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Produktionskonzepte und Umsetzungsszenarien schneller Schienengüterverkehrsangebote

Erstellt am: 13.11.2012 | Stand des Wissens: 26.02.2019
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Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig

Angesichts vergleichsweise hoher Massenleistungsfähigkeit weist der schienenseitige Frachttransport eine Verkehrswertigkeit auf, welche ihn insbesondere für schwere, in großen Mengen zu befördernde Güter über möglichst lange Strecken prädestiniert (sogenannte Massengüterverkehre). Seine Spurgebundenheit und damit die relativ geringe Netzdichte, das Erfordernis einer Außensteuerung sowie die hieraus resultierende Fahrplanabhängigkeit bedingen jedoch Geschwindigkeits- und Flexibilitätsnachteile gegenüber dem Straßengüterverkehr.

Im Zuge des fortschreitenden Logistik- und Güterstruktureffektes erlangten hochwertigere und somit auch zeitsensiblere Frachtsendungen eine wachsende Bedeutung. In Verbindung mit sich gleichzeitig reduzierenden Sendungsgrößen entstand eine Nachfrageentwicklung, die für den deutschen Schienenverkehr empfindliche Verluste von Marktanteilen nach sich zog. Deshalb fanden die Stückgut-, Post- sowie Kurier-, Express- und Paket-Segmente (KEP) bei den Eisenbahn[verkehrs]unternehmen nur noch begrenzte strategische Berücksichtigung.

Durch Nutzung des Hochgeschwindigkeitsstreckennetzes besteht jedoch grundsätzlich die Möglichkeit, auch schienengebundene Beförderungsangebote zu etablieren, die in der Lage sind, identische oder auf großen Distanzen kürzere Transportzeiten im Vergleich zu straßenseitigen Frachtdienstleistungen zu erzielen. Hierfür existieren bereits entsprechende Produktionskonzepte und mögliche Umsetzungsszenarien. Beispielhaft ist hier das Forschungsprojekt XPressNet anzuführen (Siehe Synthesebericht XPressNet) [Ross12, S. 20].
Angebotsentwicklung schneller Schienengüterverkehre auf Basis des Kombinierten Verkehrs
Die vorwiegende Produktionsform des schnellen Schienengüterverkehrs (sSGV) ist der Shuttlezug, der mit fester Konfiguration aus Spezialtragwagen für Behälter des Kombinierten Verkehrs (KV) zwischen zwei Be- beziehungsweise Entladestationen (sogenannten Umschlagbahnhöfen, kurz Ubf) ohne verkehrliche Zwischenhalte pendelt [ArIs08, S. 751]. Dies gilt auch im übertragenden Sinn für sSGV-Produkte in Form von Pendeleinheiten mit verteilten Antrieben wie dem CargoSprinter. Um möglichst lückenlos von vorn beladen zu können, wird im Normalfall nur ein Behältertyp verwendet. Die KV-Züge verkehren direkt zwischen den großen Ubf in den Ballungszentren. Somit ist für eine Verbindung zwischen zwei Speditionszentren jeweils ein Vor- oder Nachlauf erforderlich. Um diese Zeiten knapp zu halten, siedeln sich die Speditionen in Güterverkehrszentren in der unmittelbaren Nähe der Ubf an. Derzeit sind jedoch nur Distanzen größer 400 Kilometer wirtschaftlich im KV darstellbar.

Angebote des sSGV benötigen Strecken mit Leit- und Sicherungstechnik der Stufe "LZB/ETCS Level 2", die bisher nur die Ausbau- und Neubaustrecken (ABS/NBS) mit zulässigen Geschwindigkeiten bis 300 km/h, wie beispielsweise auf der Neubaustrecke Leipzig/Halle - Erfurt - Ebensfeld, aufweisen. Sie bilden aber kein geschlossenes Netz, sondern fügen sich integrativ in das vorhandene Netz ein. Die ICE-Züge erreichen daher "lediglich" mittlere Geschwindigkeiten von bis zu 180 Kilometer pro Stunde (km/h), während ebenfalls auf ABS- beziehungsweise NBS-Abschnitten verkehrende herkömmliche KV-Züge zwischen Beladungsschluss und Entladebeginn nur relativ geringe durchschnittliche Geschwindigkeiten von 70 bis 80 km/h erzielen. Bei einer Erhöhung des SGV-Maximaltempos auf 160 km/h könnte der korrespondierende Wert vermutlich auf etwa 80 bis 90 km/h gesteigert werden. Unter Berücksichtigung des Vor- und Nachlaufes lassen sich somit für den KV-gestützten sSGV kaum Zeitvorteile gegenüber ausschließlich straßengebundenen Transportangeboten realisieren.

