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[Technopie] Chicago Express Loop – The Boring Company plant den Bau eines unterirdischen Elektrobussystem zur Anbindung des Flughafens O’Hare

Chicago Express Loop The Boring Company O'Hare Airport
Chicago Express Loop: Frühe Visualisierung der Station O'Hare Airport - Bild: The Boring Company
In der Kategorie Technopie wird die Entwicklung ambitionierter und bislang nicht erprobter Verkehrstechniken und Infrastruktureinrichtungen beobachtet. Welche Entwicklung nehmen sie? Können sie überzeugen oder erfüllen sie die geweckten Erwartungen am Ende nicht? Die von Elon Musk gegründete Boring Company möchte in Chicago den sogenannten "Chicago Express Loop" errichten. Das Projekt besteht aus zwei 27 km langen Tunnelbauwerken, in denen elektrisch angetriebene Busse mit bis zu 240 km/h verkehren sollen. Die Herausforderung liegt nicht nur im technischen Bereich, sondern auch im finanziellen: Das zu 100 % privat finanzierte Vorhaben soll nur eine Milliarde USD kosten.

Der Chicago Infrastructure Trust (CIT) hat im Auftrag der Stadt die Planung, den Bau, die Finanzierung, den Betrieb sowie die Instandhaltung einer Expressanbindung zwischen der Innenstadt Chicagos und des Flughafens O’Hare ( 1-3) ausgeschrieben. Die 27 Kilometer lange Strecke zwischen dem Flughafen und Block 37, einer Mall im Downtownbereich, sollte in weniger als 20 Minuten zurückgelegt werden, die war technologieneutral und machte auch keine Vorgaben hinsichtlich ober- oder unterirdischer Führung. Im Juni 2018 wählte der CIT die “The Boring Company” aus zwei übrig gebliebenen Finalisten aus. Mitbewerber war O’HARE XPRESS, die schnellen Bahnverkehr mit konventionellen Schienenfahrzeugen zwischen Innenstadt und Flughafen anbieten wollten. Im Anschluss an die Entscheidung folgen formelle Verhandlungen u. a. bzgl. Finanzierung, Betrieb und Bau sowie das Sicherheitskonzept. Am Ende steht der Abschluss einer Vereinbarung, die dem Chicagoer Stadtrat zur finalen Entscheidung vorgelegt wird.

Das von gegründete Tunnelbau- und Infrastrukturunternehmen soll perspektivisch unterirdische Tunnelnetzwerke entwickeln, welche städtische Verkehrsprobleme “lösen” sollen. Hierbei will Musk die Baukosten für Tunnel gegenüber herkömmlichen Verfahren um den Faktor zehn verbilligen. Dies soll unter anderem durch einen geringeren Querschnitt der Röhren erreicht werden. Zusätzlich plant er, das Bauverfahren radikal zu verändern und deutlich stärkere Maschinen einzusetzen. Zum Zeitpunkt der Vergabe hat die “The Boring Company” noch kein für die Öffentlichkeit zugängliches Tunnelbauwerk errichtet. Auf dem SpaceX-Gelände in Hawthorne, Kalifornien, wurde mithilfe einer Herrenknecht-Tunnelbohrmaschine ein Probetunnel errichtet.

Das

The Boring Company plant in Chicago den Bau eines 27 Kilometer langen Tunnels mit zwei parallelen Röhren. Der Röhrendurchmesser beträgt 14 feet, das sind umgerechnet rund 4,2 Meter und entspricht in etwa den Londoner Kleinprofil-U-Bahnlinien Piccadilly oder Victoria Line . In den Tunnelröhren sollen elektrisch angetriebene gläserne Busse mit einer von acht bis 16 Personen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 240 km/h fahren. Technisch basieren die Elektrobusse auf einem modifizierten Chassis des Elektroautos Model X.

Chicago Express Loop The Boring Company Fahrzeuge Schlitten Skids
Visualisierung der bis zu 240 km/h schnellen Elektrofahrzeuge – Bild: The Boring Company

Innerhalb des Tunnels sollen die Fahrzeuge in einem Fahrzeugfolgeabstand von 30 Sekunden verkehren.  Die Fahrzeit für die 27 km lange Strecke soll bei zwölf Minuten liegen.

