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15 Jahre Stuttgart-21-Stresstest

"Viel zu optimistisch"

15 Jahre Stuttgart-21-Stresstest: "Viel zu optimistisch"
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Am 29. Juli 2011 wurde im Stuttgarter Rathaus der Stresstest für S 21 präsentiert. Projektfans feierten ihn als Bestätigung für die Leistungsfähigkeit des geplanten Tiefbahnhofs. Der Verkehrsexperte Ingo Hansen widmete ihm 2017 eine wissenschaftliche Untersuchung – und kritisiert nach wie vor dessen Grundannahmen.

Herr Hansen, vor Kurzem verkündete Bahn-Chefin Evelyn Palla, dass sich die Kosten für Stuttgart 21 auf 14,5 Milliarden Euro erhöhen, und dass sich die Fertigstellung bis Ende 2031 verzögert. Hat Sie das überrascht?

Foto: privat

Ingo Hansen, Jahrgang 1946, studierte von 1968 bis 1975 Bauingenieurwesen mit Vertiefung im Verkehrswesen an der Technischen Hochschule Hannover. Von 1978 bis 1994 arbeitete er als Verkehrs-Consultant, danach war er bis 2011 Professor an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden. Außerdem war er von 2015 bis 2025 Gastprofessor an der Beijing Jiaotong University in China. Hansen gilt als international renommierter Experte in Sachen Verkehrswesen und Eisenbahnkapazität. 2017 erschien von ihm der Fachartikel "Review of planning and capacity analysis for stations with multiple platforms – Case Stuttgart 21" im "Journal of Rail Transport Planning & Management" (Vol. 6, Ausgabe 4, 2017), in dem er sich auch mit dem S-21-Stresstest befasst.  (os)

In der letzten Zeit hatte ich das Projekt nicht mehr so genau verfolgt, aber von diesem neuen Stand habe ich natürlich gehört. Das ist unglaublich.

Was in den aktuellen Debatten über das Projekt neben den großen Fragen nach Kosten und Inbetriebnahmetermin etwas zu kurz kommt: Die nach der Kapazität des künftigen Durchgangsbahnhofs. Mit dem Stressfest 2011 war diese Frage für die Projektbetreiber und S-21-Fans abgehakt: Der Test habe den Nachweis gebracht, dass der Bahnhof bis zu 49 Züge in der Spitzenstunde bewältigen könne. Sie haben sich in einem 2017 publizierten wissenschaftlichen Aufsatz intensiv mit dem Stresstest befasst. Wie bewerten Sie die behauptete Leistungsfähigkeit von 49 Zügen?

Theoretisch zulässig ist so eine Behauptung – unter der Voraussetzung der angenommenen Verspätungswahrscheinlichkeit und der angesetzten Haltezeiten auf Basis der Richtlinienwerte der Deutschen Bahn. Aber ob diese Ausgangsannahmen in der Praxis so realisierbar sind, ist eine ganz andere Frage. Das wage ich zu bezweifeln.

Worauf gründen Ihre Zweifel?

Zum Beispiel wurden die angenommenen Haltezeiten schon in den 1990er-Jahren durch Professor Gerhard Heimerl vom Verkehrswissenschaftlichen Institut der Uni Stuttgart (VWI) auf vorhandenen Bahnhöfen der DB für den Regional- und Fernverkehr untersucht, aber nur pauschal. Heimerl setzte auf Basis seiner Untersuchungen eine Haltezeit von zwei Minuten für Fernverkehrszüge an. Aber schon damals wurden Haltezeitüberschreitungen von länger als zwei Minuten registriert bei einzelnen Bahnhöfen. Ich habe selbst in der Zeit, als ich mich mit Stuttgart 21 beschäftigt habe, von Hand am Düsseldorfer Hauptbahnhof über eine Spitzenstunde die Haltezeiten der Züge auf den Fernverkehrsgleisen gestoppt. Und habe dabei festgestellt, dass die geplanten Haltezeiten auch im Mittel größer sind als zwei Minuten. Und ich kann aus eigener Erfahrung als Bahnreisender sagen, wenn man mit Koffern unterwegs ist und nicht genau vor dem Wagen steht, wo man einen Sitzplatz reserviert hat, dann führt das immer zum Rennen von einer Tür zur anderen. Insofern ist die Annahme einer Haltezeit von zwei Minuten in der Praxis oft nicht zu halten.

