 den entsprechenden Angaben für den Analysezustand 2010 und das Arbeitsszenario 2030 gegenübergestellt.

Tsd.Zug-km/Jahr Änderung in % gegenüber Analysezustand 2010 Zugtyp Analysezu- Arbeits- Bezugsfall Arbeits- Bezugsfall stand 2010 szenario 2030 2030 szenario 2030 2030

Elektrotrieb- 215.448 481.436 402.862 123 87 wagen Dieseltrieb- 233.758 213.084 238.307 - 9 2 wagen lokbespannte Züge mit Elekt- 182.923 60.151 69.274 - 67 - 62 rotraktion lokbespannte Züge mit Die- 11.412 7.529 9.674 - 34 - 15 seltraktion Summe 643.541 762.200 720.116 18 12

Tabelle 13-4: Gegenüberstellung der Betriebsleistungen des SPNV im Bezugsfall 2030 mit dem Analysezustand 2010 und dem Arbeitsszenario 2030 differenziert nach Zugtypen

Auch im Bezugsfall 2030 sind die Betriebsleistungen der lokbespannten Züge stark rückläufig. Der Zuwachs bei den Elektrotriebwagen fällt im Bezugsfall 2030 weniger stark aus wie im Ar- beitsszenario. Bei den Dieseltriebwagen ergeben sich nur vergleichsweise geringe Änderungen gegenüber dem Analysezustand 2010. Hier kompensieren sich die Zuwächse aus reaktivierten SPNV-Strecken mit den Rückgängen auf im Bezugsfall 2030 elektrifizierten Streckenabschnit- ten.

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Bei den lokbespannten Zügen fällt der Rückgang der Betriebsleistungen im Bezugsfall 2030 weniger stark aus wie im Arbeitsszenario. Dies ist dadurch begründet, dass im Bezugsfall weniger SPNV-Ausbaumaßnahmen berücksichtigt wurden, in Folge derer vielfach eine Umstellung des Betriebes mit lokbespannten Zügen auf Triebwagenzüge erfolgt.

13.2 SPFV-Netzmodell

Die Anpassung der linienbezogenen Angaben des SPFV an die für den Bezugsfall 2030 reduzierte Eisenbahninfrastruktur erfolgte durch den Gutachter unter Berücksichtigung der entsprechenden Annahmen aus dem Bezugsfall der Bedarfsplanüberprüfung. Zusätzlich wurden die bei der DB Fernverkehr AG bestehenden Angebotskonzepte im die Überlegungen des Gutachters einbezogen.

Das Bedienungsangebot des SPFV im Bezugsfall 2030 ist in Abbildung 13-1 dargestellt. Eine entsprechende tabellarische Zusammenstellung befindet sich in Anlage 13.5.

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Abbildung 13-1: Bedienungsangebot des SPFV im Bezugsfall 2030

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13.3 Qualitätssicherung

Zur Qualitätssicherung des SPFV- und SPNV-Netzmodells wurden die folgenden Maßnahmen durchgeführt:  Abgleich der in den Abbildung 14-1 und Abbildung 14-2 dargestellten Querschnittsbelastun- gen mit den entsprechenden Netzgrafiken in den Anlagen 8.2, 8.4 und 8.5  Übergabe der Datenblätter und Netzgrafiken für den SPNV an die betreffenden Aufgabenträ- ger und Validierung der Unterlagen in einem entsprechenden Abstimmungsprozess  Abgleich der Eckwerte der Betriebsleistungen im Bezugsfall 2030 mit den entsprechenden Vergleichswerten im Arbeitsszenario 2030 (siehe Tabelle 13-1und Tabelle 13-4)

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14 FEINROUTING UND UMLEGUNG DER SPV-ZÜGE IM BEZUGSFALL 2030

Die gemäß Kapitel 13 grobgerouteten Bedienungsangebote des SPFV und des SPNV wurden auf das Basisnetz des Bezugsfalles 2030 umgelegt. Hierbei wurde jedem Zugangebot eine kon- krete Streckenfolge zugeordnet.

Die Umlegungsergebnisse sind in Abbildung 14-1 für den SPFV und in Abbildung 14-2 für den SPNV dargestellt.

