Die optimierte Eisenbahn
BLOG: Heidelberg Laureate Forum
Eigentlich gehört das Finden eines Optimums zu den Kernkompetenzen der angewandten Mathematik. Wir haben ein System (eine Maschine, eine Lastwagenflotte, ein Flugzeug, einen Wald, …), dessen Funktion beschreiben wir durch Gleichungen. Wir wollen, dass das System in irgendeinem Sinne bestmöglich funktioniert, sagen wir zu den geringsten Kosten. Dazu definieren wir uns eine Funktion, die die Kosten des Betriebs beschreibt, und suchen deren Minimum.
Das dann wirklich zu finden ist im Einzelfall alles andere als einfach, aber wenigstens „richtige“ Mathematik. Häufig ist jedoch das Tückischste am Problem nicht das Lösen, sondern das Aufstellen. Die Realität ist in aller Regel komplizierter, als einem lieb ist. Welche ihrer Eigenschaften lässt man beim Aufstellen der Gleichungen (dem „Modellieren“) als unwesentlich weg? Mit welchen Gleichungen beschreibt man die wesentlichen? Und vor allem: Was genau ist die Zielfunktion? Es ist nicht von vornherein klar, dass die Kosten das Einzige sind, was einen an einem System stört.
Was ist die optimale Geschwindigkeit eines Fernverkehrszugs? Für die Reisenden ist die Antwort sehr einfach, vor allem, wenn sie so reich sind, dass sie nicht auf den Ticketpreis schauen müssen. Die Zielfunktion ist die Reisezeit, deren optimaler Wert ist offensichtlich null. Das entspricht einer unendlichen Geschwindigkeit, was ebenso offensichtlich fern jeder Realität ist. Na gut, das System hat eine technisch bestimmte Höchstgeschwindigkeit, die ist für die Reisenden das Optimum. Mit anderen Worten: Das Optimum liegt am Rande des zulässigen Bereichs und ist deshalb – in diesem Fall – nicht schwer zu finden.
Für die Bahngesellschaft sieht das schon anders aus. Ich habe mal gelesen (und finde die Quelle leider nicht mehr), dass vor ungefähr 100 Jahren die Deutsche Reichsbahn derartige Berechnungen angestellt hat. Damals war eine Fernreise ohnehin ein eher seltenes Ereignis im Leben eines Menschen, da kam es ihm auf einige Stunden Reisezeit mehr oder weniger nicht an, und andere Verkehrsmittel standen praktisch nicht zur Verfügung. Also durfte die Reichsbahn die vereinfachende Annahme treffen, dass die Anzahl der Fahrgäste und damit die Ticketeinnahmen im Wesentlichen unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit seien. Damit hatte sie nur noch die Kosten des Fahrbetriebs zu minimieren.
Welche Kosten sind das? Erstens Personal: Lokführer, Heizer, Schaffner, Fahrdienstleiter, Schrankenwärter, … Zweitens Material: Lokomotiven, Waggons, Schienen … Drittens Kohle, oder sagen wir allgemeiner Energie, damit wir es besser auf heutige Verhältnisse übertragen können.
Personal wird mit zunehmender Geschwindigkeit billiger. Das klingt zunächst blödsinnig, leuchtet aber ein, wenn man sich klarmacht, dass es auf die Kosten pro Personenkilometer ankommt, anders ausgedrückt, auf den Aufwand, den die Bahn treibt, um einen Menschen von A nach B zu befördern. Wenn die Bahn doppelt so schnell wird, fährt ein Zug in derselben Zeit zweimal hin und zurück statt nur einmal, hat also doppelt so viele Passagiere befördert. Andersherum: Wo die Bahn früher vier Zuggarnituren plus Personal einsetzen musste, um alle Reisenden an einem Tag zu transportieren, genügen jetzt zwei.
Mit der Kohle sieht es dagegen ungünstig aus. Das liegt daran, dass bei hohen Geschwindigkeiten der größte Teil der Energie für die Überwindung des Luftwiderstands aufgewendet werden muss. Und der ist proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit.
Damit haben wir die Zutaten für unser Optimierungsproblem beisammen: Personal- und Materialaufwand pro Personenkilometer ist proportional 1/v, wo v die Geschwindigkeit ist, und Energieaufwand ist proportional v2. Tragen wir beides über v als der unabhängigen Variablen auf, dann gibt der erste Term eine Hyperbel: Mit zunehmender Geschwindigkeit wird es immer billiger, aber wenn v gegen null geht, streben die Kosten gegen unendlich. Der zweite Term gibt eine Parabel: Für v=0 ist der Luftwiderstand gleich null, und ab da geht es immer steiler aufwärts. Wenn man jetzt für die konstanten Vorfaktoren (Preise, Löhne, Kohleverbrauch …) konkrete Zahlen einsetzt, ist das Problem eine Aufgabe für die Schule. Aber auch ohne uns ernsthaft mit der Realität befassen zu müssen, sehen wir, dass die beiden Kurven zusammenaddiert genau ein Minimum haben müssen. Es gibt also eine eindeutige Lösung des Optimierungsproblems.
Beantwortet die die Fragen des Anwenders? Na ja. Bei der Reichsbahn kamen damals angeblich ungefähr 170 Kilometer pro Stunde heraus. Na ja – bei dem Tempo wäre nicht nur den Dampfloks die Puste ausgegangen, die Züge wären auch aus der Kurve geflogen. Immerhin konnte die Reichsbahn damals den Schluss ziehen, dass der Energieaufwand fürs Schnellfahren kein begrenzender Faktor für die Wahl des Tempos ist. Das ist unter heutigen Verhältnissen anders. Aktuelle Schätzungen der optimalen Geschwindigkeit liegen in der Größenordnung von 250 km/h, was durchaus realisiert wird; aus der Literatur geht nicht klar hervor, ob außer den oben genannten Termen noch weitere in die Betrachtung eingehen.
Interessanter als die schlichte Zahl, die am Ende der Rechnerei steht, ist deren Abhängigkeit von den Eingangsgrößen. Wenn Arbeit besser bezahlt wird und Energie sich nicht in gleichem Maß verteuert, rutscht das Optimum nach rechts auf der v-Achse; also werden die Züge schneller oder sollten es zumindest werden, wenn die Bahn sich optimal verhalten würde. Wenn umgekehrt der Staat auf die – durchaus attraktive – Idee käme, den Energieverbrauch stärker und dafür die Arbeit weniger zu besteuern, läuft das auf eine Entschleunigung hinaus.
Eine andere Einflussgröße kommt erst bei genauerem Nachschauen zum Vorschein. Die Bahn bezahlt ja ihr Material anders als das Personal nicht pro Stunde. Sie schafft es an und nutzt es, bis – ja, bis wann? Das weiß man bei der Anschaffung nur ungefähr. Lokomotiven und Wagen werden im Verlauf der Zeit schlechter, bis sie schließlich unbrauchbar sind, und zwar auf zwei verschiedene Arten: Verschleiß proportional zur Anzahl der gefahrenen Kilometer und „Altern“ proportional zur Zeit. Für die Bestimmung der optimalen Geschwindigkeit fällt der Verschleiß aus der Gleichung heraus, denn er trägt einfach mit einem konstanten Preis pro Kilometer zu den Gesamtkosten bei: Man teile den Anschaffungspreis durch die Anzahl der Kilometer bis zum Zusammenbruch.
Aber wahrscheinlich ereilt die Verschrottung das rollende Material bereits früher, aus Altersgründen. Das muss nicht unbedingt Verrostung sein. Vielleicht hat ein technischer Fortschritt stattgefunden, irgendwelche Sicherheitsbedingungen sind verschärft worden, oder die Dinger sehen inzwischen so alt aus, dass die Marketingabteilung auf einem neuen Design besteht. Jedenfalls muss, wer den Betrieb optimieren will, davon ausgehen, dass das heute angeschaffte Material es nur eine bestimmte Zeit macht, sagen wir 30 Jahre. Je mehr Kilometer es in dieser Zeit zurücklegt, desto besser. Anschaffungspreis geteilt durch die geschätzte Lebensdauer gibt einen Preis pro Stunde, der in die Kalkulation eingeht. Aber Vorsicht! Man darf die Zinsen nicht vergessen. Korrekt gerechnet muss man unterstellen, dass die Bahn die Lokomotive auf Kredit kauft und von dem fiktiven „Stundenlohn“, den die Lokomotive „verdient“, wenn sie fährt, den Kredit samt Zinsen abzahlt, so dass zum Zeitpunkt der Verschrottung das Konto wieder ausgeglichen ist.
Wenn also die Zinsen steigen, geht der Stundenlohn für das Material mit in die Höhe, von unseren beiden Kurven wird die Hyperbel größer, und das Optimum rutscht nach rechts. Je höher die Zinsen, desto schneller die Züge – theoretisch.