In Ihrem Aufsatz kritisieren Sie neben zu kurz angesetzten Haltezeiten auch zu kurze Zugfolgezeiten und zu gering angesetzte Verspätungswahrscheinlichkeiten. Sie schreiben: "Die von den Stresstest-Simulationen berichtete Leistungsfähigkeit ist viel zu optimistisch verglichen mit den praktischen Erfahrungen!" – mit Ausrufezeichen im Original.

Methodisch ist die theoretische Analyse, die damals vorgenommen wurde, formal korrekt. Wenn man unterstellt, dass die Haltezeiten so realisiert werden können, wie sie geplant sind, und nicht mehr als zehn Prozent überschritten werden, dann kann man das natürlich auch mit Simulationen in einem Stresstest durchspielen und kommt zu einem Ergebnis, dass die zu erwartende Betriebsqualität befriedigend bis gut sein würde. Aber das sind ja nur theoretische Werte. Die Annahmen hätten durch empirische Daten verifiziert werden müssen, das geschah nicht. So wurde im Stresstest etwa auf einigen Bahnsteigen des Regionalverkehrs der Einsatz von kurzen Zügen und einer schnellen Zugfolge unterstellt. Was außer Acht gelassen worden sein könnte, ist, dass auch die Haltezeiten von Regionalverkehrszügen, die nacheinander auf den gleichen Bahnsteigen halten, noch durch Fahrgastbewegungen negativ beeinflusst werden.

Wie zum Beispiel?

Etwa durch Umsteiger, die von dem später angekommenen Zug noch schnell in den ersten Zug, der abfahren soll, umsteigen wollen. Wenn der erste Zug noch nicht abgefahren ist, dann können Haltezeiten überschritten werden wegen der spät ankommenden Fahrgäste. Das ist ein hohes Risiko, dass dadurch die Variation der Haltezeiten besonders auf den Regionalverkehr-Bahnsteigen deutlich größer ausfallen wird als auf den Bahnsteigen für den Fernverkehr.

Wie hätte man praxisnähere Werte bekommen können?

Ich glaube, dass vor dem Stresstest eine erneute empirische Auswertung von Haltezeiten in vergleichbaren Bahnhöfen angebracht gewesen wäre. Das ist leider nach 1997, nach Heimerls Untersuchung, nicht mehr erfolgt. Es gibt also keine Statistiken darüber, wie die Haltezeiten für verschiedene Zugkategorien in Kopfbahnhöfen wie zum Beispiel in Stuttgart oder in München oder in Durchgangsbahnhöfen wie in Düsseldorf oder in Hannover tatsächlich aussehen. Und ich hätte mir auch gewünscht, dass 2011 spätestens nach der großen Auseinandersetzung über den Stresstest neue Daten vorgelegt werden. Aber das konnte offenbar politisch nicht durchgesetzt werden von Seiten der Landesregierung gegenüber der Deutschen Bahn.

Statistische Analysen realisierter Haltezeiten könnte man ableiten aus den Daten, die die modernen digitalen Stellwerke liefern. Aber auf diesen Daten sitzt die DB und will sie offenbar nicht veröffentlichen, wenn nicht die politischen Entscheidungsträger dies fordern. Da ist eben dieses Zwitterverhältnis zwischen Politik und Deutsche-Bahn-Vorstand – der eine will dem anderen nicht weh tun.

Sie vermissen den politischen Druck, dass die DB die ihren Planungen zugrundeliegenden Parameter transparent macht?

