Erneuerung von Zugsicherungstechnik: Von New York City über Toronto bis ins Ruhrgebiet

Die am 27. Oktober 1904 eröffnete New York City Subway befördert jeden Werktag rund 5,6 Millionen Fahrgäste im 24/7-Betrieb. Das U-Bahn-Netz zählt zu den ältesten und mit seinen 26 Linien, 468 Bahnhöfen, 1355 Kilometern Gleis und 6.200 Personenwagen zehn unterschiedlicher Baureihen zugleich zu den komplexesten Netzen weltweit.

Ein Großteil dieser Infrastruktur ist marode und seit mehreren Jahrzehnten erneuerungsbedürftig. Große Teile der Stellwerke und des Zugsicherungssystems sind zwischen 1930 und 1960 eingerichtet worden und seitdem 24/7 in Betrieb. Sie haben ihre maximale Lebensdauer erreicht und müssen ersetzt werden. Darüber hinaus hat die New York City Subway nicht mit dem technischen Fortschritt der letzten Jahrzehnte Schritt gehalten. Folge sind Einschränkungen in der Leistungsfähigkeit und vergleichsweise häufig auftretende Störungen.

Die New Yorker U-Bahn verkehrt in festen Blockabständen. Die einzelnen Streckenblöcke sind etwa 300 Meter lang. Durch moderne Zugleittechnik wie das LZB-Pendant Communication-Based Train Control (CBTC) können die Zugfolgezeiten verringert und die Streckenkapazität um rund 20 Prozent ohne den Bau zusätzlicher Gleise erhöht werden. Mit Ausnahme der Linien 1, G, J/Z, L und M operieren alle Linien am Kapazitätslimit (die Linie L ist bereits mit dem System Trainguard MT CBTC von Siemens automatisiert worden). Bis zum Jahr 2050 soll CBTC flächendeckend im New Yorker U-Bahn-Netz zum Einsatz kommen. Pro Jahr sollen etwa 25,75 – 33,8 km Strecke umgerüstet werden.

Das CBTC-System soll in Zukunft die Geschwindigkeit der Züge sowie Anhalte- und Anfahrvorgänge kontrollieren. Hierfür sind jedoch die Ausstattung des Streckennetzes mit Balisen und Kommunikationstechnik sowie eine Umrüstung der Züge notwendig (für Details siehe: Automatisierter Bahnbetrieb und führerlose Züge: Eine Einführung (Technik, Vorteile, Hürden, Umsetzungszeitraum).

Die seit dem Jahr 2000 im Betrieb befindlichen Züge der Baureihen R143 und R160 (8313-8376) sind bereits für den CBTC-Betrieb ausgerüstet. Neue Züge der Baureihen R179, R188 und R211 werden ebenfalls für den CBTC-Betrieb geeignet sein.

Siemens und Thales werden die Local- und Express-Trasse der Queens Boulevard Line für den CBTC-Betrieb umrüsten. Die Strecke ist der erste Abschnitt im New Yorker U-Bahn-Netz auf dem mehrere Linien (E, F, M, R) verkehren. Die Planungen für den Umbau beginnen im Jahr 2015, erste Umbaumaßnahmen sind für das Jahr 2017 geplant. Die Umrüstung der Strecke während des laufenden 24/7-Betriebs gilt als große Herausforderung. Der Umbau wird in Phase 1 205,8 Millionen US-Dollar, umgerechnet rund 190 Millionen Euro, kosten. Für die Umrüstung der gesamten Queens Boulevard Line wird mit Kosten von rund 900 Millionen US-Dollar (~825 Millionen Euro) gerechnet.

Toronto

Die kanadische Großstadt Toronto steht vor ähnlichen Herausforderungen wie New York City: Ein 60 Jahre altes und somit erneuerungsbedürftiges Zugsicherungssystem sowie eine ausgereizte Streckenkapazität. Toronto hat hinter New York und Mexiko City das am drittstärksten genutzte Metro-Netz Nordamerikas. Im Jahr 2009 wurde Alstom mit der Automatisierung der 31 km langen Yonge-University-Spadina Linie (YUS) beauftragt. Durch das CBTC-System Alstom Urbalis soll die Zugfolgezeit von 2 Minuten 30 Sekunden auf 1 Minute und 48 Sekunden verkürzt werden.

Aber nicht nur in Nordamerika muss veraltete Zugsicherungs- und Leittechnik ersetzt werden. In Deutschland besteht beispielsweise akuter Bedarf in Düsseldorf und Duisburg. Mit entsprechenden Finanzierungsproblemen.

Stadtbahn Rhein-Ruhr und insbesondere Duisburg

Ein erster Teil der Stadtbahn Düsseldorf erfolgte 1981 mit einem Tunnel und zwei U-Bahnhöfen nördlich der Innenstadt. Der Innenstadttunnel ging 1988 in Betrieb. Die ersten Streckenabschnitte und die im Einsatz befindliche Zugsicherungstechnik haben somit bereits ein Alter von mehr als 30 Jahren erreicht.

Die betriebenen Relaisstellwerke sind teilweise extrem hohen Belastungen ausgesetzt und weisen einen wachsenden Instandhaltungsbedarf auf. Dieser dürfte mit steigendem Alter der technischen Anlagen noch weiter anzuwachsen. Hinzu kommt, dass die Verfügbarkeit von Ersatzteilen zurückgeht und diese von der Industrie nicht mehr gefertigt werden. Mitarbeiter, welche die Fähigkeit für umfangreiche Reparaturen besitzen und Ersatzteile teilweise selber bauen, nähern sich dem Pensionsalter und werden der Rheinbahn nur noch für einige Jahre zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund hat man sich für den Ersatz veralteter Stellwerkstechnik entschieden.

