Alternative zu Neubaustrecken: Neigetechnik für ICE
Der nachfolgende Beitrag erschien in der Eisenbahntechnischen Rundschau (ETR) 5/2026, unter dem Titel: Einsatz der Neigetechnik im ICE-Kernnetz dank überlegener Wirtschaftlichkeit. Der Autor Rudolf Breimeier hat dieses Konzept im Rahmen des monatlichen Aktiventreffs des ABBD vorgestellt und uns das Manuskript zwecks weiterer Veröffentlichung durch das ABBD und die unterstützenden Bürgerinitiaven zur Verfügung gestellt. (KP)
Bild KI-generiert (Canva)
Kürzere Fahrzeiten der Züge führen zur Verlagerung des Personenverkehrs von Pkw und Luftfahrt auf die Bahn. Eisenbahn-Neubaustrecken sind allerdings nur langfristig realisierbar. Mit Neigezügen und geringfügigen Fahrweg-Anpassungen können die Fahrgeschwindigkeiten in Gleisbögen bis zu 30 % gesteigert und damit die Reisezeiten spürbar verkürzt werden. Neigetechnik gestattet eine flexiblere Strecken-Trassierung; sie verbessert die Wirtschaftlichkeit des Gesamt-Systems Eisenbahn.
1. Das erfolgreiche Neigetechnik-Pilotprojekt
Auslöser dieses Projekts aus dem Jahr 1988 war die Weiterentwicklung einer klassischen Strecken-Ausbauplanung mit dem Ziel, das Personenverkehrs-Angebot in der Achse Nürnberg-Bayreuth/Hof zu optimieren. Der Erfolg des vom Verfasser angeregten und geleiteten Neigetechnik-Projekts lässt sich durch die nachstehenden Fakten charakterisieren [1]:
Kommerzielle Aspekte
- Fahrzeit-Minderung rund 20 %
- Verkehrszuwachs (auch durch zusätzliche Taktverdichtung) mehr als 30 %
Wirtschaftlichkeit des Übergangs zur Neigetechnik
- Investitionsminderung des Fahrwegs von 115 auf 33 Mio. DM um 71 %
- Verbesserung des betriebswirtschaftlichen Erfolgs von 1,1 auf 5,0 Mio. DM/a um 355 %
- Verbesserung des Nutzen-Kosten- Verhältnisses von 4,6 auf 7,6 um 65 %
Mit einem klassischen Streckenaus- oder -neubau wäre dieses wirtschaftliche Ergebnis des Gesamtsystems Bahn auch nicht ansatzweise zu erreichen gewesen. Wider Erwarten war ein erhöhter Rad- und Schienenverschleiß nicht zu verzeichnen.
2. Neigetechnik im Nah- und Fernverkehr
Nach dem Anfangserfolg wurden ab 1993 insbesondere im Schienenpersonen-Nahverkehr zahlreiche Nachfolgeprojekte initiiert. Beim Übergang der Verantwortung für den Nahverkehr von der Deutschen Bahn AG (DB AG) auf die Bundesländer aufgrund der Bahnreform schwand jedoch das Interesse am bogenschnellen Fahren, weil es auf Kurzstrecken nur geringe Wirkung zeigt. „Kinderkrankheiten“ bei der Fortentwicklung weckten zusätzlich Zweifel an der Neigetechnik und führten letztlich zu der Entscheidung, sie auslaufen zu lassen, zumal sie infolge des Neubaus von „Schnellfahrstrecken“ im Fernverkehr nach Auskunft der Bundesregierung entbehrlich sei [2].
Die technischen Probleme der Neigetechnik in Deutschland sind inzwischen behoben. In Relationen wie Nürnberg-Stuttgart-Bodensee-Schweiz, Nürnberg-Passau-Österreich, Mannheim-Saarbrücken-Frankreich und Ruhrgebiet-Kassel-Erfurt sind Neubaustrecken (NBS) wirtschaftlich nicht zu verantworten. Hier und auch in weiteren Relationen lässt sich die Konkurrenzfähigkeit des Schienenpersonenfernverkehrs (SPFV) durch Neigetechnik steigern. Es liegt daher nahe, Neigezüge auch im ICE-Kernnetz einzusetzen. Unverträglichkeiten der Neigetechnik mit dem europäischen Zugsteuerungssystem ETCS existieren nicht. Im Gegensatz zur Linienzugbeeinflussung (LZB) ist ETCS imstande, mehrere voneinander unabhängige Geschwindigkeitsprofile einer Strecke zu beherrschen.