Bei einer angenommenen Fahrzeugfrequenz von 30 Sekunden erfolgen je Stunde und Richtung insgesamt 120 Abfahrten. Bei einer Fahrzeugkapazität von 16 Personen kann je Richtung eine Beförderungsleistung von 1.920 Personen / Stunde erbracht werden. Bei 20 Stunden täglicher Betriebsdauer können maximal 38.400 Personen je Richtung, d.h. 76.800 Personen insgesamt, befördert werden. Die Blue Line bietet derzeit eine Beförderungskapazität von 30.000 Personen je Stunde und Richtung.

Am O’Hare International Airport soll im Umfeld des geplanten neuen “Global Terminals” eine unterirdische Station mit mehreren Haltebuchten errichtet werden. In der Innenstadt soll die 200 Millionen USD teure Vorleistung für einen Bahnhof unter dem Immobilienprojekt Block 37 genutzt werden. An diesem sollten ursprünglich ein neue U-Bahn-Station und ein Bahnhof für den schnellen Zugverkehr zu den Flughäfen O’Hare und Midway errichtet werden, dieser Plan des ehemaligen Bürgermeisters Richard M. Daley scheiterte jedoch aufgrund starker Kostenüberschreitungen und der Insolvenz des Projektentwicklers. Die Instandsetzung und Umbaumaßnahmen des im Rohbauzustand befindlichen Terminals dürften rund 50 Millionen USD kosten.

Die Wände des Tunnels sind aus Beton. Auf jeder Seite des Tunnels befinden sich horizontale Auflageflächen zur Aufnahme der Reifen und vertikale Führungsborde zur Aufnahme der Führungsrollen. Dazwischen befindet sich ein Stahlgitter, das in erster Linie als Laufsteg für Wartungs- und Notausstiegsszenarien dient.

Tunnelquerschnitt Chicago Boring Company
Tunnelquerschnitt des Boring Company-Tunnels – Grafik: Boring Company

Die Finanzierung

Die Baukosten für das System sollen bei einer Milliarde US-Dollar liegen. Die Finanzierung erfolgt zu 100 % durch The Boring Company, die Verwendung von Steuergeldern ist nicht vorgesehen. Im Jahr 2018 fahren täglich rund 20.000 Fahrgäste mit öffentlichen Verkehrsmitteln zwischen der Innenstadt Chicagos und dem Flughafen O’Hare. Diese Zahl soll bis 2045 auf mindestens 35.000 steigen.

Refinanziert werden soll das Projekt durch Werbeeinnahmen, Automatenverkäufe in den Fahrzeugen sowie die eingenommenen Fahrgeldeinnahmen. Die Fahrpreise stehen noch nicht fest, sollen preislich jedoch zwischen einer Taxifahrt und einer Fahrt mit der Blue Line liegen. Eine Taxifahrt aus Downtown Chicago bis zum O’Hare International Airport kostet rund 60 US-Dollar und mit Ridesharinganbietern wie Uber etwa 40 US-Dollar. Die Fahrzeit liegt bei 25 bis 30 Minuten.

Im Jahr 2018 dauert eine Zugfahrt aus der Innenstadt Chicagos zum Flughafen mit der Blue Line rund 40 Minuten und kostet 5,00 US-Dollar. Die CTA investiert derzeit 492 Millionen USD in die Erneuerung und die Beschleunigung der Linie. Derzeit gilt für 3,3 % der Strecke eine Geschwindigkeitsbeschränkung von 35 mph (= ~56 km/h). Zwischen Grand und dem Flughafen werden mehrere Langsamfahrstellen entfernt, sodass die Fahrzeit künftig etwa fünf Minuten niedriger sein dürfte.

Netzplan Chicago CTA Blue Line L
Netzplan der Chicago Transit Authority Chicago ‘L’ mit eingezeichneter Blue Line (Stand: 2016) – Grafik: Sameboat @ Wikimedia CommonsCC BY-SA 4.0

Offene Fragen

Nach Vorstellung des Vorhabens sind diverse Fragen offen, die noch zu klären sind. Hierbei geht es nicht primär um Fragen der technischen Machbarkeit, sondern vielmehr um die Umsetzung und Finanzierung. Bei Ingenieurbauwerken passt häufig der Spruch “nichts ist unmöglich, aber alles ist sehr schwierig.” Die Herausforderung liegt darin, bislang unerprobte Technik und Betriebsmodelle mit den entsprechenden Risiken innerhalb eines belastbaren Finanzierungsmodells und Sicherheitsniveaus zur Anwendung zu bringen. Tunnelvorhaben in Maryland und Kalifornien sind aus diesen Gründen im Genehmigungsprozess ins Stocken gekommen.

