Pictures of the Future Frühjahr 2008
Maßgeschneiderte Lösungen – Zukunftsstudie Bahnverkehr
Der Schienenverkehr der Zukunft – leichter, schneller, weiter
Die Siemens-Forschung, Corporate Technology, hat zusammen mit der Siemens-Division Mobility in der Studie "Picture of the Future Rail" die Anforderungen an den Zugverkehr für die kommenden zehn bis 20 Jahre analysiert – in den Märkten Indien, Russland, China, USA und Europa. Methodisch lehnt sich die Studie an das Verfahren der "Pictures of the Future" an, das Siemens für die strategische Zukunftsplanung einsetzt. Das Projektteam veranstaltete Workshops mit Kunden, Betreibern, Wissenschaftlern und anderen Experten, definierte Schlüsseltechnologien und leitete unter Berücksichtigung von Megatrends wie Urbanisierung, demographischer Wandel, Sicherheit, Umweltschutz und Rohstoffverknappung Detailszenarien ab. Daraus entstand ein Zukunftsbild, das bis ins Jahr 2025 reicht.
Weltweit wird der Zugverkehr stark zunehmen. Denn die Zahl der großen Städte und Metropolregionen wird rasant steigen, und die Schieneninfrastruktur bildet eine wichtige Basis für den wirtschaftlichen Erfolg einer Region. Prognosen zufolge werden bis 2025 der weltweite Personennahverkehr um mehr als 30 % und der Güterverkehr um mehr als 65 % zunehmen. Die Passagiere profitieren von kürzeren Wartezeiten und mehr Service sowie attraktiveren und komfortableren Fahrzeugen. Die – oft voll automatisierten – Züge fahren nicht im festgelegten Abstand, sondern halten eine Distanz ein, die sich nach den relativen Zuggeschwindigkeiten richtet, was zu großer Zeit- und Energieersparnis führt.
Die Strecken zwischen großen Metropolen werden mit Hochgeschwindigkeitsnetzen – mit Geschwindigkeiten bis 450 km/h – zeitlich verkürzt. Zusätzlich werden eigens Korridore für den Gütertransport geschaffen. Dies führt sowohl zu einer verbesserten Transportleistung wie zu schnellerem Personenverkehr, da der langsamere Frachtverkehr auf eigenen Bahntrassen fährt. So könnten in China und Indien doppelstöckige Containerwagen auf neuen Schienenstrecken fahren. Auch selbstgesteuerte Güterwagen könnten auf ausgewählten Routen verkehren. Der Auftraggeber gibt das Ziel ein, die Wagen klinken sich selbst in den Fahrbetrieb ein und erreichen autonom ihren Bestimmungsort.
Allerdings ist der Bedarf nicht überall gleich: Je nach Region liegen die Schwerpunkte entweder in der Erweiterung des Nahverkehrs (USA, Europa, China, Indien), im gezielten Ausbau des Fernverkehrs für Personen und Güter (China, Indien) oder in der Modernisierung bestehender Bahnsysteme (Russland).
Dabei hat der Umweltschutz eine sehr hohe Priorität: 2025 werden die Züge leichter sein, und ihre Antriebe werden weniger Energie verbrauchen. Viel Hoffnung setzen die Experten in Radnabenmotoren. Bei dieser Technologie verschmelzen Rad, Antrieb und Bremse zu einer Einheit: der Elektroantrieb befindet sich direkt im Rad. Damit entfallen nicht nur Getriebe und Wellen, sondern auch Verluste bei der Kraftübertragung.
Für nicht elektrifizierte Strecken sind Züge mit Brennstoffzellenantrieb und Wasserstofftankstellen entlang der Strecken eine Option. Sämtliche Energie wird dann direkt an Bord des Zuges erzeugt – ohne Schadstoffemissionen. In den Innenstädten kommen dank der Kombination aus Leichtbau und Onboard-Energiespeichern für die Bremsenergie die Straßenbahnsysteme ohne Oberleitungen aus. Das niedrigere Gesamtgewicht der Züge vermindert darüber hinaus den Verschleiß der Gleise und den Wartungsaufwand.
Bis zum Jahr 2025 erwarten die Wissenschaftler auch die Entwicklung von Materialien, die sich im Brandfall selbst löschen oder die Ausweitung eines Feuers verzögern. Sie basieren auf Nanopartikeln, die in Metallen, Keramiken und Polymeren enthalten sind, etwa in Form von Ölen oder Gelen. Das europäische Satellitennavigationssystem Galileo wird es dank präziser Standortbestimmung erlauben, die Zugfolgen zu verkürzen. So lässt sich ein Vielfaches des Transportvolumens über die gleiche Bahninfrastruktur befördern.
Eine höhere Mobilität von Gütern und Passagieren wird insbesondere auch durch eine intelligente Vernetzung der Transportsysteme und die Integration aller Verkehrsträger möglich: Dank Telematik sowie einheitlicher Kommunikationsstandards und durchgängiger Schnittstellen sind künftig die verschiedenen Verkehrsmittel optimal aufeinander abgestimmt und die Informationen über die verschiedenen Verkehrsmittel miteinander verknüpft – ob Individual- und Schienenverkehr, Parkhäuser, Bahnhöfe oder Flughäfen. Fahrgäste und Autofahrer erhalten beispielsweise umfangreiche Informationen, die auf ihre individuelle Reisestrecke abgestimmt sind. Ein einziger Fahrschein gilt dann für alle Verkehrsträger, und die Passagiere reisen mit Bus, Bahn, Flugzeug oder Metro bequem von Tür zu Tür.
Evdoxia Tsakiridou