3. Beispiele für den Einsatz von Neigezügen im ICE-Kernnetz
3.1 Hannover – Köln
3.1.1 Die NBS gemäß BVWP
Kern der Relation ist die viergleisige Strecke Hannover-Hamm (176,4 km, ohne Bahnübergänge), die jedoch den nur zweigleisigen Kapazitätsengpass Wunstorf-Minden (43,0 km) aufweist. Dieser Mangel soll gemäß dem Bundesverkehrs-Wegeplan (BVWP) durch eine Neubaustrecke (NBS) Hannover-Bielefeld behoben werden, die infolge kürzerer Fahrzeiten einen zusätzlichen Nutzen für den SPFV bietet. Sie durchschneidet die norddeutsche Mittelgebirgsschwelle und erfordert den Bau von Tunneln und Talbrücken. Trotz des hohen bautechnischen Aufwands wird zwischen Hannover und Köln bei vier Zwischenhalten mit 2.09 h eine für den Deutschlandtakt nach [3] unzureichende Fahrzeit der ICE-Züge erreicht.
3.1.2 Die Alternative: Drei ABS
In der Relation Köln-Hamm (120,8 km) bietet die Neigetechnik die Möglichkeit, auf einer Ausbaustrecke (ABS) gemäß dem Geschwindigkeits-Leitprogramm nach [4] (Abb. 1) eine für den Deutschland-Takt bei zwei Zwischenhalten angemessene minimale Fahrzeit von 57 min zu erreichen (Fahrzeitminderung 16 min, Neigetechnik-Anteil 8 min). Auf der ABS Hamm-Bielefeld lässt sich ohne bautechnische Änderungen durch den Einsatz von Neigezügen die zulässige Geschwindigkeit von 200 auf 230 km/h anheben, um die für den Deutschland-Takt notwendige Fahrzeit von 21 min einzuhalten (Fahrzeitminderung 3 min). Zudem kann die Geschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt Minden-Bielefeld (45,0 km) von derzeit 160 bis auf 230 km/h gesteigert werden. Bei der notwendigen Kapazitätsaufstockung des Engpasses (Seelze-) Wunstorf-Minden ist als Alternative gegenüber dem BVWP, abgesehen von einer südlichen Umfahrung Wunstorfs, ein bestandsnaher Ausbau (rund 50 km) für hohe Geschwindigkeiten möglich (Direkt-Trasse). Ab Wunstorf ist auch eine NBS parallel zum Mittelland-Kanal denkbar (Abb. 2 und 3).
3.1.3 Fahrzeiten und Energieverbrauch auf der ABS Hannover-Bielefeld
Für die fahrdynamische Untersuchung der Strecke werden die achtteiligen Triebzüge ICE 3 (max V = 320 km/h) und ein aus diesem abgeleiteter Neigezug ICE 3N [10] verwandt. Der Neigezügen zugestandene Überhöhungsfehlbetrag von 300 mm wird hier bei V > 250 km/h auf 250 mm gemindert. Einschließlich einer Fahrzeitreserve, die pauschal mit einem Zuschlag von 10 % zur kürzesten sogenannten reinen Fahrzeit veranschlagt wird, kann der ICE 3N – im Gegensatz zum ICE 3 – die im Deutschland-Takt in der Relation Hannover-Bielefeld vorgesehene planmäßige Fahrzeit von 31 min auf beiden Strecken-Varianten einhalten (Abb. 4). Wie Tab. 1 ausweist, ist hinsichtlich eines sparsamen Energieeinsatzes bei vergleichbaren Fahrzeiten der ICE 3N dem ICE 3 überlegen. Allein der ICE 3N bietet hiernach die Chance, in der Relation Hannover-Köln (297 km) bei vier Zwischenhalten eine Fahrzeit von 1.53 h einzuhalten und sie damit dem anzustrebenden Deutschland-Takt angemessen auf weniger als zwei Stunden zu begrenzen. Eine Sprinter-Verbindung Berlin-Köln (553 km) ist mit Zwischenhalt in Hannover in 2.58 h möglich.