Zwischen Düsseldorf und Duisburg verkehrt die Stadtbahnlinie U 79. Diese betreibt die Rheinbahn in Gemeinschaft mit der Duisburger Verkehrsgesellschaft (DVG). Der Ersatz der Zugsicherungstechnik betrifft somit nicht nur Düsseldorf, sondern auch Duisburg.

Die Stadt Duisburg leidet jedoch unter einer sehr angespannten Finanzlage. Für die Erneuerung der Stellwerkstechnik müsste Duisburg einen Anteil von 35 bis 36 Millionen Euro tragen, davon vier Millionen für Fahrzeuge und 32 Millionen für die in Tunneln eingebaute Technik. Jahrelang war unklar, wie Duisburg die Ersatzinvestition finanzieren soll. Schlimmstenfalls wäre die U 79 an der Stadtgrenze unterbrochen worden.

Nach langen Verhandlungen hat der Verkehrsverbund Rhein-Ruhr (VRR) im Februar 2015 zugesichert, 80 Prozent der förderfähigen Gesamtkosten von 32 Millionen Euro, zu übernehmen.

Die Schwierigkeiten Duisburgs bei der Bereitstellung der notwendigen Finanzmittel für den Erhalt der Stadtbahn stehen nur stellvertretend für ein größeres Problem. Der Ausbau des Stadtbahn-Netz Rhein-Ruhr wurde in den siebziger und achtziger Jahren großzügig von Bund und Land über das Gemeindeverkehrsfinanzierungsgesetz (GVFG) mit 90 Prozent gefördert. Alleine für den Bau des 21 Kilometer langen Straßen-/U-Bahn-Netzes in Duisburg flossen damals 1,5 Milliarden Euro Fördermittel. Pro Jahr kostet die Instandhaltung von Stadtbahn-Infrastruktur und -Betriebstechnik rund vier Millionen Euro – Geld, das Duisburg eigentlich fehlt.

Ersatzinvestitionen werden nicht durch den Bund gefördert und sind von den Kommunen und Verkehrsunternehmen selbst zu tragen. Diese haben jedoch in den vergangenen Jahrzehnten keine Rücklagen für Investitionen in neues Rollmaterial, Schienen und Bahnkörper, Stadtbahntunnel sowie Zugsicherungstechnik gebildet. Häufig war dies auch aufgrund der kommunalen Haushaltslage gar nicht möglich. Die Finanzierungslücken sind jedoch eklatant:

Kommunen und Verkehrsunternehmen müssen bis 2016 ca. 1,1 Milliarden Euro allein in die Erneuerung der U-/Straßenbahn-Systeme in NRW investieren. Das sind im Durchschnitt jährlich gut 180 Mio. € Investitionen durch die Verkehrsunternehmen selbst und weitere knapp 40 Mio. € direkt durch die Kommunen. Direkte kommunale Investitionen sind deshalb notwendig, weil sich die unterirdischen Verkehrsanlagen (Tunnel, Bahnhöfe) in einigen Städten ganz oder teilweise in deren Eigentum befinden. Pro Kilometer Stadtbahntunnel fallen etwa 10,5 Millionen Euro für die Erneuerung an. Von 2017 – 2025 sind weitere ca. 2,0 Mrd. € an Investitionen für Erneuerungsmaßnahmen erforderlich. Das entspricht jährlich 193 Mio. € an Investitionen durch die Verkehrsunternehmen selbst und weitere 26 Mio. € jährlich direkt durch die Kommunen. Von diesem Investitionsbedarf in die Erneuerung der Anlagen können die Unternehmen gut 26% durch eingesparte Abschreibungen bis 2016 selbst finanzieren. Für den verbleibenden Rest von annähernd 74% oder ca. 800 Mio. € besteht aktuell keine Finanzierungsbasis.

Neben einem hohen Finanzbedarf für ortsfeste Infrastruktur besteht ein hoher Bedarf für neues Rollmaterial.

U-Bahn – und Straßenbahnfahrzeuge sind überaltert. Das Flottenalter liegt mit knapp 18 Jahren etwa 20% über den technisch – wirtschaftlich gebotenen Durchschnitt von 15 Jahren. Allein 178 Fahrzeuge von 1.407 Fahrzeugen haben die technisch-wirtschaftliche Nutzungsdauer von 30 Jahren bereits überschritten. Für Redesign und Ersatzbeschaffung müssen die Verkehrsunternehmen von 2012 – 2016 ca. 630 Mio. € (oder 126 Mio. € jährlich) aufwenden. Für den Zeitraum 2017 – 2025 sind gut 1,6 Mrd. € (oder 180 Mio. € jährlich) notwendig. Aufgrund eingesparter Abschreibungen stehen in der Betrachtungsperiode 2012 – 2016 40 Mio. € oder ca. 32% der notwendigen Investitionssumme zur Verfügung (vgl. Wente, Volker: Wesentliche Ergebnisse der „Unternehmensbefragung zum Reinvestitionsbedarf bei Verkehrsunternehmen und Kommunen im schienengebundenen ÖPNV in NRW“)

Der WDR hat in der Dokumentation “Endstation – Kollaps im Nahverkehr” die Situation des ÖPNV im Ruhrgebiet aufgearbeitet und bot unter anderem einen interessanten Einblick in die zu erneuernden Stellwerke und die dort heute immer noch tagtäglich eingesetzte Technik. Leider steht die Dokumentation nicht mehr in der Mediathek zur Verfügung.