Optisch berührungsloses Messen von Weg und Geschwindigkeit

LKWs per Schiene von Stuttgart nach Ulm,
das wäre doch was!

 

Dr. Burghard Korneffel

Schnellgüterlinie

Bild 20. Schnellgüterlinie (Grundvariante)

Über die Wirtschaftlichkeit der NBS Wendlingen - Ulm wurde und wird heftig diskutiert. Wie war das mit dem Kosten/Nutzen-Faktor der NBS Wendlingen - Ulm? Um ihn über 1 zu bringen, wurden Leichtgüterzüge eingerechnet. Bisher sind das Phantome. Führt man die Gäubahn wie bei KoS21 vorgeschlagen von Dachswald bis Gleisdreieck Nord in Tunneln, ließe sich eine Schnellgüterlinie von Kornwestheim nach Ulm einrichten und effizient betreiben. Der Gütertransport auf der Autobahn wächst permanent. Experten sehen bis 2050 eine Zunahme des Ferngüterverkehrs auf der Straße um 50%. Es wäre toll, wenn Lkws von Kornwestheim über die Schiene nach Ulm gelangten.

Zwei Kategorien

Den Gütertransport mit LKW's kann man in zwei Kategorien einteilen. Kategorie 1: Der Transport von Gütern in Containern. Kategorie 2: Der Transport von Güteren mit individuell beladenen LKW's. Bei der Kategorie 1 gibt es bereits viele Möglichkeiten, die Container via Schiene auf der langen Strecke zu transportieren und erst für die kürzere Endverteilung wieder auf LKW zu verladen. Der Schienentransport bei der Kategorie 2 steckt noch in den Kinderschuhen. Die "Schnellgüterlinie" wäre ein erstes Projekt, Transporte der Kategorie 2 praxistauglich zu machen. Damit könnte der Durchbruch gelingen, LKW's für eine relativ kurze Strecke auf die Schiene zu bringen.

Ökologischer Gewinn

Der ökologische Gewinn wäre groß, da der Albaufstieg mit seinem massiven Treibstoffverbrauch entfiele. Der Aufstieg via Schiene verschlänge ebenfalls große Mengen an kWh, aber bei der anschließenden Talfahrt würde der Zug das Bahnnetz als Bremswiderstand nutzen und somit einen  Teil der beim Aufstieg verbrauchten elektrischen Energie wieder ins Netz zurückspeisen. Fährt der LKW auf der Straße, ist der beim Aufstieg verbrannte Treibstoff unwiderruflich weg. Der gesamte Stromverbrauch wird mit kleiner werdender Geschwindigkeit geringer, weil weniger Energie für die Überwindung des Luftwiderstandes benötigt wird (frontale Kraft gegen die Luft wie auch Reibung zwischen Luft und Seitenflächen). Stehen die LKW auf offenen Niederflurwaggons, bieten sie viel Angriffsflächen für den Luftwiderstand, und die Geschwindigkeit geht noch stärker in die Energiebilanz ein.

Technische Herausforderungen

Eine einzige Lok kann einen langen und schweren Zug durch einen Basistunnel ziehen (keine oder nur geringe Steigung), aber nicht über die geplante Trasse von Wendlingen nach Ulm. Um die NBS nach Ulm mit ihren großen Steigungen zu befahren, muss man die Anzahl der getriebenen Achsen drastisch erhöhen. Die Güterzüge dürfen die ICE nicht ausbremsen. Sollen LKW's mit hohem Tempo über die Schiene transportiert werden, müssen die Niederflurwaggons geschlossen sein, damit die Planen nicht vom Fahrtwind zerfetzt werden. Das könnte eine Vergrößerung des Lichtraumprofils der Tunnel erfordern. Optimal wäre, die Tunnel zweigleisig zu bauen. Ein Gleis für die ICE und ein Gleis für die Schnellgüterzüge. Das kostet Geld, aber der ökonomische Nutzen wäre deutlich größer als die heute geplante Variante. Zur Finanzierung siehe weiter unten.

Die heutigen Techniken zur LKW-Verladung gestatten die wirtschaftliche Nutzung der NBS nach Ulm nicht. Es gibt interessante Varianten, aber für das Vorhaben "Schnellgüterlinie" sind sie nicht nutzbar. Für die Verladeterminals muss eine neue technische Lösung her. Wenn man sich das Problem auf der Zunge zergehen lässt, fallen einem Ideen ein, wie man das grundsätzlich anders und besser konstruieren kann.