Aber wie kommt ein Zinssatz zu Stande? Erste Antwort: Er ist ein Maßstab für die Ungeduld der Wirtschaftssubjekte (siehe „Planung, Selbstkontrolle und Ungeduld“, Spektrum Highlights 3/2015, S. 38). Wer ein Ding sofort haben möchte, es aber erst in einem Jahr bezahlen kann, kauft es auf Pump und erhöht damit die Nachfrage nach geliehenem Geld. Die Menschen sind um so ungeduldiger – in diesem Sinne –, je unsicherer nach ihrer Einschätzung die Zukunft ist. Wenn ich davon ausgehe, dass in einem Jahr die Verhältnisse noch so sind wie heute, fällt es mir leichter, die Erfüllung meiner Wünsche aufzuschieben. Wenn ich aber fürchten muss, dass das Ding nächstes Jahr nicht mehr zu haben ist oder ich es nicht nutzen kann, bin ich eher bereit, die Zinsen draufzuzahlen. Also: Unsichere Zeiten erhöhen die Ungeduld und in der Folge die Zinsen. Auf der anderen Seite drückt ein erhöhtes Angebot an Geld, das nach Anlegemöglichkeiten sucht, die Zinsen nach unten. Also wirkt die gegenwärtige lang anhaltende Niedrigzinsphase in der Tendenz entschleunigend, einerlei ob sie auf mangelnde Ungeduld oder ein Überangebot an Geld zurückzuführen ist.
Vorsicht! Wir stecken immer noch in unserem unzulässig vereinfachenden Reichsbahnmodell. Zwei wesentliche Aspekte sind bisher nicht zur Sprache gekommen. Erstens brauchen schnelle Züge in aller Regel neue Schnellfahrstrecken. Der Aufwand, sie zu bauen, ist gewaltig. Und es ist nicht besonders klar, über welchen Zeitraum er sich bezahlt machen muss. Sagen wir 30 Jahre? Der größte Teil des Aufwands – Grundstückserwerb und Trassierung – hält wesentlich länger; aber wird in 30 Jahren noch jemand auf dieser Strecke Eisenbahn fahren wollen? Je stabiler die Zeiten sind, desto eher kann man eine solche Prognose aufstellen. Andersherum: In unsicheren Zeiten sieht es schlecht aus für eine Schnellfahrstrecke, ein Effekt, der dem Zinseffekt genau entgegenwirkt.
Es wird noch schwieriger. Man kann eine Schnellfahrstrecke gnadenlos geradeaus verlegen, was extrem hohe Geschwindigkeiten erlaubt, aber wegen der vielen Brücken und Tunnel auch extrem teuer ist, oder um den Berg herum fahren statt durch ihn hindurch, was deutlich günstiger kommt, aber eben auch ein längerer Weg ist und wegen der engeren Kurven nur geringere Geschwindigkeiten erlaubt. Da kann der Aufwand leicht mit dem Quadrat der – geplanten – Geschwindigkeit ansteigen, oder noch stärker. Dann ist es nicht mehr angemessen, ihn bei den geschwindigkeitsunabhängigen Kosten zu verbuchen. In der Tat scheint die Abwägung Preis für den Bau gegen Reisezeitgewinn in neuerer Zeit häufiger gegen die ganz brutalen Schnellfahrstrecken auszugehen.
Der zweite Aspekt: Die Bahn will durch Schnellfahren nicht in erster Linie ihr Material und Personal besser nutzen, sondern Fahrgäste von den Konkurrenten Auto und Flugzeug abziehen. Das ist ein klassisch-marktwirtschaftliches Ziel; nur funktioniert die klassische ökonomische Theorie bei der Eisenbahn ausgesprochen schlecht.
Nicht nur hat die Deutsche Bahn im Schienenfernverkehr de facto ein Monopol. Sie kann auch ihre Leistungen kaum in verschiedenen Qualitätsklassen anbieten. Der Unterschied zwischen der 1. und der 2. Klasse ist zwar nicht unerheblich, tut aber eben nichts an der Fahrzeit. Und die Idee, verschiedene Unternehmen würden konkurrierende Schnellfahrstrecken bauen und auf diese Weise einen Wettbewerb etablieren, an dessen Ende ein Marktgleichgewicht steht, ist schlicht absurd.
Aus der Kundenperspektive wird es noch einmal komplizierter. Wenn ich eine Transportleistung haben will, kommt es mir nicht auf die Höchstgeschwindigkeit an, sondern auf die Zeit von Tür zu Tür. Da konkurriert nicht der ICE, sondern das Gesamtsystem „öffentlicher Verkehr“ gegen das Auto; und dann wird es richtig kompliziert.
Je näher man der Realität kommt, desto schwieriger wird Optimieren. Und das liegt nicht unbedingt daran, dass die Mathematik schwieriger wäre.
Wir fangen beim Optimieren nicht bei 0 an , wir haben existierende Fahrpläne, die Gleise liegen auch schon, die Elektroloks gibt es auch, können wir auch im Ausland bestellen, was noch vergessen wurde ist der ökologische Aspekt.
Die Bahn hat ihre eignen Kraftwerke für den Strom, und wir können auch im Ausland abschauen. In Frankreich sind die Bahnkilometer wesentlich preisgünstiger als bei uns.
Es ist in der Tat ein sehr komplexes Thema, mit der Hilfe von Computersimulationen kann man das Optimum leichter finden.
Es gibt noch weitere Optimierungsfaktoren. Besitzt die Bahn Landflächen entlang der Strecke und an und um Bahnhöfe, dann kann sie den Wert dieser Flächen allein durch eine gute Erschliessung erhöhen und damit eventuell mehr Profit erarbeiten als mit dem Wagenmaterial allein.
In einigen asiatischen Städten erwirtschaften Metrolinien mit den Grundstücken, die ihnen gehören mehr als mit dem Betrieb der Metro. Das gilt etwa für Hongkong wie der Artikel The ‘Rail plus Property’ model: Hong Kong’s successful self-financing formula zeigt.
Die New York City Subway dagegen besitzt das Land nicht, in der seine Bahnen verkehren und ist (deshalb?) chronisch unterfinanziert.
Je näher man der Realität kommt, desto schwieriger wird Optimieren.
Wie wahr.
Bei den technischen Randbedingungen muss man natürlich bei der Streckenführung die Geographie berücksichtigen, in der australischen Nullarbor-Ebene baut man anders als im deutschen Mittelgebirge oder in den Schweizer Alpen. Abgesehen vom Luftwiderstand bei hohen Geschwindigkeiten ( Antriebsleistung ~ v³ ) muss man auch verstärkten Verschleiß nicht nur am Laufwerk, sondern auch an den Schienen berücksichtigen, die man nicht mal eben wie einen Radsatz im Zuge der regulären Wartung auswechseln kann.
Bei den wirtschaftlichen Randbedingungen sind die Bedingungen nicht so hart, die sind eher geschätzt, erhofft, gewünscht, geglaubt, vermutet, im Gegensatz zu den Kosten ( die man hinterher akribisch aufsummieren kann ), vor allem, wenn man 30 Jahre oder mehr in die Zukunft extrapolieren will. Ich habe eigentlich noch nie einen Vergleich der bei der Planung geschätzten Zahlen mit denen 20 – 30 Jahre später gesehen – mit den Ausnahmen, dass man nach einigen Jahren feststellt, dass die seinerzeit für die ( damals ) exorbitante Zahl von XY Fahrzeugen pro Tag geplante Straße nun mit 2*XY Fahrzeugen total überlastet sei. Und kann man bei der Bahn hinterher die Einnahmen durch Passagiere und Fracht den Ausgaben ( Betrieb und Abschreibung ) gegenüberstellen, so ist die Berechnung der Wirtschaftlichkeit einer Straße ( abgesehen von den Lkw-Mauteinnahmen ) aus meiner Privatsicht doch sehr dem Wunschdenken verhaftet.
Der Langstrecken-Personenverkehr wird wohl irgendwann durch fliegende, elektrisch angetriebene Busse abgewickelt werden. Nur schon weil diese (fast) überall landen können und sie keine Schienen benötigen.
Interessant, und zwar aus energetischen Gründen. Nehme ich mal an, dass die “Vorwärtskraft” ( Luftwiderstand ) bei beiden Fortbewegungsarten bei gleicher Geschwindigkeit in gleicher “Flughöhe” gleich ist, so entfällt bei Schienenfahrzeugen die nötige Auftriebskraft ( Schwerkraft-Antagonist ), dazu kommt aber der Rollwiderstand. Diese Energien müssen bei jeder Bewegung aufgebracht werden. Die Energie zur Erzeugung der Schienen und der Strecke nur einmal in 30 Jahren oder so, ebenso beim Flugplatz. In wieweit sich die für den Flug benötigte Energie sich dadurch reduzieren lässt, dass man zwar mehr gegen die Schwerkraft wuchtet ( höher fliegt ), aber dadurch weniger Luftwiderstand hat, sollten Airlines eigentlich genau sagen können, wenn auch für deutlich höhere Geschwindigkeiten.
Eine Magnetschwebebahn hat höhere Trassenkosten, wie es um die Tragenergie bestellt ist, weiß ich nicht, aber offenbar “rechnet” es sich nicht, wie man am “Erfolg” der Magnetschwebebahnen sieht. Aber man hat ja auch schon mal von einer Wiedergeburt des Luftschiffs geträumt, bis Cargolifter dann pleite war.
Wer könnte denn eine synoptische Gegenüberstellung der Verkehrsmittel machen?
