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TU Berlin

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Forschung

Deutschland: Wir haben ein (Verkehrs-)Problem

Donnerstag, 20. Januar 2011

Bahnkrise: Ratlosigkeit und Verunsicherung prägen das Bild nicht nur in Berlin – Der Börsengang zur Finanzbeschaffung und Verbesserung führt zur Rückstellung dringender Investitionen – Möglichen Lösungen müssen strukturelle Änderungen vorausgehen

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Chaos herrscht auf deutschen Schienenwegen, bei der S-Bahn Berlin, im Fernverkehr, im Regionalverkehr und – weniger von der Öffentlichkeit bemerkt – auch im Schienengüterverkehr: ein seit Jahren in dieser Frage hilfloser Berliner Senat, die Länderverkehrsminister treffen sich zur Krisensitzung, da es in anderen Bundesländern auch nicht viel besser aussieht als in Berlin, die Bundesregierung beginnt sich zu äußern, die Zeitungen, Magazine und Nachrichtensendungen sind voll von Beiträgen zur Problematik. Sogar die Feuilletons beschäftigen sich zunehmend mit dem Thema. Es bewegt die Menschen auf vielen Ebenen. Und es herrscht weitgehend Ratlosigkeit und Verunsicherung. Warum ist das so, wie kam es dazu, und welche Lösungswege aus der Krise gibt es? Der folgende Beitrag will hier Handreichungen bieten.

Vorteil Raumeffizienz

Zunächst ist es erstaunlich und verwunderlich, dass dem Verkehrsträger Schiene solche Beachtung geschenkt wird. Der Marktanteil an der Verkehrsleistung (Personenkilometer und Tonnenkilometer) in Deutschland lag 2009 im Personenverkehr nur bei knapp acht Prozent und bei etwa 17 Prozent im Güterverkehr. Das sieht zunächst nach einem unbedeutenden Anteil aus.
Diese Meinung herrschte in den Fünfzigern und zu Beginn der 60er-Jahre vor und man betrachtete den Schienenverkehr als gestrige, auslaufende Verkehrsart. Im heutigen Bahnmusterland Schweiz gab es damals sogar einen generellen Investitionsstopp für den Schienenverkehr.

Mitte der 60er-Jahre reifte dann die Erkenntnis, dass es die autogerechte Stadt nicht geben kann und nicht geben wird, da der Flächenbedarf für den fließenden und den ruhenden Automobilverkehr einfach nicht zu befriedigen ist. In dieser Zeit begannen dann die Planungen für komplett neue Schienenverkehrssysteme wie "Bay Area Rapid Transit" (BART) in San Francisco, Baubeginn 1966 und Eröffnung der ersten Strecke 1972, oder der U-Bahn in München, Baubeginn 1965 und Eröffnung der ersten Strecke 1971. Beide Systeme sind übrigens mit ihren technischen Parametern sehr weit gehend identisch mit der S-Bahn Berlin, wie auch viele später neu gebaute Nahverkehrssysteme (Metro Washington, Prag, Helsinki und viele andere).

Ein modernes, leistungsfähiges Bahnsystem kann heute 80 000 Personen je Stunde und Richtung auf vier Metern Fahrwegbreite transportieren. Das schafft bei Weitem kein anderes Verkehrssystem. Schienenverkehr ist somit eine Grundvoraussetzung für erfolgreiche Urbanisierung. Nur Städte mit leistungsfähigen Schienenverkehrssystemen ermöglichen eine hochwertige Lebens- und Wirtschaftsumgebung. Für den Güterverkehr und den Personenfernverkehr zwischen den Metropolen gelten diese Vorteile in gleicher Weise.

Vorteil Energieeffizienz

Besonders betroffen von der Misere ist die Berliner S-Bahn
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Mit der Ölkrise und den Autofahrverboten 1973 wurde der zweite wesentliche Vorteil der Schiene gegenüber Luft und Straße deutlich, die westliche höhere Energieeffizienz. Im Personenverkehr und auch im Güterverkehr werden bei guter Systemgestaltung nur 25 Prozent der Energie der Straße im Personen- oder auch im Güterverkehr benötigt. Bereits heute betragen die Kostenanteile der Energie im Bahnverkehr nur etwa zehn Prozent an den Gesamtkosten, während sie auf der Straße und in der Luft circirca 33 Prozent ausmachen. Dieses Verhältnis wird sich mit steigenden Energiekos-ten noch weiter zugunsten der Schiene entwickeln.