Zumindest wenn der neue Bahnhof in Stuttgart in Betrieb genommen wird, wäre es wünschenswert, dass nach drei oder sechs Monaten eine umfangreiche Analyse vorgenommen wird, wie die Haltezeiten und die Verspätungswahrscheinlichkeit tatsächlich ausfallen. Denn Züge, die von Zugführern manuell gesteuert werden, werden niemals so pünktlich in der geplanten Zeit eintreffen. Das kann man eigentlich nur innerhalb des Digitalen Knotens Stuttgart 21 realisieren, wenn alle Züge mit automatischen Zugsteuergeräten, insbesondere auch die Regionalzüge, ausgerüstet worden sind.

Die komplizierte Realisierung des "Digitalen Knotens Stuttgart" (DKS) wird von der Bahn als ein Grund für die Verzögerungen bei der Umsetzung von S 21 genannt. Seit der Vorstellung des Projekts DKS im Jahr 2018 ist zu beobachten, dass sich sehr große Heilserwartungen an die digitale Sicherungs- und Leittechnik ETCS knüpfen. Dank ihr erhoffen sich die Bahn und die S-21-Projektpartner noch einmal eine deutliche Kapazitätssteigerung im Tiefbahnhof. Zu Recht?

Das habe ich in der Vergangenheit auch untersucht. Die Erwartungen bei ETCS hinsichtlich der Kapazitätssteigerung waren vor allen Dingen theoretisch begründet, aber in der Praxis sind die unterstellten Bremsverzögerungen und Beschleunigungswerte der eingesetzten Züge oft nicht realisierbar.

Ähnliches ist aus der Schweiz zu hören, die seit rund 25 Jahren Erfahrungen mit ETCS hat. Der frühere Präsident der Schweizer Lokführergewerkschaft Hubert Giger meinte sogar gegenüber Kontext, dass mit ETCS Level 2 bis zu 14 Prozent Kapazitätseinbußen auftreten – weil die Lokführer mit ETCS defensiver fahren würden, weil die Bremskurven die ganze Zeit überwacht werden und dadurch meist viel flacher sind – und damit länger –, als bei einer manuellen Bremsung (Kontext berichtete).

Diesen Eindruck kann ich bestätigen. Das hängt, soweit ich weiß, damit zusammen, dass die Zugsteuergeräte unter ETCS Level 2 nicht die Genauigkeit aufweisen wie unter Level 3. Bei letzterem müssten nämlich die Bremskurven ganz präzise eingehalten werden.

Wenn mit Verweis etwa auf die Empirie in der Schweiz Zweifel an den Kapazitätssteigerungen durch ETCS geäußert werden, kommt bisweilen das Argument, beim Digitalen Knoten Stuttgart werde ja Level 3 und nicht Level 2 eingesetzt werden, damit werde alles besser. Aber gibt es für ETCS 3 überhaupt schon ausreichend empirische Daten, um Vorhersagen zu Kapazitäten treffen zu können?

Nein. ETCS Level 3 wird aktuell erprobt auf Nebenstrecken. Es ist nicht absehbar, wenn in einem großen Knoten Regional- und Fernverkehrslinien aus verschiedenen Streckenabschnitten zusammenkommen, ob dieses modernste Zugsicherungssystem ohne ortsfeste Signalanlagen unter allen Umständen eine zuverlässige Datenübertragung gewährleisten kann. Also, das ist nach wie vor Zukunftsmusik.

2023 hat das Verkehrswissenschaftliche Institut (VWI) der Uni Stuttgart im Auftrag des baden-württembergischen Verkehrsministeriums eine Studie zu einem zukünftigen "Nahverkehrsdreieck" in Stuttgart angefertigt (Kontext berichtete), in dem auch die Kapazität des Tiefbahnhofs nach einer Einführung von ETCS neu berechnet wurde. Das VWI nannte eine Kapazität von nun 59,9 Zügen pro Stunde – also noch einmal rund zehn mehr als im Stresstest. Ist so etwas aus Ihrer Sicht realistisch?