Tabelle 1: Fahrdynamische Daten der Zugfahrten auf der für Neigezüge konzipierten ABS Hannover-Bielefeld entsprechend Abb. 4 in Abhängigkeit von der Fahrzeit T; Erläuterungen:
T : Fahrzeit
V : erforderliche Höchstgeschwindigkeit, um T zu erreichen
E : mechanischer Traktionsenergie-Einsatz an den Treibradsätzen einer Zugfahrt
e : spezifischer Wert von E
reine Fahrzeit: technisch mögliche kürzeste Fahrzeit bei „straffer“ Fahrweise
Grafik 1: Anhebung der Höchstgeschwindigkeit (grün und rot markiert) durch bautechnische Maßnahmen auf der Strecke Köln-Hannover im „Geschwindigkeits-Leitprogramm“ des Jahres 1969, nach[4],
Grafik 2: Eisenbahnstrecken im Raum Wunstorf. Eine vorgeschlagene Umfahrung (300 km/h) (Direkttrasse) ist rot dargestellt, eine NBS (Kanaltrasse) grün; BAB = Bundesautobahn
Grafik 3: Eisenbahnstrecken im Raum Minden-Bückeburg
Linienverbesserungen in Minden (V = 100 → 230 km/h) und Bückeburg (V = 140 → 260 km/h) sind rot hervorgehoben, die Kanaltrasse grün, mit Bogen Berenbusch V = 230 km/h, B = Bundesstraße
Grafik 4: Fahrschaubilder des ICE 3N und des ICE 3 auf der für Neigezüge konzipierten ABS Hannover-Bielefeld (Direkt-Trasse 107,9 km) ohne Zwischenhalt, straffe Fahrweise
3.1.4 Fahrweg-Investitionen
Voraussetzung der ABS Köln-Hagen-Hamm (120,8 km) ist eine Generalsanierung, deren Investition einschließlich der Aufhebung von Bahnübergängen auf rund eine Milliarde Euro veranschlagt wird. Weil einige der erforderlichen neuen Brückenbauwerke in die Baulast der Straße übergehen, vergrößert sich das Anlagevermögen der DB AG nur sehr geringfügig. Hiermit wird der Instandhaltungsaufwand der Strecke praktisch nicht ausgeweitet. Nach Erfahrungen des Pilotprojekts war der Neigetechnik allein eine spezifische Investition von lediglich 0,10 Millionen DM je Gleis-km zuzuscheiden, die nunmehr auf 0,15 Millionen Euro/Gleis-km und damit für diese Strecke insgesamt auf 72 Millionen Euro geschätzt wird.
Gegenüber der aktuellen Planung einer NBS Hannover-Bielefeld (hier betrachtet Variante 5 Seelze-Brake [5]) gestattet die vorgeschlagene Alternative einer ABS Hannover-Minden (-Bielefeld) infolge ihrer geringeren Neubau-Länge (50 statt 78 km) sowie des Verzichts auf Tunnel (17,6 km) und Talbrücken (12,5 km) eine Verminderung des bautechnischen Aufwands und damit der Investition von 4,9 Milliarden Euro um 1,5 auf 3,4 Milliarden Euro. Der Instandhaltungsaufwand der Infrastruktur reduziert sich hierdurch um 9,0 Millionen Euro/a.
3.1.5 Betriebsprogramm
Maßgebend für betriebliche Überlegungen ist die ICE-Linie Berlin-Hagen-Köln (553 km). Mit einem Stundentakt über 16 Tagesstunden beläuft sich die Zugleistung überschläglich auf 6,5 Millionen Zug-km/a. Da zumeist in Doppeltraktion zu fahren ist, sind erfahrungsgemäß 26 Zuggarnituren gebunden. Um der Stärke des Verkehrsstroms zu entsprechen, wird auf der Route Berlin-Essen-Düsseldorf ein nahezu identisches Betriebsprogramm vorgesehen, das sich von Berlin kommend zum Teil in die abzweigenden Richtungen Bremen und Osnabrück/Niederlande aufspaltet. Auf diese Weise verdoppeln sich etwa die Betriebsanforderungen. Mögliche Neigetechnik-Effekte auf den Streckenabschnitten Hamm-Düsseldorf und Hannover-Bremen werden nicht berücksichtigt.
3.1.6 Kommerzielle Effekte
Der aufgrund der Angebotsverbesserung zusätzlich zum BVWP zu erwartende Verkehrszuwachs ergibt sich für SPFV-Ströme nach [6] aus der Formel in Abhängigkeit von der Reiseweite L entsprechend Abb. 5, überschläglich auch auf Relations-Bündel und damit Streckenabschnitte ausweitbar, mit [7] nach Tabelle 2 zu 241 Millionen Rkm/a, der sich ohne Aufstockung des Angebots bewältigen lässt. Bei einem durchschnittlichen Erlös von 0,13 Euro/Rkm [8] ist mit zusätzlichen Erlösen von 241 x 0,13 = 31,3 Millionen Euro/a zu rechnen.