@Karl Maier: Heute zählen die Personalkosten bald einmal mehr als die Energiekosten. Eine Gleisanlage muss unterhalten werden, ebenso die Züge, die darauf verkehren und selbst der Bahnhof. Trotzdem, es rechnet sich, wenn das Land darum herum der Bahn gehört, denn mit besserer Erschliessung (durch die Bahn) steigen ja die Bodenpreise. Wenn die Bahn aber allein vom Passagieraufkommen leben muss, dann rentiert es sich heute fast nirgendwo.
In Indien gehört das Land rund um eine Eisenbahnanlage dem Betreiber. Wenn Indien reicher wird, wird damit automatisch die Bahn reicher, denn dort wo die Bahn verkehrt, dort wachsen die Siedlungen. Siehe dazu
How much land does Indian Railways own? Bigger than Goa. Or Delhi
Indian Railways is the biggest landowner in the country with its ministry owning more land than the Goa’s territory.
@Karl Meier zu Kostenvergleich Eisenbahn versus Flugbus
Frage: Kann ein fliegender Bus profitabel sein?
Antwort: Ja, wenn er jeden Tag genügend weit fliegt.
Hier die Rechnung:
Anschaffungs- und Unterhaltskosten eines fliegenden Buses mit 40 Sitzen
Fliegender Bus, 40 Sitzplätze, 1 Pilot. Anschaffunskosten 2 Millionen Dollar. Unterhalts-, Strom- und Pilotenkosten pro Jahr zusammen 200’000 Dollar.
=> Kosten in 10 Jahren : 4 Millionen Dollar
Betriebseinnahmen eines fliegenden Buses mit 40 Sitzen
Flugstrecke pro Tag : 1000 Kilometer mit durchschnittlich 20 Fahrgästen. Bezahlter Kilometerpreis pro Fluggast: 0.1 Dollar; 300 Flugtage pro Jahr
=> Einnahmen pro Tag: 2000 Dollar; Einnahmen in 10 Jahren: 6 Millionen Dollar.
Fazit: Ein 2 Millionen Dollar teurer fliegender Bus mit 40 Sitzplätzen , der täglich etwa 1000 Kilometer mit durchschnittlich 20 Passagieren fliegt und 200’000 Dollar Kosten pro Jahr verursacht, wird nach 4 Jahren profitabel und erwirtschaftet in 10 Jahren 2 Millionen Dollar.
Attraktivitätscheck: 1 Flug von Hamburg nach München kostet etwa 80 Euro und dauert 1.5 bis 2 Stunden.
Ein Einwand:
Es sollte nicht “Rechnung” heißen, sondern “Wunschvorstellung”, bestenfalls “wohlwollende Schätzung”. Wenn ich sehe, wie heute in der konventionellen “kommerziellen” Luftfahrt mit konventionellen “Airbus”sen die Sitzplätze verramscht werden, wofür braucht man denn dann noch einen “Luftbus”?
Die andere Frage ist natürlich, ob die hohen Preise bei der DB für diese Strecke ( angesichts der Reisezeit ) angemessen sind oder auf Misswirtschaft beruhen.
Ich meine mit der Gegenüberstellung eine ( ehrliche, soweit möglich ) Tabelle der heute möglichen Leistungen zu den dafür nötigen Kosten für die unterschiedlichen Verkehrsmittel.
Und beim Punkt “Personalkosten” denke ich, dass in einer gesunden Wirtschaft bei einem Mangel immer über Lösungen zur Abhilfe nachgedacht und das umgesetzt wird, und dabei meine ich bei den Personalkosten nicht den Import von billigen Arbeitsknechten als Ersatz für hiesige fehlende oder teure solche.
@Karl Meier: Danke für die Antwort. „Luftbus“ heisst es, weil er ähnlich wie ein Bus keinen Flughafen braucht um zu starten oder zu landen. Es genügt ein grosses leeres Parkfeld.
Martin Holzherr,
Grundstücke verkaufen , das ist so, wenn die Kommunen ihre letzten freien Flächen verkaufen.
Die Bahn zu privatisieren war schon falsch.
Genau genommen ist die Bahn schon optimiert.
Den Güterverkehr auf die Straße zu verlagern war war kurzsichtig, jetzt müssen alle Brücken saniert werden.
Und, die Bahn war eine Stütze der deutschen Volkswirtschaft. Sie war nach dem Krieg die einzig noch funktionierende Institution.
Sie nur nach betriebswirtschaftlichen Daten zu beurteilen ist kurzsichtig.
Wissen wir, was in 30 Jahren ist ? Die Generationen vor uns haben auch nicht geahnt, dass zwei Weltkriege sie erwartet.
Die Eisenbahn ist kein Selbstzweck. In den vergangene 72 Jahren wollte ich nie die Eisenbahn benutzen, sondern möglichst schnell und bequem von A nach B gelangen. Denkwürdig war meine Reise von Wolfsberg (Kärnten) nach Niederneukirchen (Oberösterreich), insgesamt 210 Kilometer zu Fuß, macht zirka 42 Stunden.
Ich war früh aufgestanden und zum Bahnhof in Wolfsberg gelaufen. Dort fuhr der Zug pünktlich um 7 Uhr ab. Um 20 Uhr war ich planmäßig in Linz angekommen. Bus fuhr keiner mehr nach Niederneukirchen. Also rief ich dort an, um mich abholen zu lassen. Der Teufel steckte auch diesmal im Detail: Niederneukirchen hatte damals Handvermittlung, normalerweise kein Problem. Doch dieser 21. August 1968 war nicht normal: In der Nacht marschierten etwa eine halbe Million Soldaten der Sowjetunion, Polens, Ungarns und Bulgariens in die Tschechoslowakei ein und besetzten innerhalb von wenigen Stunden alle strategisch wichtigen Positionen des Landes. Als Nebeneffekt stand ich in einer längeren Warteschlange und wurde erst nach 22 Uhr bedient. Um 23 Uhr war ich nach gut 16 Stunden am Ziel, immerhin fast dreimal so schnell wie zu Fuß.
Optimierung ist schwierig. Die eifrigsten Optimierer wissen alles ganz genau, bedenken aber nicht den Einfluss der meist unbekannten Randbedingungen und vertun die unendlich zahlreichen Chancen, die neben einem ziemlich fiktiven Optimum liegen.
Zitat: “ Die Eisenbahn ist kein Selbstzweck. “
In der Tat. Seltsam nur, dass die Alternativen zur Eisenbahn sich nirgends überzeugend entwickelt haben. Es scheint, dass die beste Form des öffentlichen Verkehrs immer noch die Eisenbahn ist. Busse sind für längere Strecken weniger attraktiv und in den USA werden die Greyhound-Busse nur noch von den unteren Schichten benutzt. Die Alternative zur Eisenbahn war bis jetzt immer der rein private Verkehr. Es muss allerdings nicht so bleiben. In den USA ergeben Umfragen vor Corona, dass mehr als 30% aller US-Amerikaner im vorangegangenen Monat mindestens einmal Lyft oder Uber benutzt haben.
Lyft und Uber gehören bis jetzt aber zum Individualverkehr und lösen damit die Verkehrsprobleme nicht.
Karl Mistelberger,
die Eisenbahn gehört zu unserer Kultur wie das Läuten der Läuten der Glocken am Sonntag.
Wer mit der Kultur pragmatisch umgeht, der wird sie verlieren.
(Beispiel USA)
Rotary Snow Plow on the Cumbres & Toltec
https://www.youtube.com/watch?v=M2-pmDZgzsc
Cumbres & Toltec Scenic Railroad: Take a ride on one of the finest scenic trains in North America.
https://www.youtube.com/watch?v=sjeWZDnGC7Y
Wenn Systeme der Wirtschaft optimiert werden sollen, gibt es sozusagen unendlich-fachen Widerstand, es wird hier sehr schnell sozusagen außer-mathematisch, insofern gilt es aus diesseitiger Sicht :
A) dem gesunden Menschenverstand zu folgen (nicht einfach, weil die Datenlagen sozusagen unendlich groß sind, gilt es zu differenzieren, Wichtiges von Unwichtigem zu trennen, es gibt unzählige weitere Management-Methoden, die angewendet werden könnten)
B) “Trial & Error” zu wagen, Konsequenz ist gerade in der Wirtschaft keine Tugend, die szientifische Methode funktioniert, ein wenig extravagant ausgelegt und im übertragenden Sinne auch hier
C) zu antizipieren, auch i.p. Nachhaltigkeit [1], auch i.p. gesellschaftlicher und technologischer Veränderung, die scheinbar unmögliche Fähigkeit in die Zukunft zu sehen, Visionen zu haben (Helmut Schmidt empfahl für Visionäre bekanntlich hanseatisch-sozialdemokratisch den Seelendoktor)
—
Das Beispiel mit der Eisenbahn, die bestimmte bereits angelegte Strecken kennt und wo sich Veränderung, nicht selten auch wegen “Monopols” nur zeitversetzt, keineswegs : dynamisch (Handel im Web ist sozusagen der Antipode, extra-dynamisch und auch die dort beschäftigten Ingenieure stets sozusagen auf das Beste auslastend) ergibt, ist nett, weniger komplex – denn abär es ist viel “schlimmer”.
