Transrapid - Analyse der Umsetzungsprobleme

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Technischer Vergleich zwischen Transrapid und Rad-Schiene-Technik
2.1. Spurführung und Trassierung
2.2. Geschwindigkeit und Reisezeitvorteile
2.3. Lärmemissionen und Energieverbrauch

3. Betriebswirtschaftliche Beurteilung
3.1. Investitions- und Betriebskosten
3.2. Erlöse
3.3. Finanzierung

4. Volkswirtschaftliche Beurteilung
4.1. Industrie- und beschäftigungspolitische Perspektive
4.2. Verkehrspolitische Perspektive
4.3. Umweltpolitische Perspektive
4.4. Machbarkeitsstudien und Nutzen-Kosten-Analyse

5. Perspektiven

6. Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

Die Entwicklung der Magnetschnellbahn (MSB) Transrapid begann in den 70er Jahren mit dem Ziel, die damals bestehende Geschwindigkeitslücke zwischen der Eisenbahn und dem Flugzeug zu schließen. Es herrschte die Auffassung, dass mit der Rad-Schiene(R/S)-Technik der Geschwindigkeitsbereich über 250 km/h nicht abgedeckt werden kann.^[1] Heute erreichen moderne Hochgeschwindigkeitszüge durch die permanente Weiterentwicklung und Verbesserung der R/S-Technik während Testfahrten auf speziell ausgebauten Hochgeschwindigkeitsstrecken bereits Geschwindigkeiten über 500 km/h, im Regelbetrieb 300 km/h.

1977 entschied sich der BMFT für die Förderung der Magnetbahntechnologie. Seitdem sind über 1,3 Milliarden Euro an staatlichen Fördermitteln bereitgestellt worden.^[2] 1979 wurde der Transrapid 05 auf der Internationalen Verkehrsausstellung in Hamburg vorgestellt und eingesetzt,^[3] seit 1984 fährt der Transrapid 08 auf der 31,5 km langen Transrapid Versuchsanlage im Emsland (TVE). Die erste und bis heute einzige kommerzielle Transrapidstrecke befindet sich in Shanghai.^[4]

Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Umsetzungsprobleme der MSB Transrapid, warum trotz 25 jähriger hoher staatlicher Förderung und großer Unterstützung der deutschen Politik die Hochtechnologie Transrapid weltweit kaum Beachtung findet und selbst in Deutschland wohl kaum zur kommerziellen Anwendung gebracht werden wird. In Kapital 2 folgt ein technischer Vergleich des Transrapid mit der R/S-Technik. Der betriebswirtschaftlichen Beurteilung des Transrapid in Kapitel 3 folgt eine volkswirtschaftliche Beurteilung in Kapitel 4. In Kapitel 5 werden mögliche Perspektiven der MSB-Technik untersucht, die Arbeit schließt in Kapitel 6 mit einer Zusammenfassung.

2. Technischer Vergleich zwischen Transrapid und Rad-Schiene-Technik

2.1 Spurführung und Trassierung

Die MSB Transrapid und die Eisenbahn auf Basis der R/S-Technik sind spurgeführte Verkehrsmittel.^[5] Bei der R/S-Technik besteht ein direkter und relativ kleiner Kontakt über die Räder zwischen Fahrzeug und Fahrweg, über den Beschleunigungs-, Brems- und Tragkräfte übertragen werden müssen.^[6] Fahrweg und Rad unterliegen einem ständigen belastungs- und zeitabhängigen Verschleiß. Der Transrapid besitzt keinen Kontakt zum Fahrweg, er schwebt berührungs- und verschleißfrei mittels Führungs- und Tragmagneten in einem gleichbleibend geringen Abstand über dem Fahrweg. Die Fahrzeuge umfassen den Fahrweg und verhindern somit ein entgleisen oder kippen. Nachteilig ist dieses System bei Hindernissen auf dem Fahrweg, die kinetische Energie kann nicht durch entgleisen abgebaut werden, der Transrapid trifft quasi auf ein starres Hindernis.^[7] Bei der R/S-Technik befindet sich der Antrieb im Fahrzeug, während die MSB durch einen im Fahrweg eingebauten Langstator-Linearmotor angetrieben und abgebremst wird. Diese Technik ermöglicht bei topographisch anspruchsvollem Gelände eine flexiblere Trassierung der Magnetbahnstrecke, ist jedoch auch mit Nachteilen verbunden.^[8] Innovationen und Veränderungen im Antrieb sind bei der R/S-Technik wesentlich leichter umsetzbar, da meist lediglich die Fahrzeuge ausgetauscht werden müssen, während bei der MSB der ganze Fahrweg ersetzt werden muß.