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Abbildung 14-1: Querschnittsbelastungen aus der Umlegung der SPFV-Züge im Bezugsfall 2030 (Anzahl Züge/Tag, Summe aus Richtung und Gegenrichtung)

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Abbildung 14-2: Querschnittsbelastungen aus der Umlegung der SPNV -Züge im Bezugsfall 2030 (Anzahl Züge/Tag, Summe aus Richtung und Gegenrichtung)

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15 GLOSSAR / ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abbiegewider- Zeitaufschlag beim Durchfahren einer Relation Von-Über-Nach stand ABS Ausbaustrecke AEG Allgemeines Eisenbahngesetz Arbeitsszenario Prognoseszenario innerhalb der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 mit 2030 extensivem Ausbauzustand der Schieneninfrastruktur Basisnetz Umlegungsfähiges Netzmodell zu gegebenem Infrastrukturstand Bedarfsplan- Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege überprüfung Bestweg zeitminimale Quelle-Ziel-Route Betriebsstelle Bahnanlage gemäß EBO Bezugsfall 2030 Prognoseszenario als Vergleichsplanfall für die im BVWP 2030 durchzu- führenden gesamtwirtschaftlichen Bewertungen Bft Bahnhofsteil, Unterteilung eines größeren Bahnhofs in mehrere Teile BIP Bruttoinlandsprodukt BMVBS Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung BMVI Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur BOStrab Straßenbahn-Bau- und Betriebsordnung BP Bedienpunkt, Güterverkehrsstelle ohne Zugbildungsfunktion als Kbf bzw. Rbf BSchwAG Bundesschienenwegeausbaugesetz BVWP Bundesverkehrswegeplan CO Produktionssystem Container, kombinierter Verkehr im Seehafenhinter- landbereich DB SRD DB Schenker Rail Deutschland GmbH Destatis Statistisches Bundesamt Dienstmasse beim SPV Lehrmasse eines Schienenfahrzeuges zuzüglich der Fahrgast- masse (Anzahl Sitzplätze x 0,075 Tonnen/Fahrgast) Diskomfort Negativer Beitrag bei der Ermittlung der für die Routenwahl und den Mo- dal-Split benötigten generalisierten Kosten zur Abbildung von Komfortbe- einträchtigung beispielsweise durch Umsteigevorgänge EBO Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung EIU Eisenbahninfrastrukturunternehmen

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ETCS European Train Control System EVU Eisenbahnverkehrsunternehmen EW Produktionssystem Einzelwagenverkehr FE-Vorhaben Forschungs- und Entwicklungsvorhaben FR Fernverkehr Regional, Zuggattung zur Bedienung der Fernverkehrs- nachfrage in Relationen ohne SPFV-Angebot GFK Gesamtfahrstraßenknoten, Teilbereich eines Bahnhofs als Weichenzo- ne in Bahnhofsköpfen GFD Gemeinsame Fahrplandatenhaltung (Fahrplandatenbank) der DB AG GIS Geoinformationssytem GG Gleisgruppe, Teilbereich zwischen zwei Gesamtfahrstraßenknoten GRIPS Grafisches Informations- und Planungssystem der BVU GVFG Gemeindeverkehrsfinanzierungsgesetzt GV-L Modellzug Güterverkehr langsam GV-S Modellzug Güterverkehr schnell GZ Produktionssystem Ganzzugverkehr HAFAS HaCon Fahrplan-Auskunfts-System (Fahrplandatenbank) HGV Hochgeschwindigkeitsverkehr HVZ Hauptverkehrszeit IBL Istzug-Belastung INSPIRE Infrastructure for Spatial Information in the European Community, EU- Richtlinie zur Schaffung einer gemeinsamen Geodateninfrastruktur ISR Infrastrukturregister der DB Netz AG ITF Integraler Taktfahrplan in Form einer Netzgrafik mit fahrplanfeinen An- gaben zu Knotenan- und - abfahrtzeiten Kante Verbindung zwischen den Knoten eines Netzmodells Kbf Knotenpunktbahnhof im Güterverkehr (zweithöchste ZBA-Stufe) Knoten Betriebsstelle, maßgebend für die Unterteilung des Streckennetzes in Teilstrecken (Kanten) Knotenmodell makroskopische Erfassung von Knotenbereichen zur Modellierung des Leistungsverhaltens und zur Berechnung von Wartezeiten KV Kombinierter Verkehr, Transportkette mit mehreren Verkehrszweigen, übergeordnete Klassifizierung von CO, UKV und RoLa lagerichtig Darstellung eines Netzmodells mit Polygonzügen als Geoinformation von Kanten