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Komplexe Systeme stoßen insofern recht schnell an die Grenzen ihrer Berechenbarkeit und für A, B und C (siehe oben) gibt es insofern nicht selten auch a bisserl exaltierte Kräfte mit Phantasie und mit bestimmten seltenen Managerfähigkeiten : Das Extrembeispiel ist hier Elon Musk (den Dr. Webbaer längere Zeit für einen Blender, Cheater, Fraudster und Topper hielt, lol), der abär wohl ganz OK zu sein scheint, Dr. Webbaer ließ sich genau so überreden (vs. : überzeugen) :
-> https://www.youtube.com/watch?v=sf4qRY3h_eo
Mit freundlichen Grüßen
Dr. Webbaer (der selbstverständlich dennoch “Musk-Skeptiker” bleibt)
[1]
Die Nachhaltigkeit, heutzutage auch von den Ökologisten begrifflich besetzt, Joschka Fischer hat hier ca. 1995 die Sustainibility ins Deutsche als ‘Nachhaltigkeit’ übersetzt.
Dieser Begriff hat an sich nichts mit dem Ökologistentum zu tun.
In der Tat: Ohne Zug geht heute wirklich kaum was mehr, allerdings von der Straße auf die Bahn – um den Klimawandel zu drosseln, muss mehr als NUR optimiert werden! Guten Rutsch ;-)))
Zitat aus obigem Beitrag von Christoph Pöppe:
Ja, bei diesem Szenario gewinnt heute das Flugzeug über die Bahn.
Ausser bei Reisen von Stadtzentrum zu Stadtzentrum mit einer Hochgeschwindigkeitsbahn. In Japan ist das der Shinkansen. Reisen zwischen Tokio, Osaka und Nagoya sind mit den bis zu 380 Stundenkilometern schnellen Shinkansen-Zügen schneller und bequemer.
Der Personenverkehr mit der Bahn ist vor allem bei dicht befahrenen Strecken attraktiv und profitabel. Vor allem, wenn die Fahrstrecke gut eingebunden in das Gesantverkehrssystem ist, man also an den Haltestellen weiterkommt.
Regeln für profitable, attraktive Zugsstrecken:
1) Sie verbinden große Hubs mit vielen Menschen, um in einem kleinen Gebiet zu dienen.
2) Diese Hubs sind wiederum gut mit verschiedenen öffentlichen Verkehrsmitteln verbunden (damit die Menschen zum und vom Bahnhof gelangen können).
3) Starke Staus machen Straßen an Orten wie Europa oder Amerika langsamer. Japan hat auch ein gebührenpflichtiges Straßensystem und die wichtigsten Schnellstraßen haben sehr hohe Mautgebühren.
4) Hohe Pünktlichkeit und Zuverlässigkeit.
In Japan sind auf den Hauptstrecken alle 4 Punkte erfüllt und die Bahn hat nirgends so viele Kunden wie in Japan.
In Deutschland sind Züge unzuverlässig und eher für Touristen, Rentner und Arbeitslose geeignet als für Menschen, die auf zuverlässige Verbindungen angewiesen sind.
Martin Holzherr,
die Zielfunktion der Fahrgäste sei Delta t = 0
Na, da haben sie alle Romantiker unterschlagen, die zum Vergnügen fahren, die die Aussicht genießen und den Kontakt zu den Mitreisenden.
Wenn man die Umstiegszeiten verkürzt, wird das Bahnfahren zum Risiko. Wer den Anschlusszug verfehlt, der steht dann auf der Strecke.
Das große Problem der DB ist im Augenblick die Verspätung.
Wir sollten uns nicht zum Transportvieh degradieren lassen, damit Geld gespart wird.
Und langfristig das große Problem sind die Durchgangsbahnhöfe, wo eben die Züge nicht warten können, wenn eine Bahn Verspätung hat.
Die Sackbahnhöfe sind da viel weniger störungsanfällig.
Sie gehen von den Er”fahr”ungen in Deutschland mit der DB aus – das gilt zum Beispiel nicht für China oder Japan. Dort sind die Züge auf die Minute pünklich und eine Minute Verspätung gilt schon beinahe als Katastrophe. Wenn die Züge halten, befinden sich die Türen immer exakt dort, wo auf dem Bahnsteig eine Markierung angebracht ist, wo die Tür sein wird, wie sie auf der Platzkarte vermerkt ist. Der “Einstieg” ist ebenerdig, ist also ein Eingang und keine Kletterpartie.
Und ich denke, dass die Bahn ( egal wo ) ihr Geld nicht mit Gelegenheitsreisenden verdient, sondern mit regulären, womöglich regelmäßigen Kunden, die sich die Reise auf geschwindigkeitsbeschränkten und mautpflichtigen Autobahnen ebenso wie Check-In und Check-Out auf den Flughäfen ersparen wollen.
Karl Mayer,
ein Vergleich von Japan und China mit Deutschland ist wie eine Reise in die Vergangenheit. vor 50 Jahren waren unsere Züge auch noch pünktlich, weil genügend Personal zur Verfügung stand. Der zeitliche Abstand zwischen den Zügen war größer, die Durchschnittsgeschwindigkeiten niedriger, der Lokführer konnte Zeitunterschiede ausgleichen. Die vielen Sackbahnhöfe erlaubten es den Reisenden vorher einzusteigen, man fühlte sich dabei wie ein König.
Die Bilder aus Japan, wo die Leute wie Vieh in die Waggons gedrückt werden, die sollten uns doch mahnen, dass wir die Asiaten nicht kopieren sollten.
Und…fahren Sie doch einmal mit der dänischen Bahn. Da befindet sich in den Wagen 1. Klasse am Ende eine Kaffeemaschine, und sie können kostenfrei ein Tässchen trinken mit Gebäck inklusive. Fahren Sie einmal mit der französischen Eisenbahn, der Sitzkomfort ist eine Klasse besser als in der Bundesbahn.
Optimierung ist der Tod der Kultur !
Für “gewesen” zahlt der Kaufmann nichts, sagt das Sprichwort, ich bin am Transport heute interessiert, nicht an nostalgischen Verklärungen.
Klar, wenn ich Dänemark mit dem Zug fahre, fahre ich in Dänemark, ebenso in Frankreich mit der SNCF – aber warum kriegen wir in Deutschland das bei bei der DB nicht gebacken? Es liegt nicht am Personal, der Fisch fängt am Kopf an zu stinken, sagt das Sprichwort.
Was Sie an Bildern aus Japan beschreiben, sind die Bilder einer Region, wo die Stadt Tokyo ~ 10 Millionen, der Großraum Tokyo-Yokohama etwa 40 Millionen Einwohner hat, zur Hauptverkehrszeit zum Arbeitsbeginn oder -ende, in der U-Bahn. Das ist nicht zu vergleichen mit den Hochgeschwindigkeitszügen, denn deren Fahrkarte beinhaltet auch zwingend eine Sitzplatzreservierung – da muss niemand stehen oder auf dem Boden hocken wie im Hochtechnologie-Deutschland im IC oder ICE. Sie haben Ihre Fahrkarte, damit Ihren reservierten Sitzplatz, damit wissen Sie auf dem Bahnsteig, wo die Tür des Zuges zum Stehen kommt, von der aus Sie den kürzesten Weg zu Ihrem Platz haben, der Zug ist pünktlich auf die Minute – man braucht dort eben keinen Sackbahnhof, um sich aus der Sackgasse einer völlig verpeilten Verkehrsinfrastruktur zu befreien. Was die 1. Klasse angeht, so gibt es in China in jedem Waggon eine Zapfstelle für heißes und kaltes Trinkwasser, um damit den Tee aufzubrühen oder die Instant-Suppe zu bereiten, das Mittagessen wird auf Bestellung an den Sitzplatz gebracht. Und jede Stunde Stunde oder so kommt ein dienstbarer Geist vorbei und sammelt den Müll ein – während der Fahrt …
@Karl Meier (Zitat): Sie haben Ihre Fahrkarte, damit Ihren reservierten Sitzplatz, damit wissen Sie auf dem Bahnsteig, wo die Tür des Zuges zum Stehen kommt, von der aus Sie den kürzesten Weg zu Ihrem Platz haben, der Zug ist pünktlich auf die Minute
Ja , so ist es und jedem der es fast live erleben möchte empfehle ich das Video Shinkansen Bullet Train First Class Experience
Es gibt nichts zuverlässigeres als japanische Züge ob nun Shinkansen oder nicht. Aber mit dem Shinkansen ist ferner garantiert, dass die Zugfahrt absolut komfortabel abläuft.
Übrigens: Seit Oktober 1964, der Eröffnung der ersten Shinkansen-Linie gab es keinen einzigen tödlichen Unfall mit einem der Shinkansen-Züge. Auch keine Suizide, denn die Linie ist mit hohen Zäunen abgesperrt und selbst am Perron hat es eine Absperrung, die sich erst öffnet, wenn der Zug hält.
Karl Maier,
warum kriegen wir das nicht gebacken ?
Jetzt mal weg von Polemik.
Bei den Regionalzügen fahren die Züge schon im Minutentakt , z.B. alle 12 Minuten in der Hauptverkehrszeit ohne Fahrplan.
Die S-Bahnen in Stuttgart z. B. haben ihre Reichweite auf 50 km ins Umland ausgedehnt, da gibt es nichts zu kritisieren, geradezu vorbildlich und relativ preiswert, was der guten Auslastung zu verdanken ist.
Eine offene Baustelle ist der Fernverkehr. Warum das nicht klappt, das verstehe ich nicht. Vielleicht hat man da schon zu viel optimiert und zu viel Kapital entzogen. ??