Tabelle 2: Zusammenstellung der kommerziellen Effekte (R siehe [7])
Grafik 5: Spezifischer Nachfragezuwachs Y von Verkehrsströmen im SPFV infolge kürzerer Fahrzeiten in Abhängigkeit von der Reiseweite L [6]; Durchschnittswerte von L im SPFV Deutschlands etwa L = 250 bis 400 km → Y ≈ 1,7
3.1.7 Wirtschaftlichkeit
Einsparmöglichkeiten an Fahrzeugen und fahrendem Personal infolge kürzerer Fahrzeiten werden nicht gewertet. Eine überschlägliche Wirtschaftlichkeits-Schätzung für einen Übergang vom BVWP-Projekt auf die vorgeschlagene Neigetechnik-Variante zeigt folgendes Ergebnis:
Grundlagen der Kalkulation
- Investition ICE 3 35 Millionen Euro/Zug
- Investition ICE 3N 35 x 1,03 Millionen Euro/Zug [10]
- Instandhaltungskosten ICE 3 3,5 Euro/Zug-km (Schätzung)
- Instandhaltungskosten ICE 3N 3,5 x 1,055 Euro/Zug-km, nach [1]
- Kalkulatorischer Zinssatz 2,5 %
- Kapitalrückgewinnungszeit 25 Jahre
- Annuitätsfaktor 0,05428 nach Zinstabelle
Kapitalbindung
- Minderung gegenüber BVWP – 1500 Millionen Euro (zuständig: Staat)
- Mehrung für ABS Köln-Hamm + 1000 Millionen Euro (zuständig: Staat)
- Mehrung für 52 ICE 3N: 52 x 35 x 0,03 + 55 Millionen Euro (zuständig: DB AG)
- Gesamt-Minderung – 445 Millionen Euro
Betriebswirtschaftliches Ergebnis
- Zusätzliche Verkehrserlöse + 31,3 Millionen Euro/a
- Instandhaltungskosten- Minderung des Fahrwegs + 9,0 Millionen Euro/a
- zusätzliche Instandhaltungs-Kosten der 52 ICE 3N – Züge – 5,0 Millionen Euro/a
- zusätzliche Kapitalkosten der Neigezüge 55 x 0,05428 – 3,0 Millionen Euro/a
- Erfolg für DB AG + 32,3 Millionen Euro/a
Mit einer Minderung des Kapitaleinsatzes um 445 Millionen Euro und einem betriebswirtschaftlichen Erfolg der DB AG von 32 Millionen Euro/a ist die vorgeschlagene Neigetechnik-Variante der aktuellen Planung des BVWP wirtschaftlich überlegen.
3.2 Hannover – Hamburg
Um eine sehr gute Betriebsqualität zu gewährleisten, sollte die kapazitive Auslastung einer Eisenbahnstrecke 80 % nicht überschreiten. Mit 147 % ist die Strecke Hannover-Hamburg (178,5 km) hoch überlastet und bedarf bereits gegenwärtig zweier zusätzlicher Gleise [9]. Obwohl sich eine NBS gegenüber einer ABS technisch und wirtschaftlich überlegen erwiesen hat, fordert die Regierung des Landes Niedersachsen im Gegensatz zur Planung der DB AG einen Ausbau der Bestandsstrecke.
Moderne Eisenbahntechnik bietet die Chance, den Dissens zu überwinden. Auf die 2029 geplante Generalsanierung der Bestandsstrecke (1 Mrd. Euro, Kapazitätssteigerung 8,1 % [9]) sollte verzichtet, die ABS hingegen umgehend realisiert werden. Die vermeidbare Investition der Sanierung ist als „Einsparung“ zu werten, um die unzureichende Wirtschaftlichkeit der ABS anzuheben. Eine mögliche Planung lässt sich wie folgt charakterisieren:
- Viergleisiger Ausbau der Strecke Celle-Ashausen, Nutzung der flexiblen Trassierungsmöglichkeiten für Neigezüge;
- Strecke nördlich Celle: Bestandsstrecke und zwei zusätzliche Gleise verlaufen parallel (Linienbetrieb);
- Strecke südlich Uelzen bis Ashausen: Übergang zum betrieblich flexibleren Richtungsbetrieb, zwei Gleise einer Richtung verlaufen nebeneinander (siehe Abschnitt Ashausen-Stelle), Schnellfahrgleise in Mittel-Lage, Vorteil: Vereinfachung der Bahnhofserweiterungen Uelzen und Lüneburg;
- Strecke Harburg-Hamburg (12 km): Aufgrund Höchstbelastung starrer Takt, Takt-Fahrzeit 8 min (zurzeit wegen Bauschäden 11 min).