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Leerwagen Rückrelation eines Güterverkehrsstroms zur Überführung von Güterwag- gons Leitweg relations-spezifische optimale Abfolge von Güterverkehrsstellen Modellzug Zusammenfassen von Zuggattungen mit ähnlichen Eigenschaften (Premi- umprodukte des SPFV (z.B. ICE,TGV, Thalys)), (Standardprodukte des SPFV (z.B. IC, EC)), (SPNV-Regionalverkehr (z.B. RegionalExpress, Re- gionalBahn)), S-Bahn, GV-S, GV-L) Musterwagen Annahmen und Durchschnittsangaben zu Güterwagen hinsichtlich Länge, Eigengewicht und Beladung Musterzug Annahmen und Durchschnittsangaben zu Güterzügen hinsichtlich Loklän- ge, Lokeigengewicht, Zuggesamtlänge und Zuggesamtgewicht sowie Mo- dellzug und Umlegungsrang MZFZ Mindestzugfolgezeiten, zeitlicher Mindestabstand zwischen zwei Zugfahr- ten NBS Neubaustrecke NE-Bahn nichtbundeseigene Eisenbahn Network State- siehe SNB ment Netzinkon- Abweichung der Knoten- und Kantenabfolge im auf STREDA.X / ISR ba- sistenz sierenden Basisnetz 2010 von der korrekten Netzinfrastruktur NKU Nutzen-Kosten-Untersuchung NSS Normierte Schnittstelle (Fahrplandatenbank) NUTS Nomenclature des Unités territoriales statistiques NVZ Nebenverkehrszeit ÖSPV Öffentlicher Straßenpersonenverkehr (Busse, U-Bahnen sowie Stadt- und Straßenbahnen) ÖPNV Öffentlicher Personennahverkehr (Oberbegriff für SPNV und ÖSPV) Pkm Personenkilometer Produktions- Klassifizierung, wie Wagen- und Züge im Güterverkehr zusammengefasst system und gebildet werden PZB Punktförmige Zugbeeinflussung Rang Umlegungsrang je System und Zugkennziffer zur Beschreibung der stre- ckenabhängigen Priorität eines Modellzuges gegenüber anderen Zügen Rbf Rangierbahnhof im Güterverkehr (höchste ZBA-Stufe) RES Reisendenerfassungsystem der Deutschen Bahn AG

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RoLa Produktionssystem Rollende Landstraße (Huckepackverkehr) RSB Regionalstadtbahn SGKV Studiengesellschaft für den Kombinierten Verkehr SGV Schienengüterverkehr Singuläre Ver- Beim Güterverkehr: Einspeisungspunkte mit besonders hohem Verkehrs- kehrserzeuger aufkommen (u.a. Kraftwerke, Raffinieren, Binnenhäfen) Beim Personen- verkehr: Verkehrsflughäfen mit einem Angebot von Interkontinentalflügen SNB Schienennetz-Benutzungsbedingungen, EU-weit vorgeschriebenes Do- kument zur Beschreibung von Infrastruktur und Regelwerken des Schie- nennetzes SPFV Schienenpersonenfernverkehr SPNV Schienenpersonennahverkehr SPV Schienenpersonenverkehr (Oberbegriff für SPFV und SPNV) STREDA.X Interaktive Karte des Infrastrukturregisters ISR im Internet Strecke Zusammenfassung von Kanten mit ähnlichen Eigenschaften unter einer gemeinsamen Streckennummer STRELE Software und Berechnungsvorschrift für die Ermittlung der Leistungsfähig- keiten von Eisenbahnstrecken SVZ Schwachverkehrszeit oder Spätverkehrszeit TGG Teilgleisgruppe, feinere Unterteilung einer Gleisgruppe nach Gleisen bzw. Gruppen von Gleisen tkm Transportleistung TPS Trassenpreissystem Ubf Umschlagbahnhof im Güterverkehr (Terminal des kombinierten Verkehrs) UKV Produktionssystem Unbegleiteter kombinierter Verkehr, kontinentaler KV Umlegung Routing von Personen- und Güterverkehrsströmen auf ein Netzmodell und Ermittlung von Querschnittsbelastungen in Zügen bez. Personenfahrten je Zeiteinheit umlegungsfähig Darstellung eines Netzmodells mittels Luftlinienverbindungen VP 2030 Verkehrsverflechtungsprognose 2030 (Grundlage für den BVWP 2015) Wagenbildung Umrechnung von relations- und gütergruppenspezifischen Transportmen- gen in Güterwagen und Schätzung von Leerwagenströmen WiZug Wirtschaftliche Zugführung, BVU-Instrument zur kapazitätsabhängigen Netzumlegung des Schienengüterverkehrs ZBA Zugbildungsanlage, Auflösen bestehender und Zusammensetzen neuer

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Züge Zeitscheibe Unterteilung eines Tages in Zeitabschnitte mit ähnlichen Eigenschaften (u.a. HVZ, NVZ, SVZ) Zugbildung Bildung von Zügen anhand der Wagenmatrix als Ergebnis der Wagenbil- dung sowie Erstellung eines Güterverkehrs-Fahrplans

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