Das hat mit Polemik nichts zu tun, die Stadt Stuttgart hat etwa 600 k Einwohner, der Großraum Stuttgart hat etwa 3.000 k Einwohner, eben zum Vergleich Tokyo mit 10.000 k Einwohnern ( ~ 15x Stuttgart ) und die Region Tokyo-Yokohama mit etwa 30.000 k Einwohnern ( ~ 10x Region Stuttgart ).
Wir sind da ( leider ) so etwas wie der Vorgarten oder, was die Größe und die Qualität angeht, so etwas wie ein Hinterhof. Wir fühlen uns nur Weltklasse, aber wir sind es nicht. Wie viele unterschiedliche Bahnsteighöhen gibt es im Großraum Stuttgart?
Der Fernverkehr ist in D nicht nur eine “offene Baustelle”, allein die Entscheidung, die ICE nicht exklusiv auf eigenen Trassen fahren zu lassen, war eine katastrophale Fehlentscheidung. Die japanischen “ICE” fahren auf eigenen Trassen und die Haltestellen haben häufig “shin” im Namen, was soviel wie “neu” bedeutet, also “neuer Bahnhof Osaka” beispielsweise. Das konventionelle Streckennetz besteht daneben. Ich habe das in Sendai gesehen, der Shinkansen kommt in der zweiten Etage an, die erste Etage ist die Verteilerebene ( zugleich eine Art Einkaufsmall ) und die Lokalzüge kommen im Erdgeschoss an. Wenn man mit dem Bus weiterfahren will, verlässt man den Bahnhof im Erdgeschoss, als Besucher bleibt man ansonsten in der Verteilerebene und kann über großzügige Fußgängerbrücken über dem Straßenverkehr in das Einkaufsviertel spazieren oder die anliegenden Kaufhäuser gleich in der ersten Etage betreten – kein so dunkles Loch wie die “Klett-Passage” in Stuttgart.
Wir sollten vielleicht beim Reisen auch ein wenig darauf achten und schauen, wie andere ihre Problem lösen, zu lösen versuchen, und was uns als vernünftig erscheint, zumindest im Kopf behalten und vielleicht auch mal bei uns hier ausprobieren.
Karl Maier,
nach Ihrem Kommentar fühle ich mich genau so alt wie Old Europe.
Sie haben absolut Recht. Wir können unsere Schienen nicht mehr einfach anders verlegen. Allein für die entstehende Prozesslawine bräuchten wir 50 Jahre.
Jahresbilanz der Deutschen Bahn
Jeder vierte Zug kam 2021 zu spät
Viele Reisende sind auf zuverlässige Verkehrsmittel angewiesen.
Die (Titelzitat) optimierte Eisenbahn muss nicht nur optimiert, sondern auch pünktlich sein.
Martin Holzherr,
wir haben schon optimierte Schnellfahrstrecken in Deutschland. Stuttgart -Mannheim z.B. die theoretisch bis 280 km/h befahren werden kann, man hat sich auf 250 km/h geeinigt.
Diese Strecke wird auch für Güterzüge benützt, ich schätze, dass Verspätungen der Tatsache geschuldet sind, dass auch der Güterverkehr berücksichtigt werden muss.
Entweder wir machen eine strikte Trennung zwischen Personenzügen und Güterzügen oder wir müssen uns mit den Störungen abfinden.
@hwied: Fahrzeugprobleme sind laut Deutscher Bahn für die Hälfte der Verspätungen im Fernverkehr verantwortlich, Kapazitätsengpässe verantworten 20% der Verspätungen und defekte Infrastruktur (z.B. kaputte Weichen) verantworten weitere 20%.
Jeder ICE geht laut einem Dokument der DB im Schnitt mit 21 Fehlern auf die Strecke.
Es kommt eben weniger auf das theoretisch erreichbare Maximum (280 km/h), sondern vielmehr auf die Zuverlässigkeit im täglichen Betrieb an. Fahrzeuge müssen intakt sein und wenn sie ausfallen möglichst schnell durch Ersatzfahrzeuge ersetzt werden.
Ergänzung: Die Knackstelle der DB ist der tägliche Betrieb und der Umgang mit Sörungen.
Der Artikel NEE ruft Bundesnetzagentur wegen Betriebsproblemen im DB Netz an ist ein weiteres Beispiel dafür.
Dort liest man:
Dabei geht es darum, dass Baustellen den Güterverkehr massiv einschränken oder wie man liest:
Die Lösung der Betriebsprobleme der deutschen Bahn sehe ich in einer Professionalisierung des aktuellen Betriebs. Die DB sollte den Tages-Betrieb (die Organisation und das Problemmanagement ) an eine Stelle/Firma übergeben, die mehr Geld erhält je weniger Störungen auftreten. Das würde den Betrieb zuerst wohl etwas verteuern, aber ihn zugleich zuverlässiger und damit attraktiver für Kunden machen.
Martin Holzherr,
ein strukturelles Problem sind die vielen überalterten Brücken.
Dazu kommt die 0% Zinspolitik, die viele Kommunen ermuntert, Reparaturen jetzt durchzuführen.
Bei uns im Stadtgebiet haben wir keine Probleme, die neue U 12 , die hat die Fahrzeiten zwischen Bad Cannstatt und Stuttgart auf 6 Minuten reduziert. So schnell ist kein Auto und auch kein Fahrrad.
@hwied: Ja, eine Schienenverbindung ist auf mittlere Distanzen die schnellste Verbindung. Mindestens solange die Züge keine Zwischenstopps einlegen. Das Vergnügen endet aber, wenn das System unpünktlich oder unzuverlässig ist.
Unpünktlichkeit ist dann kein Problem mehr, wenn die Züge im Bereich von wenigen Minuten aufeinanderfolgen.
Schienenverbindungen könnten in Europa oder den USA Flugzeuge überflüssig machen, wenn die Fahrzeuge mit Geschwindigkeiten grösser als 1000 Kilometer pro Stunde unterwegs wären. Von Hamburg nach Rom dauerte die Fahrt 2 Stunden, also schneller als mit dem Flugzeug wo man ja noch ein- und auschecken muss und nicht direkt im Stadtzentrum ankommt. Die niederländische Firma Hardt will ein 10‘000 Kilometer grosses europäisches Hyperloop-System aufbauen. Es besteht aus teilevakuierten Röhren in denen fensterlose Kabinen an einer oben angebrachten Schiene berührungslos, magnetisch levitiert, schweben.
Allerdings gibt es viele Probleme zu überwinden. So etwa ist es schwierig ein Vakuum ohne jedes Leck in einem grossen Röhrensystem aufrecht zu erhalten, unter anderem weil die Röhre ja mit der Last der entlang gleitenden Kabine und mit Temperaturwechseln sich unterschiedlich dehnt und wieder zusammenzieht. Das kann Risse verursachen. Ein stecknadelgrosses Loch ist bereits ein Problem.
20 Jahre muss man sicher noch warten bis eine längere Hyperloop-Strecke in Betrieb geht. Bis in 20 Jahren könnte es aber auch elektrisch angetriebene fliegende Busse geben die vertikal landen und starten und die direkt von Stadtzentrum zu Stadtzentrum fliegen.
Martin Holzherr,
solch teure Projekte werden überflüssig, wenn wir mehr Videokonferenzen durchführen. Statt selbst hinzufliegen, benützen wir zukünftig einen Roboter mit unserem Aussehen, der z.B. in Rom unsere Rolle übernimmt. Den Smalltalk übernimmt eine KI , die wichtigen Vertragsabschlüsse müssen wir selbst durchführen, natürlich mit einem RSA Code zur Identifikation. Die Italiener haben bei uns auch so einen Roboter z.B. in Köln, der die gleiche Aufgabe übernimmt.
Die Polizei wird es dann mit einer ganz neuen Art von Kriminalität zu tun haben, Roboterentführung oder die leichtere Variante IP-Diebstahl.
@hwied: Menschen wollen reisen und andere physisch treffen. Zoom ist kein Ersatz.
Übrigens: Reisen wird umso attraktiver je billiger es ist. Deshalb der Flugreise-Boom als die Billigflieger aufkamen. Fliegen kann billig sein und wäre noch um ein vieles attraktiver, wenn man direkt im Stadtzentrum landen könnte. Deshalb bin ich davon überzeugt, dass E-Flugzeuge, die vom Horizontal- in den Vertikalflug wechseln können, die Zukunft sind. Wenn ein solcher fliegender Bus 40 Passagiere fasst, könnte es in ganz Deutschland zehntausende davon geben, die jeden Tag Pendler transportieren.
Martin Holzherr,
Oh Mann, dann können wir nicht mehr mit gesenktem Haupt durch die Straßen laufen, wir müssen ständig nach oben sehen, dass nicht ein fliegender Bus auf uns landet, weil die KI des Buses uns nicht als Mensch wahrnimmt, sondern als Plakat , das auf den Boden gemalt ist. Solche Programmierpannen werden vorkommen.
Und wie soll denn der Antrieb dieser fliegenden Busse gestaltet sein. Strahltriebwerke, das würde zu vielen Wohnungsbränden führen, oder sind das mehr Zeppeline mit Elektroantrieb.