2.2 Geschwindigkeit und Reisezeitvorteile

Befürworter des Transrapid verweisen gerne auf die im Vergleich zur R/S-Technik viel höhere mögliche Endgeschwindigkeit.^[9] Unter Berücksichtigung des mit der Geschwindigkeit überproportional ansteigenden Luftwiderstands und somit höheren Energieverbrauchs wird die unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten betrachtete Höchstgeschwindigkeit des Transrapid im Regelverkehr mit 400-450 km/h angegeben, lediglich 100 km/h mehr als bei heutigen R/S-Fahrzeugen wie dem TGV oder dem ICE.^[10] Der berührungsfreie Antrieb ermöglicht eine viel höhere Beschleunigung als bei vergleichbaren R/S-Fahrzeugen, wodurch die Höchstgeschwindigkeit früher und auch auf kurzen Strecken erreicht wird.^[11] Vergleicht man die tatsächlichen Reisezeiten, fällt der Zeitgewinn durch die höhere Endgeschwindigkeit sehr gering aus. Bei einem angenommenen Halteabstand von 100 km benötigt ein ICE3 mit einer Höchstgeschwindigkeit von 300 (350) km/h von Abfahrt zu Abfahrt 26 (24) Minuten, der Transrapid würde mit 22 Minuten lediglich 4 (2) Minuten weniger benötigen.^[12] Der Geschwindigkeitsvorteil des Transrapid und die somit geringere Reisezeit wird lediglich bei sehr großen Halteabständen relevant, die in Deutschland aufgrund der vorliegenden Siedlungsstruktur und politischer Interessen kaum möglich sind.^[13] Neue Entwicklungen und Verbesserungen der R/S-Technik werden zukünftig noch höhere Geschwindigkeiten zulassen und den geringen Reisezeitvorteil des Transrapid weiter verringern.

2.3 Lärmemissionen und Energieverbrauch

Die Befürworter des Transrapid verweisen auf dessen geringere Lärmemissionen aufgrund der berührungsfreien Fortbewegung gegenüber vergleichbaren R/S-Fahrzeugen. Dies trifft lediglich bei identischer Geschwindigkeit der Fahrzeuge zu, hier ist der Transrapid klar im Vorteil. Bei hohen Geschwindigkeiten wird die Überwindung des Luftwiderstands zur größten Lärmquelle, wobei die Lärmemissionen überproportional mit steigender Geschwindigkeit zunehmen. Dies führt beim direkten Vergleich der Reisegeschwindigkeiten von 300 km/h beim ICE und 400-450 km/h beim Transrapid zu höheren Lärmemissionswerten für den Transrapid, ein Lärmvorteil ist somit nicht erkennbar. Zukünftige Entwicklungen und Verbesserungen der R/S-Technik, vor allem im Bereich der Fahrwege, Fahrgestelle, Räder und Aerodynamik, werden die Lärmemissionen der R/S-Hochgeschwindigkeitszüge weiter verringern.

Auch beim Energieverbrauch lassen sich für den Transrapid keine Vorteile gegenüber vergleichbarer R/S-Technik erkennen. Der bei vielen Vergleichen angewandte Quotient Energieaufwand pro Sitzplatzkilometer ist aufgrund der engeren Bestuhlung des Transrapid sowie fehlendem Bordrestaurant nicht aussagekräftig.^[14] Geeigneter erscheinen hier die Größen Energieaufwand pro nutzbarer Fahrzeuggrundfläche pro Kilometer^[15] oder Liter Benzin pro 100 Pkm^[16]. Die höhere Reisegeschwindigkeit des Transrapid gegenüber dem ICE und ein überproportional steigender Luftwiderstand und Energieverbrauch ergeben deutlich schlechtere Energieverbrauchswerte für den Transrapid.