sSGV-Angebote des Hochgeschwindigkeitsverkehrs (HGV)
Bei dieser Form des sSGV werden bestehende, ursprünglich im Personenverkehr eingesetzte HGV-Fahrzeuge für den Gütertransport modifiziert. Statt aus Sitzen besteht die Innenausstattung aus Verzurr-Einrichtungen für Rollbehälter oder Paletten beziehungsweise Gitterboxen. Mitfahrendes Personal kann unterwegs die Sendungen sortieren oder sogar Wertschöpfungsstufen durchführen (beispielsweise Blumen gießen, schneiden, verpacken, etikettieren).

Der TGV Postal war lange Zeit (von 1984 bis 2015) in Frankreich ein Erfolgsrezept. Allerdings stand hierfür, anders als in der Bundesrepublik Deutschland, ein geschlossenes HGV-Streckennetz zur Verfügung. Im Sommer 2014 verkündete La Poste jedoch die Einstellung des Dienstes ab Mitte 2015. Grund hierfür sei der massive Rückgang von Eilsendungen, der einen rentablen Betrieb der Züge nicht mehr erlaube [Wink14, S. 6]. Ähnlich modifizierte HGV-Züge für KEP-Transporte (eventuell mit Teil-Be- und Entladung an Personenbahnsteigen) waren als ICE-G, als Frachtversion des ICE, in den 1990er Jahren geplant.