Grafik 6: Fahrschaubilder des ICE 3N und des ICE 3 auf der für Neigezüge konzipierten ABS Hannover-Harburg (166,5 km) ohne Zwischenhalt, straffe Fahrweise
Tabelle 3: Fahrdynamische Daten der Zugfahrten auf der für Neigezüge konzipierten ABS Hannover-Harburg entsprechend Abb. 6 in Abhängigkeit von der Fahrzeit T; Harburg ist nur als möglicher kurzer Betriebshalt vorgesehen. Ist die Durchfahrt in Harburg gesichert, reicht auf dem Abschnitt Uelzen-Lüneburg max V = 230 km/h aus.
Es wird unterstellt, dass rund 50 % der ICE-Züge zwischen Hannover und Hamburg – wie vor Jahren üblich – ohne Zwischenhalte verkehren. Einschließlich einer Fahrzeitreserve von 10 % können sowohl ICE 3 als auch ICE 3N eine angestrebte planmäßige Fahrzeit von 58 min einhalten. Gegenüber der klassischen Fahrweise des ICE 3 zeigt der Neigezug ein ausgeglicheneres Fahrschaubild (Abb. 6), verbunden mit einer Verminderung des mechanischen Traktions-Energieverbrauchs an den Treibradsätzen bis zu 16 % (Tab. 3). Mit dieser Konzeption reduzieren sich die Fahrzeiten im SPFV gegenüber dem aktuellen Angebot um rund 15 min. Bei einem Verkehrsstrom von 8,6 Millionen Reisenden/a resultiert hieraus überschläglich ein Verkehrszuwachs von 1,7 x 8,6 x 15 = 219 Millionen Rkm/a mit zusätzlichen Erlösen in Höhe von 28,5 Millionen Euro/a. Eine Anpassung des Zug-Angebots ist nicht erforderlich.
3.3 Hamburg – Münster
3.3.1 Geographie und Strecken-Topologie
Die Strecke Hamburg-Harburg-Bremen-Osnabrück-Münster (288,2 km) mit Fortsetzung in Richtung Ruhrgebiet und Köln ist als klassische ABS eine wichtige Magistrale in Norddeutschland, die auf längeren Abschnitten Geschwindigkeiten bis zu 200 km/h gestattet. Obwohl sie überwiegend im Flachland verläuft, nimmt sie auf den Abschnitten Harburg-Buchholz (20,2 km) und Bohmte-Osnabrück-Lengerich (43,2 km) aufgrund der Topographie den Charakter einer Hügellandstrecke an. ICE-Züge benötigen in der genannten Relation eine aktuelle Fahrzeit von 2.15 h (Herbst 2024) einschließlich der Zwischenhalte in Osnabrück, Bremen und Harburg (7 min) sowie eines aktuellen Fahrzeitmehrbedarfs Hamburg-Harburg (3 min).
Mit dem Ziel einer spürbaren Fahrzeitverkürzung wird unterstellt, die Geschwindigkeit auf dem sehr gestreckt trassierten Streckenabschnitt Lengerich-Münster (29 km) von derzeit 160 km/h bis auf 230 km/h heraufzusetzen, den derzeit mit 200 km/h befahrenen Abschnitt Buchholz-Sagehorn (69 km) um rund 10 km bis Bremen zu verlängern und hier sowie auf dem Abschnitt Dreye-Bohmte (87 km) die zulässige Geschwindigkeit bis auf 230 km/h anzuheben.
3.3.2 Technische Randbedingungen
Auf der Strecke Münster-Lengerich und auch auf weiteren Abschnitten sind Bahnübergänge durch Brückenbauwerke zu ersetzen. Baumaßnahmen für zusätzliche kurze Parallel-Gleise sind in Hasbergen (zwei Gleise je 0,5 km) und Buchholz (ein Gleis je 1 km) erforderlich, um Weichen aus Gleisbögen zu eliminieren. In beiden Fällen lässt sich die zulässige Geschwindigkeit von gegenwärtig 120 auf 160 km/h für konventionelle Züge und für Neigezüge auf 190 km/h anheben. Die fahrdynamische Betrachtung der Strecke (siehe Abb. 7) beruht auf dem siebenteiligen elektrischen ICE-T-Neigezug (Baureihe 411, max V = 230 km/h).