Einzelne Transrapidstrecken sind reine Insellösungen und müssen in das bestehende Schienen- und Straßennetz integriert werden. Für die steigende Anzahl von Systemwechseln zwischen den Netzen muß zusätzliche Energie aufgewendet werden. Ein weiterer Nachteil für die Energiebilanz des Transrapid ist die spezifische Schwebeleistung von etwa 1 Kilowatt je Tonne Fahrzeuggewicht.^[17]

Ein energiewirtschaftlicher Vorteil des Transrapid ist nicht erkennbar.^[18] Zukünftige Entwicklungen und Verbesserungen der R/S-Technik, vor allem die Verwendung leichterer und stabilerer Werkstoffe sowie neue Konstruktionsverfahren und verbesserte Aerodynamik, werden zu weiteren Gewichtsreduzierungen und sinkenden Energieverbräuchen bei R/S-Fahrzeugen führen.^[19]

3. Betriebswirtschaftliche Beurteilung

3.1 Investitions- und Betriebskosten

Die Kosten eines spurgeführten Verkehrssystems setzen sich aus Investitions- und Betriebskosten zusammen. Zu den Investitionskosten zählen Infrastrukturkosten^[20], Fahrzeugkosten und sonstige Kosten^[21], wobei die Infrastrukturkosten und hier besonders die Trassenkosten deutlich dominieren. Erfahrungsgemäß steigen die Trassenkosten mit zunehmender möglicher Höchstgeschwindigkeit.^[22] Gründe hierfür sind beim Transrapid die sehr aufwendige Fahrwegk onstruktion durch den integrierten Antrieb, hohe Verarbeitungsgenauigkeit aufgrund der höheren Fahrgeschwindigkeit sowie diemeist aufgeständerte Bauweise. Auch die Fahrzeugbeschaffungskosten liegen bei der R/S-Technik deutlich unter denen einer MSB.^[23]

[...]

^[1] Vgl. Wissenschaftlicher Beirat beim Bundesminister für Verkehr (1992), S. 274

^[2] Vgl. Herzberg, S. / Mixa, A. / Witt, M. (2002), S. 10

^[3] Vgl. Völkening, W. (2003), S. 62

^[4] Sie verbindet Long Yang Road-Station mit dem 30 km entfernten Flughafen Pudong

^[5] Vgl. Kossak, A. (2002), S. 488

^[6] Vgl. Labrenz, F. (2002), S. 23

^[7] Vgl. Breimeier, R. (2003), S. 204

^[8] Beim Transrapid sind kleinere Kurvenradien als bei der Rad-Schiene-Technik möglich. Die max. sinnvolle Steigung wird beim Transrapid mit 10% angegeben, während die Eisenbahn lediglich max. 4% bewältigen kann, vgl. Transrapid International GmbH & Co KG (2003), S. 11

^[9] Ohne Luftwiderstand könnte der Transrapid theoretisch auf jede beliebige Geschwindigkeit be- schleunigt werden

^[10] Vgl. Breimeier, R. (2003), S. 206

^[11] Aus Komfortgründen ist die maximale Beschleunigung beim Transrapid jedoch begrenzt

^[12] Vgl. Breimeier, R. (2003), S. 206

^[13] Als Beispiel wird auf die Neubaustrecke Frankfurt/Main - Köln mit den politisch durchgesetzten Haltestellen in Limburg und Montabaur hingewiesen

^[14] Vgl. Wissenschaftlicher Beirat beim Bundesminister für Verkehr (1992), S. 276

^[15] Vgl. Breimeier, R. (2003), S. 204-205

^[16] Vgl. Friedrich-Ebert-Stiftung (2001), S. 11

^[17] Vgl. Wissenschaftlicher Beirat beim Bundesminister für Verkehr (1992), S. 276

^[18] Vgl. Rothengatter, W. (1996), http://www.iww.uni-karlsruhe.de/forschung/rothengatter/transrapid/hearing_2.html

^[19] Vgl. Zapp, K. (2002), S. 424

^[20] z.B. Trasse, Energieversorgung, Bahnhöfe, P+R Anlagen, Lärmschutz

^[21] z.B. Planungskosten

^[22] Eine Transrapidtrasse ist mit 32-38 Millionen € pro km Neubaustrecke deutlich teurer als eine R/S- Hochgeschwindigkeitstrasse mit 16-20 Millionen €, vgl. Breimeier, R. (2003), S. 208, zitiert nach Breimeier, R. (2002)

^[23] Ein 8-teiliger ICE3 mit 415 Sitzplätzen kostet ca. 19 Millionen €, für einen 3-teiligen Transra- pid mit 148 Sitzplätzen liegen die Kosten bei ca. 30 Millionen €, vgl. Planungsgemeinschaft Metrorapid – Transrapid (2002); S. 6+10 sowie Werske, A. (o.J.), http://www.hochgeschwindigkeitszuege.com/germany/index_ice_3.htm