Ich kenne diese Studie nicht und ich würde auch vorsichtig sein, einer Untersuchung zu folgen, die eine solche Prognose abgibt – für eine Situation, die vielleicht erst 2050 infrastrukturell und beim Zugmaterial gegeben sein könnte. In der Theorie ist es nicht ausgeschlossen, aber in der Praxis würde ich in solche Kapazitätswerte mittelfristig keine großen Hoffnungen setzen. Weil eben die Haltezeiten der Züge im Personenverkehr oft über den für Stuttgart 21 geplanten Zeiten liegen und die zwei Minuten in dem zukünftigen Durchgangsbahnhof in Stuttgart meines Erachtens über mehrere Stunden nicht zu halten sind.

Ewiger Kapazitätsstreit

Es war der letzte Akt der sogenannten S-21-Schlichtung unter dem Vorsitz des früheren CDU-Politikers Heiner Geißler: Am 29. Juli 2011 fand im Stuttgarter Rathaus die Präsentation des Stresstests für Stuttgart 21 statt. Mit ihm sollte die Bahn nachweisen, dass der geplante unterirdische Durchgangsbahnhof tatsächlich die behauptete Kapazität hat, 49 Züge in der Spitzenstunde abzufertigen. Die Bahn hatte die Testsimulation durchgeführt und dann von der Schweizer Verkehrsberatungsfirma SMA und Partner begutachten lassen. Teilweise hatten die Stuttgart-21-Gegner nur wenige Stunden Zeit, sich mit diesen Dokumenten zu beschäftigen, Boris Palmer (damals Grüne, heute parteilos) wies bei der Veranstaltung im Rathaus dennoch Fehler um Fehler in der Simulation nach (Kontext berichtete). Von dieser Kritik lenkte dann allerdings ab, dass Geißler im Laufe der Präsentation völlig überraschend das Konzept eines Kombi-Bahnhofs präsentierte, das er mit SMA-Mitgründer Werner Stohler ohne Wissen der Konfliktparteien ausgetüftelt hat. Der Vorschlag eines verkleinerten Kopfbahnhofs für den Nahverkehr und eines gegenüber S 21 leicht verkleinerten Durchgangsbahnhofs für den Fernverkehr wurde medial viel diskutiert, ohne von den Projektbetreibern je ernsthaft in Erwägung gezogen zu werden – bis heute nicht.

Die Frage der Kapazität ist ein ewiger Streit. Denn die 49 Züge pro Stunde, die die Bahn im Juli 2011 beim Stresstest ermittelte, taugen nicht nur wegen zahlreicher Verfahrensmängel (Kontext berichtete mehrmals, u.a. hier, hier und hier) kaum als Beleg für die Überlegenheit der Tunnelstation. Selbst wenn die Zahl realisierbar wäre, bedeutet sie nicht 30 Prozent mehr als das Maximum des Kopfbahnhofs, sondern nur 30 Prozent mehr als die 37 Züge, die im damaligen Fahrplan in der Spitzenstunde fuhren. Seit 2011 besonders intensiv um den Nachweis von Fehlern und Mängeln in der Stresstest-Simulation kümmert sich der Physiker Christoph Engelhardt, Initiator des Faktencheckportals Wikireal.  (os)

Was käme aus Ihrer Sicht einer realistischen Einschätzung der Leistungsfähigkeit des Tiefbahnhofs näher als die im Stresstest angenommenen 49 Züge? Viele Kritiker:innen des Projekts gehen ja von nur 32 bis 35 Zügen pro Stunde aus.

Da würde ich mich zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht festlegen wollen. Einer theoretischen Analyse heute sind Beobachtungen im Zuge der Inbetriebnahme 2031 vorzuziehen. Es lohnt meines Erachtens nicht, sich jetzt damit auseinanderzusetzen, wie viele Züge abgewickelt werden können, solange man nicht einen vergleichbaren Netzbetrieb realisiert hat. Und ein solches Netz gibt es in der Bundesrepublik bislang nicht, im Ausland im Fernverkehr auch nicht.