Die Gründe für diese hohe Energieeffizienz sind der sehr kleine Rollwiderstand zwischen Stahlrad und -schiene und der geringe Luftwiderstand durch die Zugbildung.

Bei Elektrofahrzeugen kommen noch weitere mögliche Vorteile hinzu: Beim Bremsen können die Fahrmotoren als Generatoren arbeiten und die Energie ins Netz zurückspeisen, wenn dieses in der Lage ist, diese Energie aufzunehmen. Zudem können problemlos regenerative Energiequellen verwendet werden, die dann schon heute zu sogenannten Zeroemissionsverkehrssystemen führen können, zu Systemen, die keinerlei Schadstoffe emittieren. Norwegen, Schweden und die Schweiz haben das bereits umgesetzt. Bei der Schienenelektromobilität existiert wegen des Fahrdrahtes das Batterieproblem der Straßenelektromobiliät nicht.

Die Vorteile der Schiene sind relevant und liegen auf der Hand. Die Frage ist, warum hat dieses Verkehrssystem dennoch einen so geringen Marktanteil und ist nicht in der Lage, seiner Bedeutung gemäß stark und schnell zu wachsen, sondern lässt Fahrgäste zurück oder vergrault die Kunden auch im Güterverkehr auf die vielfältigsten Weisen?

Funktionsweise Bahnverkehr

Schienenverkehr - ein System mit starker Vernetzung
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Um diese Frage beantworten zu können und notwendige Änderungen aufzuzeigen, muss bekannt sein, wie Schienenverkehr funktioniert (Bild 1).

In der Diagonalen des Bildes läuft der Bahnbetrieb ab. Die Strategie wird bei einem integrierten Unternehmen wie der Deutschen Bahn in der Holding gemacht, bei Privaten meist in Verbänden wie Mofair oder Erfa.

Das Angebot ist im Fahrplan sehr kompakt dargestellt, über Zeit und Ort wird die Geschwindigkeit definiert, die Zughäufigkeit und auch die Netzwirkung. Der Betrieb nutzt die technischen Elemente Infrastruktur und Fahrzeuge, deren Funktionalität durch die Instandhaltung gesichert werden muss.

Externe Vorgaben vor allem durch die Politik, die verfügbaren Finanzen und die hoheitliche Aufgabe der Zulassung bezüglich der Sicherheit und Umweltverträglichkeit setzen Rahmenbedingen. Die Auswirkungen ergeben sich dann im "Modal Split", dem Anteil am Verkehrsmarkt, an der Zuverlässigkeit, dem Ertrag, der Wirkung auf die Umwelt und auch an der Sicherheit.

Von etwa 1880 bis 1990 war die übliche Eisenbahnorganisation in Europa die Staatsbahn. Die Verkehrsmengen der Bahnen blieben in der Nachkriegszeit in etwa konstant. Wegen des allgemeinen starken Verkehrswachstums verringerten sich damit die Marktanteile, die Erträge waren sehr unbefriedigend, Defizite wuchsen. Obwohl ein großer Vorteil der Eisenbahn in der Weitstrecke liegt – und das ist in Europa grenzüberschreitender Verkehr –, waren und sind die Marktanteile grenzüberschreitend noch viel geringer als im Inland. Der Grund dafür wurde in der divergierenden technischen Entwicklung der Staatsbahnen erkannt.

Ermutigt durch die Entwicklung in den USA, wo sich die Güterverkehrsmenge auf der Schiene zwischen 1960 und 2000 verdreifachte (stark unterstützt durch die Liberalisierung des Verkehrs durch den Staggers Act 1980), wurden auch in Europa ab 1990 völlig neue Randbedingungen für den Bahnverkehr vorgegeben mit dem Ziel des Wachstums im "Modal Split" und der wirtschaftlichen Gesundung.