Alternativ und viel billiger wäre ein Netz aus Hochseilbahnen über den Dächern der Großstädte. Wie bei einem Sessellift steigt man ein, wird z.B. über die Dächer von Frankfurt transportiert, steigt am Flughafen um in einen Zeppelin, der senkrecht aufsteigen kann, um dann nach Köln weiterzufliegen.
Das ist notwendig, weil mittlerweile die Dauersstaus auf den Autobahnen eine Durchschnittslänge von 30 km angenommen haben. Es gibt auch Überlebenskoffer für jeden PKW, weil Staus von 3 Tagen Länge schon öfters vorgekommen sind. Dagegen sie die cityzeppeline richtig schnell.
Kelekona plant einen 40-sitzigen eVTOL (vertikal startendes/landendes Flugobjekt) mit einer Reichweite von 480 Kilometern. Es benutzt 8 Propeller, die an 4 seitlichen, schwenkbaren Armen befestigt sind und wird von einem Piloten gesteuert.
Martin Holzherr,
Super, so was brauchen wir auch in Deutschland.
Die Geschwindigkeit ist bewusst nicht angegeben worden, das ließe Rückschlüsse auf die Bauweisen zu.
Hm. Ich könnte jetzt von meiner Seite auch noch allerlei Erlebnisse vom Bahnreisen zum Besten geben … Ist aber irgendwie nicht mein Thema. Zumal sich für den derzeit beklagenswerten Zustand der Deutschen Bahn kaum wirklich fundamentale Gründe finden lassen. Ich begnüge mich daher mit dem Hinweis auf ein Lied, das unsere Familie – aus gegebenem Anlass – zeitweise auswendig konnte und das neuerdings sogar in einer Coronaversion auf Youtube verfügbar ist.
Für Prinzipienreiter wie mich geht es eher um die physikalischen Bedingungen des Reisens im Allgemeinen und des Bahnfahrens im Besonderen. Was die Bahn den anderen Verkehrsmitteln voraus hat, ist die konkurrenzlos geringe Reibung an allem anderen als der Luft. (In der Beziehung wird sie nur von der Magnetschwebebahn – Transrapid – übertroffen. Die scheitert bislang an den immensen Investitionskosten für den Fahrweg.) Der Luftreibung geht das Flugzeug elegant aus dem Weg, indem es sich in dünnere Luftschichten erhebt. Dennoch sieht die Bahn in der Energiebilanz enttäuschend mittelmäßig aus. Vergleiche, wie Karl Maier (30.12.2021, 17:25 o’clock) sich wünscht, sind nicht leicht zu finden; wenn ich mich recht erinnere, verbraucht ein Flugzeug pro Kilometer und Passagier nur knapp doppelt so viel Energie wie ein ICE und befindet sich damit in derselben Klasse wie ein Pkw, bei weitaus höheren Geschwindigkeiten. In die dünne Luft abzuheben bringt offensichtlich richtig etwas ein, selbst wenn man den Aufwand fürs Aufsteigen mit einrechnet.
Die Ursache für den relativ hohen Energieverbrauch der Eisenbahn scheint in der großen Masse zu liegen, die ein Zug pro Passagier bewegt: 2,4 Tonnen! Das sind drei Autos, aber die haben Platz für zwölf Leute. Na gut, die große Masse ist erträglich, weil sie eigentlich nur zum Anfahren beschleunigt werden muss. Im Übrigen kann der Zug ja idealerweise durchfahren. Vor allem ist die große Masse (zum Teil, aber immerhin) der Preis für großes Volumen, also dafür, dass man im Zug nicht so sardinenartig geklemmt sitzt wie im Auto oder Flugzeug. Wenn ich mir das überlege, bin ich der Masse gegenüber schon wieder milder gestimmt.
Am Ende gewinnt die Eisenbahn gegenüber dem Auto wegen ihres geringeren Platzbedarfs. Das scheint zunächst paradox, weil die Bahnfahrgäste eben mehr Platz für sich haben als die im Auto. Und ein Zug braucht hinter und vor sich viel mehr Freiraum als ein Auto. Trotzdem verbrauchen 700 Passagiere in einem Fernzug wesentlich weniger Platz pro Zeiteinheit als dieselbe Zahl an Menschen auf der Autobahn. Dass im Zug nur ein Mensch auf den Verkehr aufpassen muss statt alle, kommt als Bonus hinzu.
Ich glaube sogar, dass ein dichtes, häufig befahrenes Schienennetz – nach gewaltigen Anfangsinvestitiionen – so viele Vorteile bietet, dass die Leute freiwillig ihre Autos abschaffen. Aber das ist noch ein ganz anderes Thema.
Christoph Pöppe schrieb (09.01.2022, 23:17 o’clock):
> […] Für Prinzipienreiter wie mich geht es eher um die physikalischen Bedingungen des Reisens im Allgemeinen und des Bahnfahrens im Besonderen. […]
> […] Trotzdem verbrauchen 700 Passagiere in einem Fernzug wesentlich weniger Platz pro Zeiteinheit als dieselbe Zahl an Menschen auf der Autobahn.
Für Prinzipienreiter wie mich ist allein schon die Erwähnung von Einheiten im Zusammenhang mit physikalischen Bedingungen klärungsbedürftig.
Gemeint ist womöglich entweder,
– dass die von einem (frei fahrenden) Fernzug durchschnittlich belegte Fläche einer Bahnstrecke pro entsprechender Belegungsdauer dieser Bahnstrecke wesentlich geringer sei, als die von hunderten (StVO-konform dicht bei- und hintereinander fahrenden) PKW durchschnittlich belegte Fläche eines Autobahnabschnitts pro entsprechender Belegungsdauer dieses Autobahnabschnitts; oder
– dass die Fläche einer Bahnstrecke, die durch eine Gleichzeitigkeitsprojektion eines (frei fahrenden) Fernzugs jeweils momentan belegt ist, wesentlich geringer sei, als die Fläche eines
Autobahnabschnitts, die durch eine Gleichzeitigkeitsprojektion von hunderten (StVO-konform dicht bei- und hintereinander fahrenden) PKW momentan belegt ist.
(Bestimmte Praktiker, deren Auffassung ich nicht ganz unberücksichtigt lassen möchte, könnten dabei außerdem auf die Relevanz von Bremswegen hinweisen, und insbesondere auf die damit verbundene Auslegung von Zugfolgeabschnitten von jeweils womöglich wesentlicher Fläche.)
Frank Wappler,
die benötigte Fläche in den Vergleich von Auto und Bahn mit einzubeziehen ist klug. Eine Bahnlinie zerschneidet die Landschaft, die Straße auch, aber sie kann leicht überquert werden.
Herr Pöppe,
es stimmt dass mit der Bahn große Massen bewegt werden. Letztendlich zählen bei der Energiebilanz nur die Phasen der Beschleunigung und die können durch negative Beschleunigung mit einer Rekuperationsbremse wieder kompensiert werden. Also es bleibt beim Reibungswiderstand Eisen-Eisen. Man könnte den Reibungswiderstand bei den Waggons magnetisch verringern wie bei der Magnet-Schwebebahn. Bei der Lok natürlich nicht.
hwied schrieb (10.01.2022, 12:30 o’clock):
> die benötigte Fläche in den Vergleich von Auto und Bahn mit einzubeziehen ist klug.
Einbeziehung und Vergleich genau welcher Flächen wäre denn aber “am klügsten” (oder “am fairsten”) ??
Schließlich hat auch Christoph Pöppe, 09.01.2022, 23:17 o’clock, nicht schlicht und naiv von “Verbrauch von Fläche bzw. von »Platz« [durch eine bestimmte Anzahl Reisender, in dem einen oder anderen Verkehrsmittel]” geschrieben, sondern vom “Verbrauch von »Platz pro Zeiteinheit«” …
> Eine Bahnlinie zerschneidet die Landschaft, die Straße auch, aber sie kann leicht überquert werden.
Bahnlinien sind mancherorts nur allzu leicht überquerbar (z.B. an unbeschrankten Übergängen);
vielbefahrene Straßen (und erst recht Autobahnen) dagegen allzu schwer.
Frank Wappler, Pöppe
Flächenverbrauch
Wenn wir eine Eisenbahnlinie bauen, dann geht diese Fläche für die Landwirtschaft verloren. Der Bauer kann mit seinem Traktor die Eisenbahnlinie nicht überqueren. Die Felder jenseits der Schienen sind nicht mehr zugänglich. Weder bei Tag noch bei Nacht.
Bei den Straßen, bei den meisten jedenfalls, hat der Bauer rechts und links von der Straße Felder. In landwirtschaftlichen Gegenden gibt es die Feldwege, die eine wichtige Verbindungsmöglichkeit darstellen.
Da war noch was. Was ist mit den batteriegetriebenen Senkrechtstartern, wie sie Martin Holzherr 30.12.2021, 02:08 o’clock angeführt hat? Die Kostenrechnung ist natürlich völlig aus der Luft gegriffen; aber die Idee ist anscheinend nicht so abwegig, wie sie auf den ersten Blick aussieht. Man findet im Internet eine Liste von mehr als 500 Konzepten. Die sind sicherlich nicht unabhängig voneinander; aber offensichtlich arbeiten ziemlich viele Leute daran. (Das Flugzeug, das sich in ein Auto verwandeln kann, finde ich zwar irgendwie eindrucksvoll; aber wenn man sich’s richtig überlegt, ist einmal Umsteigen wesentlich einfacher als diese ungeheuer aufwendige Verwandlung.)