3.3.3 Fahrzeiten und Energieverbrauch
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergeben sich im Streckenabschnitt Münster-Harburg die nachstehenden Fahrzeitverminderungen:
- Verlängerung der 200 km/h-Abschnitte 2,2 min
- Erhöhung der maximalen Fahrgeschwindigkeit auf 230 km/h 6,0 min
- Geringfügige Linienkorrekturen (u. a. Hasbergen, Buchholz) 1,1 min
- Einsatz der Neigetechnik 6,4 min
- Summe reiner Fahrzeitminderungen 15,7 min
- planmäßige Fahrzeitminderung 15,7 x 1,1 = 17,3 min
Grafik 7: Fahrschaubilder des ICE-T auf der für Neigezüge optimierten ABS Münster-Harburg (276,1 km) mit Neigetechnik als auch ohne Neigetechnik auf der bestehenden ABS, straffe Fahrweise, Zwischenhalte Osnabrück und Bremen
Nach diesen Zahlen ist eine Erhöhung der Geschwindigkeiten auf ABS bis zu 230 km/h ohne Anwendung der Neigetechnik kaum sinnvoll. Die Maßnahmen, einzeln realisiert, weisen jeweils einen zu geringen Erfolg auf. Erst die Zusammenschau der Effekte aus Netz, Betrieb und Fahrzeugtechnik bietet die Möglichkeit einer spürbaren Reisezeitverkürzung. Entsprechend Tab. 4 ist der Neigezug auch hier dem konventionellen Pendant fahrdynamisch mit einer Verminderung des Energieeinsatzes bis zu 16 % überlegen.
Tabelle 4: Fahrdynamische Daten der Zugfahrten auf der für Neigezüge optimierten ABS Münster- Harburg in Abhängigkeit von der Fahrzeit T
Auf der gegenwärtigen Strecke Münster-Harburg benötigt der ICE-T ohne Einsatz der Neigetechnik eine reine Fahrzeit von 103,2 min (Abb. 7, in Tab. 4 nicht aufgeführt). Hieraus folgt unter den Bedingungen des starren Taktes Harburg-Hamburg (8 min) sowie dreier Zwischenhalte (7 min) eine planmäßige Fahrzeit bis Hamburg von 128,5 min (103,2 x 1,1 + 7 + 8). Mit den geschilderten Infrastruktur-Maßnahmen sowie durch den Einsatz der Neigetechnik vermag dieser Zug die planmäßige Fahrzeit auf 111,3 min (87,5 x 1,1 + 7 + 8) zu vermindern. Hiermit ist in der Relation Münster-Hamburg eine angemessene „Kaufhaus-Fahrzeit“ von weniger als zwei Stunden erreichbar. Gegenüber der aktuellen und auch im Deutschland-Takt geplanten Fahrzeit von 2.15 h beträgt die Minderung abgerundet 23 min. Bei einer durchschnittlichen Stärke des Verkehrsstroms von 6,2 Millionen Reisenden/a, einem Verkehrszuwachs von 242 Millionen Rkm/a resultieren hieraus zusätzliche Erlöse in Höhe von 31,5 Millionen Euro/a. Durch den Einsatz der Neigetechnik lassen sich die ICE-Züge südlich Münster bis Köln um weitere 15 min beschleunigen, so dass die Fahrzeiten der ICE Hamburg-Köln von gegenwärtig rund 4 h auf 3,5 h und die möglicher Sprinterzüge auf 3 h schrumpfen.
3.4 ABS/NBS München – Nürnberg
3.4.1 Streckenführung und Traktion
Die 171,2 km lange Strecke gliedert sich in die ABS München-Ingolstadt (81,0 km) sowie den nördlich anschließenden Abschnitt bis Nürnberg (90,2 km), der überwiegend als NBS für eine Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h trassiert ist. In ihrem südlichen Abschnitt bis Petershausen (km 36,4) ist die ABS für eine Geschwindigkeit bis zu 200 km/h zugelassen. Weiter in Richtung Ingolstadt wird sie zurzeit mit 160 km/h befahren. Zukünftig ist hier ein abschnittsweiser Ausbau bis 190 km/h vorgesehen. Für den ICE 3 folgt hieraus ein Fahrzeitgewinn von 2,2 min.