Ein Lkw-Transport-Zug könnte aus mehreren Einheiten bestehen, die zu langen Zügen gekoppelt werden. Die Einheiten werden weder gezogen noch geschoben. Sie fahren mit eigenem Antrieb. Es sind zahlreiche technische Probleme zu lösen. Es geht beim Antrieb los. Die getriebenen Achsen müssen gleichmäßig Zugkraft erzeugen und dürfen auf keinen Fall durchrutschen. Sonst können Schleuderbewegungen entstehen, die sich bei einem langen Zug aufschaukeln. Und es hört bei der Zugführung auf. Diese wird auf der gesamten Strecke von einem Computersystem geregelt. Quasi jeder Meter der Strecke wird überwacht. Für solch ein Projekt braucht man hochmoderne Sensorik vom Feinsten und Rechenpower in jeder technischen Einheit. Der Mensch greift nur noch in Extremsituationen ein.

Attraktiv durch dichten Takt

Die LKW-Transport-Züge müssen im dichten Takt kursieren. Die Länge eines Zuges wäre dem aktuellen Bedarf anzupassen. In verkehrsschwachen Zeiten setzen sich die Züge aus wenigen Einheiten zusammen. Bei normalem Verkehrsaufkommen sollte ein Zug 50 LKW und bei maximalem bis zu 100 transportieren. Der LKW-Fahrer muss keinen Fahrplan im Kopf haben. Wenn ein LKW das Terminal ansteuert, sollte er nach spätestens 15 min verladen sein und die Schienenfahrt beginnen. Wenn man für Auf- und Abladen plus Zugfahrt plus Fahrt von den Terminals zur Autobahn im Schnitt 90 min braucht, wäre die Akzeptanz am Markt gesichert. Vom AB-Abzweig Zuffenhausen nach AB-Abzweig Ulm in 90 min, das schafft der LKW auf der Autobahn normalerweise nicht. Und wenn aus 90 min im Normalfall 120 min im Maximum würden, wäre das immer noch eine gute Zeit.

Finanzierung

Das Projekt "Schnellgüterlinie inklusive Zug- und Bahntechnik für LKW-Transport plus technisch völlig neuer Verladeterminals" wäre aus energetischer und ökologischer Sicht europaweit von großer Bedeutung. Dafür kann man Fördermittel aus der EU beantragen. Zusätzlich sollten Fördermittel im nationalen Rahmen bereitgestellt werden. Wenn Photovoltaik und Windräder mit 100 Milliarden Euro subventioniert werden, sollten für ein Pilotprojekt zum LKW-Transport auf der Schiene über kurze Distanzen, mit dem riesige Mengen an fossilen Energieträgern eingespart werden, wenn es später an vielen anderen Verkehrsschwerpunkten eingesetzt wird, ausreichende finanzielle Mittel vorhanden sein.

Die technischen Komponenten für einen schnellen LKW-Transportes über einen steilen, dafür aber kurzen Tunnel, könnten außerdem ein Exportschlager werden. Lange Basistunnel sind teuer.

Fahrzeiten Flughafen - Ulm

Ein Zug, der im Güterbahnhof Kornwestheim startet, auf 120 km/h beschleunigt, dieses Tempo hält, und schließlich wieder auf Null abbremst, käme am Flughafen nach etwa 15 min an. Weiter nach Ulm muss der Güterzug nicht unbedingt mit 250 km/h fahren. Bei den nachfolgenden Zahlen wurde für Beschleunigen und Bremsen ein Wert von b=0,5 m/s² gewählt.

 

120 km/h

140 km/h

160 km/h

200 km/h

250 km/h

Flughafen - Ulm (72,3 km)

00:37:15

00:32:17

00:28:40

00:23:32

00:19:41

Führen der ICE mit 250 km/h und der Güterzug mit 200 km/h, wäre der Güterzug vom Flughafen nach Ulm nur vier Minuten länger unterwegs. Die von der Energiebilanz her günstigen Tempo von 120 km/h bis 160 km/h lassen sich nur mit zwei zweigleisigen Tunnelröhren realisieren. Da kann der ICE mit vollem Tempo den langsamen LKW-Transporter überholen.

Man sollte sich ein realistisches Ziel setzen. Zu Beginn 200 LKW pro Stunde und Richtung. Wenn das der Transportmarkt annimmt, steigert man auf 400 oder vielleicht sogar 600 LKW pro Stunde und Richtung. Letzteres hieße alle 10 min ein Zug mit 100 LKW.

Bei intensiver Nutzung der Schnellgüterlinie sowie der neuen S-Bahnlinien würde der Streckenabschnitt vom Flughafen bis zum Wendlinger Kreuz zum Nadelöhr. Abhilfe gelänge nur durch viergleisigen Ausbau dieses Abschnitts.

© Dr. Burghard Korneffel

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20. März 2012 (update 05.05.2012) 

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