In Deutschland fiel das mit der Wende zusammen, sodass die Vereinigung von Bundesbahn und Reichsbahn gleich mit der Umsetzung der europäischen Vorgaben aus Brüssel, insbesondere der Richtlinie 91/440/EWG, verknüpft werden konnte und 1994 endlich in der Firmierung der Deutschen Bahn mündete. Seither fand das stärkste Wachstum mit über 50 Prozent im Regionalverkehr statt, während die anderen Bereiche Güterverkehr und Personenfernverkehr kaum wuchsen, respektive teilweise sogar schrumpften.

Eine große Aufgabe, um Wachstum der Marktanteile zu ermöglichen, ist die Anpassung der Fahrzeuge und der Infrastruktur (siehe Bild 1). Diese müssen sowohl qualitäts- als auch mengenmäßig verbessert werden.

Die Eisenbahn braucht außer Know-how dringend Geld zur Modernisierung und zur Kapazitätsausweitung. Es klemmt an allen Ecken und Enden. Die Fahrzeuge sind zu alt (neue Eurocitywagen sollen schon seit 20 Jahren beschafft werden, aber es passiert nichts, der ICE 1 war für 20 Jahre Lebensdauer konzipiert und soll nun mindestens 40 Jahre eingesetzt werden) und es sind zu wenige (Fahrgäste müssen aus überfüllten Zügen wieder aussteigen, sonst fährt der Zug nicht weiter), die Stellwerke sind extrem überaltert (in Cottbus konnte Ende 2010 ein Stellwerk aus dem Jahr 1904 endlich außer Betrieb gestellt werden. [Eisenbahnrevue International 1/2011, S. 3, Unzureichende Zugkontrolleinrichtungen zur Vermeidung von Betriebsstörungen / Elektrische Bahnen 12/2010, S. 569ff]. Die Strategie der Deutschen Bahn für diese Finanzbeschaffung zur Modernisierung und Kapazitätsausweitung ist dafür seit vielen Jahren der Börsengang. Kurioserweise passiert nun genau das Gegenteil der eigentlichen Absicht. Um das Unternehmen durch großen Gewinnnachweis attraktiv dastehen zu lassen, werden dringend benötigte Investitionen zurückgestellt. Die offene und zunehmend bezweifelte Frage bleibt, ob ein Schönen der Bilanzen durch unterlassene Modernisierungen tatsächlich die Attraktivität für einen Börsengang schafft oder nicht eher das Gegenteil bewirkt.

Die oben beschriebene Bahnreform wurde auch auf dem halben Weg beendet. Ursprünglich war vorgesehen, die einzelnen Geschäftsbereiche völlig in die Unabhängigkeit zu führen. Die einzelnen technischen Bereiche (nach Bild 1) wurden jedoch wie früher zu Staatsbahnzeiten in einem Unternehmen belassen, aber dieses Unternehmen wurde in Geschäftsfelder mit eigener Finanzverantwortung aufgegliedert. Die Infrastruktur ist in "DB Netz" für das Gleis und die Stellwerke, in "DB Station und Service" für die Bahnhofsgebäude einschließlich Bahnsteige und in "DB Energie" für die Strom- und Kraftstoffversorgung aufgegliedert. Der Personenverkehr wie der Güterverkehr umfassen jeweils die Bereiche Betrieb und Fahrzeuge und teilweise auch die Instandhaltung. Die schwere Instandhaltung erfolgt im eigenen Bereich, insbesondere Revisionen nach typischerweise acht Jahren.