In Ihrem Aufsatz von 2017 haben Sie auch geschrieben: "Die Frage ist, wie eine starke Allianz von Wissenschaftlern, Politikern und Bahn-Managern den wachsenden öffentlichen Widerstand gegen dieses Projekt unterliefen, und warum Sie Erfolg damit hatten, den Bau eines derart großen Eisenbahn-Infrastruktur-Projekts fortzusetzen, dessen finanzielle und volkswirtschaftliche Kosten seit wenigstens fünf Jahren bekanntermaßen viel höher sind als der erwartete Nutzen?" Sind Sie heute der Antwort näher?

Es gibt ja immer wieder Versuche der Bundesländer, Mittel des Bundes für den Infrastrukturausbau an sich zu ziehen. Bei Stuttgart 21 konnte damals Professor Heimerl, der das Projekt erdacht hat, die DB davon überzeugen. Die Landesregierung ist dem dann auch gefolgt, weil sie hoffen konnte, dass die Bundesregierung für den Ausbau der Hochgeschwindigkeitsstrecken das Projekt mitfinanzieren würde. Ein bisschen vergleichbar mit dem Transrapidprojekt in München – nachdem der Plan einer Magnetschwebebahn zwischen Hamburg und Berlin gestoppt worden war, wollte die bayerische Landesregierung Bundesmittel nach München lenken. Das Projekt wurde dann aber auch gestoppt.

Die Stuttgarter Allianz war in diesem Sinne erfolgreicher – S 21 wurde nicht gestoppt.

Aber wenn man das heute vergleicht mit den Anfängen des Projekts 1994, dann sind die Erwartungen immer noch nicht erfüllt und die Kosten mindestens um 400 bis 500 Prozent unterschätzt worden. Wenn man daraus die Lehren ziehen will, bedeutet das, dass man keine weiteren Abenteuer eingehen sollte. Es sei denn für klar umrissene Infrastrukturmaßnahmen, die notwendige Kapazitäten schaffen und wirtschaftlich genutzt werden.

Wenn Sie der baden-württembergischen Landesregierung etwas raten können im Umgang mit der Bahn und mit dem Projekt, was wäre das?

Im Verkehrsministerium müssten sie sich um Berater bemühen, die wirklich unabhängig sind von der Deutschen Bahn. Die müssen über die nötigen Ressourcen verfügen, um darüber ein Urteil auf Basis von Analysen zu geben, die nicht beeinflusst sind durch Geschäftsbeziehungen.

Käme dafür das VWI der Uni Stuttgart in Frage?

Nein, die sind befangen. Ohne da etwas zu unterstellen, aber das Institut ist ja für das Projekt mitverantwortlich, von der Ideenentwicklung bis hin zur Auseinandersetzung darüber. Da müssten Experten aus einem anderen Institut – ob aus Aachen oder Dresden, da gibt es Möglichkeiten – beauftragt werden, die ein unabhängiges Urteil treffen können: Dass sie das können, ist aber auch abhängig von der Zusicherung der DB, alle geforderten Daten bereitzustellen.

Dann müsste auch die DB ihren Umgang ändern mit Daten, die sie als Betriebsgeheimnisse beurteilt.

Ja, natürlich. Gegenwärtig ist die Praxis so: Das Verkehrsministerium fragt die DB, woran wollt ihr euch messen lassen, nach welchen Qualitätsindikatoren? Und dann macht die DB einen Vorschlag. Das finde ich eine falsche Herangehensweise.

Noch einmal zurück zum Stresstest von 2011: Der Physiker Christoph Engelhardt hat ihn einmal als "den größten technisch wissenschaftlichen Betrugsfall der deutschen Industriegeschichte" bezeichnet. Wie sehen Sie das?

Das ist mir eine zu dramatische Formulierung. Es gibt industriepolitisch andere Projekte, die mehr Schaden verursacht haben. Beim Ausbau der Kernenergie sind viel mehr Steuermittel verbrannt worden. Das wäre gar nicht darstellbar gewesen ohne Mittel des Bundes, die aber hinterher durch den frühzeitigen Ausstieg eine unrentable Investition dargestellt haben.

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