Entsprechende Züge bedürfen gesonderter technischer Anforderungen. Eine Beladung kann zum Beispiel spalt- und stufenfrei an speziellen Bahnsteigen manuell oder auch automatisch erfolgen (siehe Abbildung 1). Mit bis zu 12 Wagen mit je circa 20 Metern Länge, 3 Metern Breite und 2,50 Metern Höhe verfügten diese Fahrzeuge über ungefähr 700 Quadratmeter Stellfläche, so viel wie 12 Sattelanhänger. Für einen reibungslosen Umschlagvorgang sind spezielle Türkonstruktionen erforderlich, welche eine Realisierung hinreichend breiter und hoher Ladeöffnungen ermöglichen, ohne die Wagenkastenstabilität zu gefährden. Anleihen aus dem Frachtflugzeugbau, etwa im Hinblick auf Verriegelungs- und bordseitige Rollenbahnsysteme, könnten darüber hinaus ein vereinfachtes Transportguthandling gewährleisten [CoGa11, S. 3 ff.].
Umschlagsszenario.jpgAbb. 1: Beispielhaftes Umschlagsszenario für HGV-basierte sSGV-Angebote (Quelle: Carex) (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Mit Fahrtgeschwindigkeiten von bis zu 300 km/h ließe sich relationsabhängig prinzipiell auch gegenüber dem Luftfrachtverkehr eine wettbewerbsfähige Transportdauer realisieren. Allerdings bedarf es hierfür des Vorhandenseins geeigneter Schnellfahrstrecken sowie quell- beziehungsweise zielnaher Verladebahnhöfe, um Zeitverluste aufgrund unverhältnismäßig langer Vor- und Nachlaufprozesse zu vermeiden. Auch hier kommen die Vorteile am ehesten auf den sehr langen Strecken größer 600 Kilometer zum Tragen. Im Rahmen des Projektes "Next Generation Train" des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. wurden von 2007 bis 2017 die technischen Möglichkeiten von 400 km/h schnellen Personen- und Güterzügen quer durch Europa untersucht [LeSc12; Wint12; Wint11, S. 7]. Der Hochgeschwindigkeits-Güterzug wird hierbei HGT-Cargo genannt. Vor allem durch eine leichtere Bauweise und verbesserte Aerodynamik sowie verbesserte Effizienz bei Antrieb und Steuerung soll so ein Ultra-Hochgeschwindikgeits-Schienenverkehr entstehen [DB16a].
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Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Realisierungspotenziale schneller Schienengüterverkehrsangebote (Stand des Wissens: 13.08.2019)
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Literatur
[ArIs08] Arnold, D., Isermann, H., Kuhn, A., Furmans, K., Tempelmeier, H. Handbuch Logistik, Ausgabe/Auflage 3., neu bearbeitete Auflage, Springer-Verlag / Berlin Heidelberg, 2008, ISBN/ISSN 3540729283
[CoGa11] Coudray, Agnès, Garnier, Stéphane, EURO CAREX - Cargo Rail Express Project of high-speed European rail freight service connected to airports and logistic areas, 2011/12
[DB16a] Deutsche Bahn (Hrsg.) Auf Schienen von Berlin nach San Francisco, 2016/03
[LeSc12] Lemmer, Karsten, Schumann, Tilo Ein europäisches Hochgeschwindigkeitsnetz für den Next Generation Train (NGT), 2012/09/17
[Ross12] Rossberg, Ralf Roman Die vielfältigen Potenziale des Kombinierten Verkehrs erschließen, veröffentlicht in Güterbahnen, Ausgabe/Auflage 01/2012, Alba Fachverlag, Düsseldorf , 2012/01, ISBN/ISSN 1610- 5273