Dadurch, dass jeder dieser Geschäftsbereiche eine eigene Rechnungsführung hat, ist ein unkooperatives Verhalten vorprogrammiert, das dem Ganzen schadet: Beispielsweise nützt der Ausbau von Weichen dem DB-Netz, da dadurch die Instandhaltungskosten zurückgehen. Die Schweizer haben zum Beispiel etwa fünfmal so viele Weichen je Kilometer Netzlänge. Die Kosten der Fahrzeitverlängerungen durch fehlende Weichen bei Bauzuständen oder anderen Störungen werden von Eisenbahnverkehrsunternehmen getragen, sei es nun ein Unternehmen der DB oder ein privates. Letztendlich hat der Endkunde durch viele Verspätungen den Schaden. Auch das Fehlen von Einzäunungen an den deutschen Hochgeschwindigkeitsstrecken führt oft zu Betriebsbehinderungen, seien es spielende Kinder, verirrte Schafe oder Selbstmörder. Andere Länder überlegen sich, ob statt des Einfachzaunes nicht ein Doppelzaun notwendig wäre, während in Deutschland aus Kostengründen nur die S-Bahn Berlin komplett eingezäunt ist, nicht aber die S-Bahn Hamburg. Dies sind nur zwei Beispiele einer endlosen Kette grundsätzlicher Probleme.

Es gibt zu wenige beziehungsweise oft falsche Anreizsysteme.

Für die Bekämpfung des größten Umweltproblems der Eisenbahn, des Lärms, gibt es gar keine Anreizsysteme. Leise Fahrzeuge, die unvermeidbar etwas teurer sind als laute, werden deshalb von den Eisenbahnverkehrsunternehmen nicht beschafft, nicht nachgefragt und entsprechend auch nicht entwickelt.

Ein Beispiel für falsche Anreizsysteme sind die Haltepreise für Personenzüge, was im Stationspreissystem unklar erläutert ist: Hält der Zug an einem 76 Zentimenter hohen Bahnsteig, so darf DB Station und Services mehr verlangen als an einem 55 Zentimeter hohen Bahnsteig. Dadurch besteht ein Anreiz, 76 Zentimenter hohe Bahnsteige zu bauen. Problematisch ist nicht nur, dass fast alle Nachbarländer sich auf 55 Zentimeter festgelegt haben, sondern dass bei dieser geringeren Höhe die Doppelstockfahrzeuge ebenerdig und stufenlos betreten werden können, nicht aber bei 76 Zentimetern. Wenn man wirklich deutliche Kapazitätsverbesserungen erreichen will, sind Doppelstockzüge im Nah- und Fernverkehr unabdingbar. Und nicht zuletzt wegen des demografischen Wandels sollte das „Steigenmüssen“ beim Betreten eines Zuges der Vergangenheit angehören.

Handlungsbedarf

Wie in Bild 1 aufgezeigt, geht der Handlungsbedarf von der Politik aus. Die EU gibt die groben Richtlinien vor, wie oben schon dargelegt, die dann national konkret umgesetzt werden müssen. Insbesondere die Sicherheit kann nicht mehr wie in der Staatsbahnvergangenheit aus Unfällen rückschließend verbessert werden, sondern muss durch vorangehende Risikoansätze im Vorfeld gesichert sein. Gerade Deutschland hat durch den schlimmsten Eisenbahnunfall in Nachkriegseuropa, Eschede 1998, hier eine besondere Verantwortung. Nachfolgend zeige ich zunächst abstrakt auf, wie Änderungen prinzipiell anzusetzen sind, und nenne dann einige konkrete Beispiele von Maßnahmen, die unmittelbar nötig sind.

Abstrakte Ziele

Insbesondere der Schlichterspruch zum Thema "Stuttgart 21" zeigt den Ausweg aus dem Dilemma auf, der zum einen aus technisch solider Arbeit, zum anderen aus zeitgemäßer Kommunikation besteht.

Die Deutsche Bahn wird heute mit juristisch-wirtschaftlichen Schwerpunkten geführt, aber aus Bild 1 wird deutlich, dass ein Schienenverkehrssystem technisch sehr anspruchsvoll ist. Deshalb muss die technische Kompetenz deutlich vergrößert werden. Insbesondere die europäische Harmonisierung verlangt heute höhere technische Kompetenz als in der Vergangenheit.