Also gut, es ist anscheinend möglich, mit Propellern das Ding unter akzeptablem Energieaufwand ein paar hundert Meter zu lupfen: hinreichend weit weg vom Boden, aber nicht so hoch, dass die dünnere Luft sich in vermindertem Reibungswiderstand bemerkbar machen würde. Damit die Motoren sich auf den Vortrieb konzentrieren können, statt die ganze Zeit das Ding am Herunterfallen zu hindern, müsste es Tragflügel haben wie ein konventionelles Flugzeug. Es wäre also relativ sperrig – der Parkplatz vom Aldi wäre vielleicht etwas knapp bemessen.
Vor allem braucht das Gerät sehr viel freien Luftraum um sich herum: hohe Geschwindigkeit, bremsen kann es nicht, ein Stau wäre ein großes Problem. Als Massenverkehrsmittel würde der Luftbus bald an seinem Erfolg – so der denn eintritt – ersticken. Als Spielzeug für Reiche, entsprechend den Privatflugzeugen von heute: warum nicht? Aber mehr kann ich mir nicht wirklich vorstellen.
@Christoph Pöppe (Zitat): Vor allem braucht das Gerät sehr viel freien Luftraum um sich herum: hohe Geschwindigkeit, bremsen kann es nicht, ein Stau wäre ein großes Problem.
Nun, genau das ist ja der Vorteil von fliegenden Kleintransportern in Städten: der freie, dreidimensionale Luftraum. Denn der kann in Ebenen eingeteilt werden, die je 10 Meter vertikalen Abstand voneinander haben. Luftgängige Busse (40-sitzig) würden senkrecht starten und dann in einer der 20 Ebenen verkehren, die es im Abstand zwischen 100 und 300 Meter über Grund gibt. In einer 10×10 km grossen Stadt könnten bei einem Minimalabstand von 100 Metern zwischen zwei Flugbussen gleichzeitig 200‘000 Flugbusse in der Luft sein (100x100x20) und damit könnten bei vollbelegten Sitzplätzen gleichzeitig 8 Millionen Menschen in der Luft über dem Stadtgebiet sein, also deutlich mehr als Paris Einwohner hat.
Elon Musk sagt ja, dass die Staus in dicht bevölkerten Gebieten daher stammten, weil es nur eine Verkehrsebene gebe. Er selbst plant mit der Firma Boring Company ein 3 dimensionales Netz von Untergrundtunneln um das Verkehrsproblem zu lösen, denn er hält Tunnel für sicherer und wetterunabhängiger als Flugrouten.
Nur: Tunnel und Strassen sind um ein Vielfaches teurer als der Luftraum. Heute kann selbst ein 10 Kilometer langer befahrbarer Tunnel mehrere Milliarden kosten. Die Luft aber ist gratis!
Christoph Pöppe,
eine Kombination aus “Zeppelin” und Senkrechtstarter wäre ein anderes Konzept. Heliumgefüllte Tanks könnten den halben Auftrieb liefern, eine Motorenanordnung wie bei Drohnen und als Kurzstreckenverbindungskonzept durchaus in kurzer Zeit zu realisieren.
Und……um beim Konzept Eisenbahn zu bleiben, diese Fluggeräte können auf der Schiene transportiert werden.
@hwied (Zitat): „Zeppelin” und Senkrechtstarter wäre ein anderes Konzept
Antwort: Nein. Luftschiffe brauchen geradezu grotesk viel Raum im Verhältnis zu den beförderten Passagieren. Zeppeline haben und hatten noch nie eine Zukunft.
Schnelle Direktverbindungen als Zukunft des Personentransports
Die Tendenz im Personentransport geht in Richtung schnellere und direktere Verbindungen. Also weniger umsteigen und weniger halten um von A nach B zu kommen. Und das bei konstant hoher Reisegeschwindigkeit. Das gilt sowohl für den Flug- wie den Schienenverkehr.
Im Flugverkehr hat Airbus mit seinem Grossflugzeug A380 [850 Passagiere ] auf das Konzept Hub+Zubringer gesetzt und ist damit gescheitert (A380 wird eingestellt), denn Flugpassagiere bevorzugen Direktverbindungen über Verbindung der Art A -> Start Hub ✈️ Ziel Hub -> B . Boeings Dreamliner 787-8 dagegen, der bis zu 250 Passagiere 13‘000 Kilometer weit fliegen kann, war ein Erfolg, denn er ermöglicht Direktflüge etwa von Neu-Delhi direkt nach Frankfurt, London oder Paris, während ein A380 zwar auch von Neu-Delhi an die genannten Stationen fliegen könnte, wohl aber nicht wirtschaftlich mit vollem Flugzeug von 850 Passagieren, denn so viele Frankfurter wollen nicht jeden Tag nach Neu-Dehli fliegen.
Auch im Schienenverkehr sind Verbindungen ohne viel Zwischenhalte beliebt, denn das verkürzt die Reisezeit mindestens ebenso stark wie eine hohe Maximalgeschwindigkeit.
Der geplante Hardt-Hyperloop, eine in evakuierten Röhren verkehrende Kabinenbahn unterscheidet sich gerade hier von seinen Konkurrenten (wobei diese Hardt nun kopieren wollen): eine Hardt-Kabine kann bei (fast) voller Geschwindigkeit die Schiene wechseln und verkehrt als Einzelfahrzeug, also nicht zu einem längeren Zug zusammengekoppelt. Zudem sollen die Waagen/Kabinen pro Röhre alle 30 Sekunden von einer Haltestelle abgehen. Damit wird es dann möglich, dass etwa von Amsterdam aus innerhalb von 10 Minuten sowohl ein Waagen nach Hamburg, als auch nach Köln, München und Frankfurt abgeht und jeder der Waagen verkehrt direkt ohne je einen Halt einzulegen.
Ergänzung: Auf der Hardt-Website wird mit folgenden Sätzen für ihr Transportmittel geworben:
Ja, genau das wollen doch die meisten: Einsteigen und nach ein paar Minuten am Zielort wieder aussteigen. Toll doch, wenn das auch bei Distanzen von hunderten von Kilometern möglich wäre.
Autonome Fahrzeuge auch beim Schienenverkehr
Der Güterverkehr ist in den USA und in Kanada profitabel – im Gegensatz zum Personenverkehr auf der Schiene. Allerdings sind die Güterzüge nicht sehr flexibel. Sie sind auf kostspielige Terminals angewiesen und auf ein Signalisierungssystem, dass oft 20 Kilometer lange Strecken für einen einzigen Zug reserviert. Eine Feinverteilung bis nahe an den Abnehmer ist such nicht möglich. Statt dessen wird die Fracht kurz vor dem Ziel auf Lastwagen umgelagert.
Das Startup Parallel Systems will das ändern und jedem Einzelwagon die Fähigkeit zur Selbstnavigation auf der Schiene geben. Umgeladen wird die Fracht in Form von Containern auf kleinen ebenfalls autonom agierenden Umladestationen. Bei Bedarf können Wagen mittels Platooning als grössere Zügen verkehren ohne dass die Wagen mechanisch zusammengekoppelt werden. Auch eine Feinverteilung bis zum Endabnehmer ist mit diesem System viel einfacher zu realisieren, weil es praktisch ohne Personal auskommt und alles automatisiert abläuft.
Selbstfahrende Vehikel machen das Reisen billig und bequem
ars Technica beschreibt in Autonomous battery-powered rail cars could steal shipments from truckers die auf den Container-Transport zugeschnittenen autonomen und batteriebetriebenen Zugswagen von Parallel Systems recht detailliert:
Beurteilung:Zugssysteme müssen autonom verkehren um mit der Strasse konkurrieren zu können. Die Deutsche Bahn etwa hat 200‘000 Mitarbeiter, leistet aber weit weniger als die Hälfte der jährlich zurückgelegten Personenkilometer in Deutschland. Man stelle sich vor, alle Personenwagen, also alle PKWs könnten nur mit einem Chauffeur betrieben werden. Das könnte sich kaum einer leisten. Auch die Bahn kann sich einen solch hohen Personalbedarf wie heute nicht leisten.
Die Schienenfahrzeuge der Zukunft verkehren autonom und verkehren als Einzelwagons, die sich aber bei Bedarf selbstständig zusammenschliessen (sogenanntes Platooning) um damit den Luftwiderstand zu senken.
Wenn es einmal autonome Fahrsysteme gibt, die selbstständig zum Ziel navigieren, dann kann das Reisen sehr billig werden. Autonom, also selbstfahrend können sowohl Autos, Busse als auch schienengebundene Vehikel werden und nicht nur der Personenverkehr, sondern auch der Güterverkehr kann davon profitieren.
Optimierung des Schienenverkehrs im Zeitalter autonomer Systeme
Heute bedeutet optimierter Schienenverkehr die Schieneninfrastruktur optimal auszunutzen und schnelle, möglichst direkte Verbindungen in einem eng getakteten Fahrplan anzubieten. Zudem soll der Personaleinsatz minimiert werden.