[Wink14] Winkler, Dietmar Abschied vom gelben Zug, veröffentlicht in VerkehrsRundschau, Ausgabe/Auflage 27/2014, Verlag Heinrich Vogel, München, 2014/07, ISBN/ISSN 0341-2148
[Wint11] Winter, J. Neue Bauweisen beim Next Generation Train, -/ Stuttgart, 2011/04
[Wint12] Winter, Joachim Next Generation Train, veröffentlicht in EI - Der Eisenbahningenieur, Ausgabe/Auflage 04/2012, DVV Media Group GmbH, Hamburg, 2012/04, ISBN/ISSN 0013-2810
Glossar
Schienengüterverkehr
Unter Schienengüterverkehr (SGV) wird der Transport von Gütern mit der Eisenbahn verstanden. Diese werden in Güterzügen unter Verwendung (spezieller) Güterwagen befördert. Diese Verkehre können entweder auf gesonderten Güterverkehrsstrecken oder im Mischverkehr, auf gemeinsam durch den Güter- und Personenverkehr genutzten Strecken, realisiert werden. Leistungen des Schienengüterverkehrs werden häufig als Teil einer Logistikkette in logistische Gesamtkonzepte eingebunden.
Schnellfahrstrecke Eine Schnellfahrstrecke (SFS) ist eine Eisenbahnstrecke, die mit einer Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h oder mehr befahren werden kann. Der Begriff entstand im Rahmen der technische Entwicklung des Hochgeschwindikeitsverkehrs (HGV). Er ist nicht geschützt bzw. einheitlich definiert. Die obere Geschwindigkeitsgrenze von SFS schwankt daher zwischen 160 und 200 km/h. Zu beachten ist, dass ab einer einer Geschwindigkeit von 160 km/h statt der punktförmigen (PZB) eine linienförmige Zugbeeinflussung (LZB) zur Zugsicherung notwendig ist!
Neubaustrecke Als Neubaustrecken bezeichnet man gänzlich neu errichtete Verkehrswege, die einem bestehenden Netz hinzugefügt werden. Im Eisenbahnwesen findet der Begriff zumeist auf für den Hochgeschwindigkeitsverkehr gebaute Strecken Anwendung, wobei diese entweder exklusiv durch Personenbeförderungsangebote oder gemeinsam mit dem Güterverkehr genutzt werden. Das konstruktive Anforderungsniveau von Neubaustrecken reicht dabei gemeinhin über die für Ausbaustrecken (ABS) geltende Anforderungen hinaus.
Hochgeschwindigkeitsverkehr Als Hochgeschwindigkeitsverkehr (HGV) werden Zugfahrten von Trieb[wagen]zügen (sog. Hochgeschwindigkeitszüge) bzw. dafür geeigneten lokbespannten Zügen mit mehr als 200 km/h Spitzengeschwindigkeit auf extra dafür [um]gebauten HGV-Strecken bezeichnet.
Schneller Schienengüterverkehr
Als schnellen Schienengüterverkehr (sSGV) werden Verkehre bezeichnet, die für die Geschwindigkeiten über 120 km/h zugelassen sind. Die Güterzüge des sSGV sind mit Leit- und Bremstechnik ausgerüstet, die auch im Schienenpersonenfernverkehr zum Einsatz kommt. Diese Angebotsform ist insbesondere im Kombinierten Verkehr (vor allem Seehafenhinterlandverkehr) anzutreffen.
ETCS
Standard eines EU-weit harmonisierten Zugbeeinflussungssystems, welches im Falle einer entsprechenden Streckeninfrastrukturausstattung und Fahrzeugertüchtigung die unterbrechungsfreie Durchführung grenzüberschreitender Schienenverkehre ermöglicht, ohne zu diesem Zweck das triebfahrzeugseitige Mitführen unterschiedlicher, auf nationaler Ebene verwendeter Systemkomponenten vorauszusetzen.