Die vorhandene Kompetenz, vor allem außerhalb des DB-Konzerns, muss genutzt und erweitert werden. Als beispielhaft kann das Forschungsprogramm "Rad Schiene" aus den 1980er-Jahren gelten. Damals hatte man die kluge Entscheidung getroffen, in die Radschiene-Technik ebenso viel Forschungsgeld zu stecken wie in die Magnetschwebetechnik. Mit diesem Geld wurden insbesondere die Mehrkörperdynamikprogramme entwickelt und validiert, die heute einen sicheren Schnellverkehr bis 400 Stundenkilometer mit der Radschiene-Technik ermöglichen, während zuvor die vertretbare Grenze bei 200 Stundenkilometern lag. Auf dieser Erfahrung basieren noch heute die starke Position der Deutschen Bahnindustrie und der starke Exportanteil von über 60 Prozent.

Ähnlich soll hier angeregt werden, dass die Elektromobilitätsforschung der Straße mit dem gleichem Betrag für die Elektromobilitätsforschung der Schiene gespiegelt wird. Dadurch könnte sowohl die Erderwärmung begrenzt als auch der Industriestandort Deutschland vorangebracht werden.

Grundvoraussetzung für solche Erfolge ist eine Offenheit in der Kommunikation, sowohl im Unternehmen als auch in der Öffentlichkeit.

Die deutschen Eisenbahnen waren bis zur Privatisierung ähnlich wie das Militär organsiert. Dadurch war die Kommunikationsrichtung unidirektional von oben nach unten vorgegeben. Durch den starken Personalabbau weist auch das operative Personal bei der DB einen sehr hohen mittleren Altersdurchschnitt auf und ist weitgehend durch die Vorgängerbahnen geprägt. Anregungen und Probleme gelangen so nicht von unten nach oben.

Zugegebenermaßen ist die bidirektionale Kommunikation bei einem in der Fläche rund um die Uhr arbeitenden Verkehrsbetrieb schwieriger als bei einem auf wenige Standorte konzentrierten Industriebetrieb. Die moderne Kommunikation bietet hier viele Lösungsmöglichkeiten wie auch für die Kommunikation mit dem Kunden. Aber auch die brancheninterne Kommunikation ist von vielen Missverständnissen geprägt. So ist das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) ausschließlich für die Einhaltung der Sicherheits- und Umweltvorschriften zuständig. Eine unzuverlässige Bahn kann sehr wohl sicher sein, wie die S-Bahn Berlin beweist. Das EBA ist jedoch nicht für die Zuverlässigkeit eines Systems zuständig, sondern nur für die Prüfung der vorliegenden Technik und Konzepte auf Sicherheit und Umweltverträglichkeit. Die Aufgabe, Zuverlässigkeit, Attraktivität und Sicherheit gleichzeitig zu erreichen, muss vom Verkehrsunternehmen erbracht werden, das für diese Aufgabe natürlich andere, zum Beispiel die Industrie oder Ingenieurbüros, einbeziehen sollte.

Deutschland hat als Transitland in der EU eine besondere Verantwortung. Wir grenzen unmittelbar an Frankreich, Luxemburg, Belgien, die Niederlande, Dänemark, Polen, Tschechien, Österreich und die Schweiz, und durch die Bahnfähren auf Nord- und Ostsee sind weitere EU-Länder unmittelbar zu erreichen.

Während weltweit in den USA, Australien, China, Russland, der Schweiz der Schienengüterverkehr einen Marktanteil von 40 bis 50 Prozent hat, liegt der Anteil in Deutschland wie im Europäischen Mittel bei circa 17 Prozent. Das ist für das europäische Transitland absolut unbefriedigend. Einzelmaßnahmen reichen nicht, sondern es muss ein Bündel an Maßnahmen ergriffen werden, um hier auf angemessene Zahlen zu kommen. Auch im Personenverkehr müssen Maßnahmen zur Kapazitätsverbesserung getroffen werden. Die Methoden sind vielfältig.