3.4.2 Fahrzeiten und Energieverbrauch
Aktuell beträgt die Fahrzeit in der Verbindung München-Nürnberg ohne Zwischenhalt minimal 59 min, meist jedoch 62 min, maximal 66 min, bei Zwischenhalt in Ingolstadt bis zu 70 min. Dem Deutschland-Takt angemessene Fahrzeiten von weniger als einer Stunde werden nicht erreicht. Der oben genannte Streckenausbau sowie der Einsatz der Neigetechnik versprechen nach Tab. 5 und Abb. 8 planmäßige Fahrzeiten ohne Zwischenhalt von 52 min (ICE 3N) bis 57 min (ICE 3, ICE-T). Ein Zwischenhalt in Ingolstadt kostet zusätzlich 3 bis 4 min. Soll die Fahrzeit München-Nürnberg dennoch eine Stunde nicht überschreiten, ist hier nur der ICE 3N geeignet.
Nach Tab. 5 ist der ICE 3N dem ICE 3 hinsichtlich des Energieeinsatzes abermals überlegen. Es überrascht, dass der ICE-T-Neigezug (max V = 230 km/h, spezifische Antriebsleistung 10 kW/t) mit einer reinen Fahrzeit von 51,9 min dem ICE 3 (max V = 300 km/h, 19 kW/t) hier ebenbürtig ist.
Gegenüber dem derzeitigen Zustand stellen die Teilmaßnahmen mit ihren Fahrzeitminderungen „Petitessen“ dar, die jedoch in der Summe mit rund 12 % der aktuellen Fahrzeit spürbar sind und mit einer Fahrzeit unter einer Stunde den zukünftigen Ansprüchen gerecht werden. Bei einer geschätzten mittleren Stärke des Verkehrsstroms von 12 Millionen Reisenden/a und einer gegenüber dem Deutschland-Takt möglichen Fahrzeitminderung um 9 min sind ein Verkehrs-Zuwachs von 184 Millionen Rkm/a und damit zusätzliche Erlöse von 23,9 Millionen Euro/a zu erwarten.
- Vollendung der ABS Petershausen-Ingolstadt 2,2 min
- Einsatz der Neigetechnik 4,7 min
- Summe reiner Fahrzeitminderungen 6,9 min
- mögliche planmäßige Fahrzeitminderung 6,9 x 1,1 = 7,6 min
Tabelle 5: Fahrdynamische Daten der Zugfahrten auf der für Neigezüge optimierten ABS/NBS München- Nürnberg entsprechend Bild 8 in Abhängigkeit von der Fahrzeit T (ohne Berücksichtigung des Traktionsenergie- Mehrverbrauchs bei Tunnelfahrt)
Grafik 8: Fahrschaubilder des ICE 3N und des ICE 3 auf der fertig gestellten und für Neigezüge optimierten ABS/NBS München-Ingolstadt-Nürnberg (171,2 km) ohne Zwischenhalt, straffe Fahrweise
4. Nebeneffekt: Minderung Gleis-Verschleiß
Durchfährt ein Eisenbahnfahrzeug einen Gleisbogen, wird es durch die Fliehkraft nach bogenaußen gedrängt. Die bogenäußeren Räder der Radsätze schmiegen sich der Außenschiene – abgesehen von engen Bögen – ohne Spurkranzberührung an und laufen infolge der konischen Rad-Laufflächen auf einem größeren Durchmesser als die bogeninneren Räder. Aufgrund dieser geometrischen Gegebenheiten führen die Radsätze jeweils eine Wende-Bewegung um ihre lotrechten Mittelachsen aus und drehen sich – ein geringes Spiel ist stets vorhanden – und damit das Fahrzeug „in den Bogen hinein“, ohne wesentlichen Verschleiß zu erzeugen.
Im Bogen wird das Gleis in der Regel zur Bogeninnenseite geneigt, um für Fahrzeuge mit der quer zum Gleis gerichteten Hangabtriebskraft eine Kompensation zur Fliehkraft zu erzeugen. Die Überhöhung der Außen- gegenüber der Innenschiene ist auf Mischbetriebsstrecken schneller und langsamer Züge für letztere fahrdynamisch zu groß bemessen, es liegt damit ein Überhöhungs-Überschuss vor. Vor allem bei starker Spreizung des Geschwindigkeits-Niveaus kann die Hangabtriebskraft die Fliehkraft langsamer Züge übertreffen. In diesen Fällen werden letztere zur Bogeninnenseite gedrängt. Die Radsätze laufen an der Innenschiene an, wenden „gegen den Bogen“ und erzeugen Verschleiß. Neigetechnik bietet die Möglichkeit, die bislang für konventionelle Züge bemessene Gleis-Überhöhung zu vermindern, damit den ungünstigen Überhöhungs-Überschuss für langsamere Züge zu reduzieren und somit Verschleiß vor allem auch am Gleis einzudämmen.