Wie gut die Optimierung gelingt, entscheidet über die Attraktivität und Profitabilität des Systems. In vielen Ländern ist heute der Zugsverkehr generell nicht mehr profitabel/attraktiv, während in einigen Ländern nur noch der Güterverkehr per Schiene profitabel ist und in wieder anderen Ländern nur noch der Personenverkehr profitabel ist, das aber typischerweise nur auf bestimmten Hochfrequenzkorridoren. Diese Unterschiede stammen teilweise von falscher Verkehrs-/Eisenbahnpolitik und teilweise von ungünstigen Umständen. Mir scheint aber, dass heute eine neue Chance besteht durch autonom verkehrende Zugseinheiten den Schienenverkehr generell effizienter zu machen und Schienenverbindungen besser auszunützen.
Der landesweite Personenverkehr auf der Schiene ist heute in Japan (27‘000 Schienenkilometer), China (86‘000 Schienenkilometer) und Indien (63‘000 Schienenkilometer) attraktiv und profitabel. Hochgeschwindigkeitsstrecken sind in Japan, China, Südkorea, Taiwan und Europa vertreten und attraktiv, existieren aber weder in den beiden Amerikas, noch in Australien, Zentral- oder Südasien. 40‘000 von weltweit 60‘000 Kilometern Schiene für Hochgeschwindigkeitszüge befinden sich momentan in China. China plant im Endausbau 70‘000 Kilometer Hochgeschwindigkeits-Schienen, was 75% der weltweiten Kapazität bedeuten würde.
Die 3 Grossstädte mit den weltbesten Metros befinden sich ebenfalls in Asien. Es sind Tokio, Seoul und Shanghai.
Es gilt: Dicht bevölkerte Regionen sind ideal für den Personen-Schienenverkehr
Grund 1: Gemäss Cesare Marchetti (Marchetti-Konstante) reisen Menschen jeden Tag 1 bis 1.5 Stunden und in dicht bevölkerten Gegenden besitzen nur Zug und Metro die nötige Kapazität um die Menschen vom Wohnort zum Arbeitsort und zurück zu bringen.
Grund 2: Hochgeschwindigkeitszüge sind die idealen Verbindungen zwischen nahe beeinander liegenden Grossstädten und sie verschmelzen Grossstädte zu Megalopol-Regionen. In China etwa entstehen unter anderem folgende Megalopol-Regionen: Shanghai+Nanjing Metropolitan Area, Guangzhou-Foshan-Zhaoqing Metropolitan Area, Beijing+Tianjin Metropolitan Area, Jinan+Qingdao Metropolitan Area, Shenyang + Dalian Metropolitan Area, Yangtze River Midstream Megalopolis, Harbin-Changchun Megalopolis, Chengyu Megalopolis.
Japan ist mit 400 Milliarden Personenkilometern pro Jahr das Eisenbahnland per se. Das Autoland Deutschland bringt es dagegen nur gerade auf 44 Milliarden-Personenkilometer, also 10 Mal weniger. Beide Länder, also Japan und Deutschland haben etwa 200‘000 Eisenbahn-Angestellte. Kein Wunder also dass die deutsche Bahn nicht profitabel, die weit besser funktionierenden und gerne benutzten japanischen Bahnen aber profitabel sind.
Auch in Japan sind Eisenbahnen in weniger dicht bevölkerten Regionen nicht profitabel. Wenig befahrene Strecken sind allgemein weniger attraktiv, denn wenn man 2 Stunden warten muss bis der nächste Zug kommt dann wählt man lieber ein anderes Verkehrsmittel. Das Auto oder den Bus. Doch das muss nicht so sein. Es gilt: Eine Schiene sollte immer möglichst dicht getaktet befahren sein. Denn die Schienenverbindung ist die wertvollste Ressource; eine Ressource, die man nicht brach liegen lassen sollte. Und mit autonom verkehrenden Einzelwagons kann man die Ressource Schiene auch dann gut nutzen, wenn nur wenig Personen oder Güter über einen bestimmten Zeitraum zu transportieren sind. Wenn jede Stunde immer wieder mehrere Wagons von einer Haltestelle abfahren, dann wird sie aufgewertet. Das setzt allerdings voraus, dass die Wagons autonom, also ohne Lokführer verkehren können. Doch heute sind die Voraussetzungen für einen solchen autonomen Verkehr da.
Interessant scheint mir, dass der Güterverkehr per Bahn in den USA und in Kanada hochprofitabel ist. Nicht aber der Personenverkehr. Der Grund liegt wohl in der geringen Bevölkerungsdichte beider Länder und der Tatsache, dass Güterbahnen kilometerlang werden können, was es möglich macht mit ganz wenig Personal Millionen von Tonnen Güter über lange Strecken transportieren zu können. Wenn das viele Stunden dauert, stört das den Güterverkehr kaum. Wohl aber den Personenverkehr. Hochgeschwindigkeitsbahnen wiederum sind viel teurer als die Niedergeschwindigkeitsbahnen, die beim Güterverkehr zum Einsatz kommen. Und Hochgeschwindigkeitsbahnen sind nur gerade bei Distanzen bis zu 800 Kilometern wirkliche Alternativen zu Flugzeugen. Japan und die chinesische Südküste sind deshalb die idealen Gebiete für Hochgeschwindigkeitsstrecken. Weil dort Millionenstädte im Abstand von 300 Kilometern aufeinander folgen. Tokio (9 Millionen Einwohner) liegt 383 Kilometer von Nagoya (2.3 Millionen Einwohner) entfernt und Osaka (2.7 Millionen Einwohner) liegt nur gerade 173 Kilometer weiter. Im Jahr 2027 soll eine Maglev-Verbindung zuerst Tokio mit Nagoya, später dann Tokio direkt mit Osaka verbinden und die 500 Kilometer werden dann in 67 Minuten zurückgelegt. Am Morgen hin nach Osaka und am Abend zurück nach Tokio wird dann möglich. Und das erst noch schneller als mit dem Flugzeug.
Reisezeit und Erreichbarkeit als zentrale Grössen im Personenverkehr
Zitat 1 aus „Vernichten“ von Michel Houllebecq: “der nächste Zug nach Perrache [Stadtteil von Lyon] fuhr um 12:59 ab, er könnte ihn ohne Schwierigkeiten erreichen, er hätte sogar noch Zeit, beim Ministerium vorbeizugehen, um kurz mit Bruno zu reden, es lag auf dem Weg, gleich im Anschluss buchte er ein Zimmer im Lyoner Sofitel, das schien nicht weit entfernt vom Krankenhaus Saint-Luc zu sein, dann legte er auf und packte ein paar Sachen für die Nacht.“
Zitat 2 aus „Vernichten“ von Michel Houllebecq: “Es war Cécile, die auf ihn zukam und ihn in die Arme schloss. Er fragte sich, wie lange er sie nicht gesehen hatte, Sieben, vielleicht 8 Jahre, Dabei war Arras gar nicht weit weg, weniger als eine Stunde mit dem TGV.
Bei beiden Zitaten geht es um Reisen von Paris aus mit dem TGV. Der TGV hat Orte, die vorher mit dem Auto oder Zug nicht auf die schnelle erreichbar waren, mit Reisezeiten unter 2 Stunden erreichbar gemacht und damit quasi zu Pariser Vororten gemacht. Wenn solche neuen, schnellen Fernverbindungen entstehen, geht es immer eine gewisse Zeit, bis die Leute überhaupt realisieren, dass das vorher Ferne nun recht nahe liegt. Im zweiten Zitat etwa erwähnt die Hauptfigur des Romans, dass er seine Schwester 8 Jahre nicht mehr gesehen hat, obwohl er doch jetzt mit dem TGV in 1 Stunde bei ihr sein könnte.
Im ersten Zitat wird auch deutlich, dass es nicht nur auf die absolute Entfernung und Reisezeit ankommt, sondern auch darum, wie man dorthin kommt. Besonders attraktiv wird eine Reise, wenn man praktisch nahe vom Ausgangspunkt direkt einsteigen und nahe beim Ziel wieder aussteigen kann.
Die meisten europäischen Länder sind eigentlich ideal geeignet für Hochgeschwindigkeitszüge. Innerhalb Frankreich, Deutschland und Italien liegen die meisten grossen Städte und Ballungsgebiete nur gerade einige hundert Kilometer auseinander und ein 300 km pro Stunde fahrender Zug kann die Reisezeit auf 1 bis 2 Stunden verkürzen und sie damit für eine Reise hin und zurück erreichbar machen. Das ist auch schneller und bequemer als mit dem Flugzeug, da der Transfer vom und zum Flughafen entfällt.
Noch besser wären Schienenfahrzeuge mit noch grösserer Geschwindigkeit, mit Geschwindigkeiten also zwischen 500 und 1000 Kilometern pro Stunde, denn die würden dann ein ganzes Land für eine Hin- und Rückreise in einem einzigen Tag erschliessen und das direkt von Bahnhof zu Bahnhof. Mit den geplanten Hyperloop-Systemen, zum Beispiel dem von Hardt aus den Niederlanden, ist genau das vorgesehen. Allerdings sind die Hürden für neue Schienenverkehrssysteme in Europa sehr gross. Die Wahrscheinlichkeit, dass in den nächsten 20 Jahren ein völlig neues Hochgeschwindigkeits-Schienennetz in Europa entsteht ist jedenfalls äusserst gering.