Eine dazu ist, auf Nebenbahnen schneller zu fahren. Während in Deutschland die Nebenbahnhöchstgeschwindigkeit bei 80 Stundenkilometern liegt, beträgt sie im oft gescholtenen Großbritannien 80 Meilen pro Stunde, also 128 Stundenkilometer. Die verschiedenen britischen Eisenbahnen bieten dadurch nicht nur ihren Kunden ein sehr attraktives Angebot, sondern benötigen auch wesentlich weniger Zuschüsse als in Deutschland, da sie so weniger Aufwand haben. In Berlin passiert gerade das Gegenteil. Die Reduktion der Fahrgeschwindigkeit auf 60 Stundenkilometer für die S-Bahn macht nicht nur die ohnehin schon langen Fahrzeiten noch unattraktiver, sondern verringert die Anzahl der ebenfalls schon knappen Fahrzeuge weiter, da bei einem vorgegebenen Takt umso mehr Fahrzeuge auf einer Linie eingesetzt werden müssen, je langsamer man fährt.

Konkrete Ziele

Reparaturarbeiten an einer S-Bahn in der Werkstatt Oranienburg
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Um die aktuellen Probleme zu lösen, sind die Schnittstellen dringend viel klarer und weitreichender zu beschreiben. Auch Bauzustände und das Störfallmanagement mit Zeitvorgaben je nach Störfall und mit Rückkehrzeiten zum Normalbetrieb sind zu vereinbaren. Das Trassen- und das Stationspreissystem sind so anzupassen, dass gerechtere Preise entstehen. Heute liegen sie deutlich über dem europäischen Durchschnitt. Betreiber, die gleisschädigende und/oder laute Fahrzeuge einsetzen, müssen den gleichen Trassenpreis bezahlen wie solche, die leise und gleisfreundliche verwenden. Das ist sehr ungerecht und behindert so die technische Entwicklung und den Umweltschutz. Wie heute bei allen fortschrittlichen Bahnen weltweit üblich, ist für mehr Transparenz zu sorgen, zum Beispiel sind Lärmmonitoringstationen mit öffentlich zugänglichen Ergebnissen an den Brennpunkten zu installieren, und die Leistungszahlen wie verspätete Züge und statistische Auswertungen davon sind öffentlich zugänglich ins Netz zu stellen.

Mittelfristig ist die Netzsparte auszugliedern, um Ungleichbehandlungen zu vermeiden. Heute fühlen sich DB-Betreiber gegenüber Fremden ebenso benachteiligt wie umgekehrt. Nachzuweisen ist das heute nicht.

Diese Ausgliederung würde die zuvor geforderte Schnittstellenbeschreibung deutlich vereinfachen.

Zusammenfassung

Es wird aufgezeigt, dass die Probleme der Bahn nicht Einzelereignisse sind wie "Stuttgart 21", die S-Bahn-Dauerkrise in Berlin, ausfallende Klimaanlagen im Hochsommer, Güterzuglärm im Rheintal oder nichtbediente Strecken im Regionalverkehr. Vielmehr geht das Problem tiefer, insbesondere die beim Beginn der Bahnreform richtigerweise definierten Wachstumsziele wurden nicht erreicht und werden ohne strukturelle Änderung nicht erreicht werden können.

Jedoch ist die Eisenbahn ein ideales Instrument zur Klima- und Strukturpolitik. Deshalb sind zwar die aktuell sichtbaren Probleme schnellstmöglich zu lösen, aber gleichzeitig auch die eher strukturellen anzupacken, damit das Wachstum im "Modal Split", die dringend benötigte Lärmminderung und die Stärkung des Industrie-standortes Deutschland wirklich erfolgen können. Dauerhaft kann die hohe Exportquote der Deutschen Bahnindustrie nur gehalten werden, wenn die Produkte vor Ort auch vorbildlich eingesetzt werden.

Die TU Berlin, neben einigen anderen deutschen Hochschulen, hat in allen ihren Fakultäten Lehr- und Fachkompetenz, um hier einen Beitrag zu leisten und den Prozess durch die Ausbildung junger Ingenieurinnen und Ingenieure nachhaltig zu unterstützen.

Markus Hecht / Quelle: "TU intern", 1/2011

Der Autor

Markus Hecht
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Prof. Dr.-Ing. Markus Hecht leitet an der TU Berlin das Fachgebiet Schienenfahrzeuge und ist geschäftsführender Direktor des Instituts für Land- und Seeverkehr (Fakultät V Verkehrs- und Maschinensysteme).

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