5. Ergebnis
Stärkstes Kriterium, vermehrt Personenverkehr auf die Schiene zu ziehen, ist eine kurze Reisezeit. Im Vergleich zu konventionellen Reisezügen bietet der Einsatz bogenschneller Neigezüge
- kürzere Fahrzeiten auf Bestands-Strecken (um diese konventionell zu erreichen, sind ein höherer Traktionsenergie-Einsatz und zumeist zusätzlicher baulicher Aufwand erforderlich),
- eine Geschwindigkeitsanhebung auf bestehenden Schnellfahrstrecken (ABS: 200 → 230 km/h, NBS: 250 → 300 km/h),
- eine Optimierung des Deutschland-Taktes einschließlich zusätzlicher Zwischenhalte,
- eine flexiblere Trassierung von Eisenbahnstrecken mit (zumeist) geringeren Investitionen und einer leichteren Durchsetzbarkeit,
- vielfach eine Minderung des Traktionsenergie-Einsatzes bei dem Verzicht auf kürzere Fahrzeiten,
- geringeren Gleisverschleiß auf Strecken mit Mischbetrieb schneller und langsamer Züge durch Reduzierung der Überhöhung in Gleisbögen sowie
- eine mögliche (Re-)Aktivierung verkehrsrelevanter Zugläufe wie z. B. Paris-Stuttgart-Nürnberg- Prag.
Dank der genannten Vorteile verdient die Neigetechnik, in weiten Bereichen des deutschen Schienenpersonen-Fernverkehrs eingesetzt zu werden. Die hiermit notwendige Zusammenschau der Aspekte von Netz und Betrieb fördert zudem die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems Bahn. Das Ausschöpfen der technischen Möglichkeiten des Rad-Schiene-Systems eröffnet neue wirtschaftliche Wege.
Literatur (Fußnoten)
[1] Breimeier, R.: Verbesserung der Verkehrsbedienung im Korridor Nürnberg – Bayreuth/Hof; überschlägliche Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für den Einsatz von Triebwagen mit gleisbogenabhängiger Wagenkastensteuerung vom Typ „Pendolino“. Bundesbahndirektion Nürnberg, PN.Pi 1001 (Nür–Hof), 06.04.1988.
[2] Bundestagsdrucksache 19/9802 vom 29. April 2019.
[3] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Zielfahrplan Deutschlandtakt, 3. Gutachterentwurf Fernverkehr. SMA und Partner AG, CH 8050 Zürich, 2020.
[4] Fakiner, F.: Das Leitprogramm der DB für höhere Geschwindigkeiten auf Hauptbahnen. Die Bundesbahn 12/1969, S. 559 – 568.
[5] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Bundesverkehrswegeplanung – 2015 Schiene, Raum Hannover, NBS Seelze – Brake (Variante 5). Schüssler-Plan Ingenieurgesellschaft, Dresden, 07. August 2020.
[6] Breimeier, R.: Die verkehrswirtschaftliche Bewertung von Maßnahmen zur Fahrzeitverminderung im Schienenpersonenverkehr. ETR – Eisenbahntechnische Rundschau 3/1987, S. 167 – 171.
[7] Projektinformationssystem (PRINS) zum Bundesverkehrswegeplan 2030, Gesamtprojekt Korridor Berlin – Hannover – Bielefeld; abgerufen am 15.07.2024.
[8] Deutsche Bahn AG: Daten und Fakten 2024.
[9] Deutsche Bahn AG: Bahnprojekt Hamburg/Bremen–Hannover; Information zum Statustreffen des Dialogforums Schiene Nord am 15.12.2023 in Celle.
[10] Reemtsema, K. D. und Kurz, H. R.: Anforderungen an die Technologieentwicklung des Systems Eisenbahn aus der Sicht eines zukunftsorientierten Fahrplans. ETR – Eisenbahntechnische Rundschau 7-8/1997, S. 419 – 426.