Mit Hilfe von Zugbeeinflussungssystemen lassen sich auf dem Streckennetz stattfindende Fahrten beispielsweise hinsichtlich einer Einhaltung erlaubter Höchstgeschwindigkeiten oder der Befolgung signalisierter Befehle überwachen, um gegebenenfalls automatische Schutzreaktionen auszulösen. So können etwa Triebfahrzeuge, welche ein Halt zeigendes Signal überfahren, selbsttätig zum Stillstand gebracht werden.

In Zukunft wird der automatische Zugbetrieb (Automatic Train Operation, ATO) auf Grundlage des ECTS gebaut.
KEP Kurier, Express, Paket - Bereich in der Transportwirtschaft, der als ein Teilmarkt in der Logistik angesehen wird. Anbieter von Kurier-, Express- und Paketdiensten (KEP) transportieren vornehmlich Sendungen mit relativ geringem Gewicht (von ca. 2 kg bis ca. 31 kg) und Volumen, wie z.B. Dokumente, Päckchen und Kleinstückgüter. Große KEP Anbieter wenden sich auch vermehrt den Märkten der Kontraktlogistik und Fulfillment Dienstleistungen zu.
Güterverkehrszentrum Ein Güterverkehrszentrum (GVZ) ist ein logistischer Knoten, an dem ein Übergang zwischen mindestens zwei Verkehrsträgern, i. d. R. jedoch drei Verkehrsträgern, möglich ist und weitere logistische Funktionen, wie bspw. die Lagerung, angeboten werden.
Güterstruktureffekt
Der Güterstruktureffekt beschreibt die Veränderung der Zusammensetzung des Verkehrsaufkommens im Entwicklungsprozess der Volkswirtschaften. Dabei findet die Umwandlung der Produktionsstruktur von Massengütern in hochwertige Stückgüter statt. Konträr dazu steht der Gütermengeneffekt, der durch eine relative Abnahme des Verkehrsaufkommens und eine gleichzeitige Zunahme der Tonnenkilometer gekennzeichnet ist.
Train à grande vitesse Train à grande vitesse (TGV, dt. Zug mit hoher Geschwindigkeit, Hochgeschwindigkeitszug), ist sowohl Markenname als auch Bezeichnung mehrerer Baureihen französischer Hochgeschwindigkeitszüge. Die TGV sowie deren Geschwisterzüge Thalys und Eurostar verkehren außer in Frankreich auch in bzw. nach Deutschland, in der Schweiz, in Italien, Belgien, den Niederlanden, Großbritannien, Luxemburg und Spanien.
Leit- und Sicherungstechnik
Unter dem Begriff der Leit- und Sicherungstechnik (LST) werden technische Maßnahmen zusammengefasst, die getroffen werden, um einen sicheren, meist signalgeführten Eisenbahnbetrieb durchzuführen. Sie regelt die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den Anlagen, den Signalen und den Fahrzeugen, die zur sicheren Durchführung von Zug- und anderen Fahrten notwendig sind. Wichtigster Bestandteil der LST ist die Stellwerkstechnik, mit Hilfe derer das Stellen von Weichen und Signalen sowie die Sicherung von Fahrstraßen erfolgt. Zur LST gehört auch die Zugbeeinflussung (z. B. PZB, LZB, ETCS).
Kombinierter Verkehr
Intermodaler Verkehr, bei dem der überwiegende Teil der in Europa zurückgelegten Strecke mit der Eisenbahn, dem Binnen- oder Seeschiff bewältigt und der Vor- und Nachlauf auf der Straße so kurz wie möglich gehalten wird.
Carex Carex steht für Cargo Rail Express und bezeichnet ein Projekt, bei dem Expressgüter statt mit dem Flugzeug auf dem Hochgeschwindigkeitsnetz der Eisenbahn in Westeuropa transportiert werden sollen
Umschlagbahnhof Umschlagbahnhöfe (Ubf) dienen dem Übergang von Gütern auf oder von Schienenfahrzeugen bzw. dem Wechsel von diesen zu Transportmitteln anderer Verkehrsträger. Im letzteren Fall spricht man auch von Terminals des kombinierten Verkehrs (KV-Terminal). Diese stellen typischerweise Umschlagpunkte von Ladeeinheiten wie Container, Wechselbehälter, Wechselbrücken oder Sattelauflieger dar. Bei Ubf in Häfen und Flughäfen spricht man von "Seehafenterminals" oder "Flughafenterminals".
Intercity-Express Intercity-Express (ICE; alte Schreibweise: InterCityExpress) ist eine Zuggattung im deutschen Schienenpersonenfernverkehr und zugleich die Bezeichnung mehrerer Triebfahrzeug-Baureihen der Deutschen Bahn. ICE-Züge werden mit Triebkopf- bzw. Triebzügen bedient, wobei Höchstgeschwindigkeiten von bis zu 300 km/h erreicht werden. ICE-Verbindungen gehören somit zum Hochgeschwindigkeitsverkehr (HGV) und verkehren in Deutschland sowie grenzüberschreitend nach Österreich, in die Schweiz, nach Frankreich, Belgien, in die Niederlande sowie nach Dänemark.
Linienförmige Zugbeeinflussung Unter linienförmiger Zugbeeinflussung versteht man ein System zur Sicherung des Fahrens im festen Raumabstand. Die Informationsübertragung zwischen Infrastruktur und Fahrzeug erfolgt kontinuierlich. LZB-Systeme arbeiten generell mit Führerraumsignalisierung. Somit kann während des Regelbetriebes auf ortsfeste Signale verzichtet werden, sie dienen lediglich als Rückfallebene im Störungsfall.
Vor- und Nachlauf Unter Vor- und Nachlauf sind im Kombinierten Verkehr Transporte der Ladeeinheit vom Versender zum Umschlagpunkt oder von dort zum Empfänger zu verstehen. Am Umschlagpunkt wechselt die Ladeeinheit das Verkehrsmittel. Der Transport zwischen zwei Umschlagpunkten wird als Hauptlauf bezeichnet.
Sattelanhänger Ein motorloses Fahrzeug für den Güterverkehr, das dazu bestimmt ist, so an eine Zugmaschine angekuppelt zu werden, dass ein wesentlicher Teil seines Gewichts und seiner Ladung von diesem Kraftfahrzeug getragen wird. Eine Anpassung der Sattelanhäger für die Verwendung im Kombinierten Verkehr kann erforderlich sein. Der Begriff Sattelauflieger wird im FIS synonym verwendet.
Palette Eine Palette ist ein Ladungsträger, auf dem eine größere Anzahl von Transportgütern zu gleichartigen (unifizierten) Ladungseinheiten zusammengefasst werden kann. Durch Normierung von Bauart und Größe jeweils verwendeter Paletten sowie korrespondierender Transport-, Umschlags- oder Lagersysteme lassen sich anfallende logistische Prozesse sowohl in zeitlicher als auch monetärer Hinsicht rationalisieren.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?401638

Gedruckt am Freitag, 20. September 2019 07:23:45