Die ökonomische Machbarkeit des Vorhabens basiert auf der Annahme, dass es mit Boring Company-Technologie möglich sein soll, den Tunnelbau um den Faktor 14 günstiger zu gestalten. Die Kostensenkungspotenziale sollen vor allem durch einen kleineren und einen schnelleren Tunnelbohrprozess gehoben werden.

Eine höhere Bohrgeschwindigkeit ist bereits mit heute vorhandener Bohrtechnik theoretisch möglich. In der Anwendung wird jedoch in den meisten Fällen ein langsamerer bevorzugt, da bei niedrigeren Geschwindigkeiten die Beherrschbarkeit des Bodens eher gegeben ist. Das Eindringen in andere Sedimentschichten und die Wasserhaltung sind immer mit Risiken verbunden, so ist die Bodenbeschaffenheit vorab nur eingeschränkt feststellbar. Gerade in bewohnten Gebieten birgt der Tunnelbau besonders hohe Risiken, da die Folgen von Unglücken drastische Auswirkungen auf die betroffenen Bewohner und Bauwerke haben.

Die Verringerung des Tunneldurchmessers ist ebenfalls nur bis zu einem bestimmten Punkt möglich, da die Größe der im Tunnel verkehrenden Fahrzeuge nicht alleiniges Maß für die Dimensionierung des Tunnelbauwerks sein kann. Ebenfalls sind Platz für den Brandschutz und das Rettungskonzept vorzusehen. Im Falle eines Brandes sind die Tunnelröhren mit einer leistungsfähigen Entrauchungs- bzw. Belüftungsanlage mit entsprechenden Belüftungsschächten zu versehen. Bei einer 27 km langen Tunnelröhre und einer Fahrzeugfolgezeit von 30 Sekunden sind zudem diverse Notausgänge oder zumindest Querschläge in regelmäßigen Abständen zwischen den beiden Tunnelröhren notwendig.

Ein Preis von 29 bis 59 Millionen USD je Meile Tunnelbauwerk ist daher mit hohen Unsicherheiten verbunden. Yonah Freemark geht im Rahmen einer Beispielkalkulation davon aus, dass der Bau eines Fahrzeugs 300.000 – 500.000 USD kosten wird und für den Betrieb inkl. Reserve 75 Fahrzeuge notwendig sein dürften. Die Instandsetzung und der Umbau der seit mehreren Jahren leer stehenden und sich im Rohbau befindenden Station unter dem “Block 37” in Downtown Chicago dürfte 50 bis 100 Millionen USD kosten, der Bau einer neuen unterirdischen Station im Umfeld des neuen “Global Terminal” am Flughafen O’Hare (Teil eines 8,5 Milliarden USD Ausbauplans) ebenfalls 50 – 100 Millionen USD. Hinzu kommen 20 bis 30 Millionen USD für ein Instandhaltungswerk für die Fahrzeuge. Je nach Ansatz bleiben bei Gesamtkosten von einer Milliarde USD 213 bis 713 Millionen USD für den eigentlichen Tunnelbau übrig.

Tunnelbau Boring Company Chicago Express Loop O-Hare Yonah Freemark
Beispielkalkulation des Chicago Express Loop von Yonah Freemark

Zum Vergleich: der Bau einer Meile Tunnelbauwerk für die Second Avenue Subway in New York City kostete 2,5 Milliarden USD, die Erweiterung der U-Bahn-Linie 14 in Paris 450 Millionen USD [für 1 Meile Tunnel]Der Bau des North-South Rail Link, zwei 2,4 km lange Eisenbahntunnel zwischen der North und South Station in Boston, soll 12,3 Milliarden USD kosten. Sollte die Boring Company den Tunnelbau entsprechend der Ankündigungen revolutionieren können, dürften neben des sehr günstigen Baus des Chicago Express Loops auch viele weitere Tunnelbauprojekte profitieren.

Die Unsicherheiten auf Kostenseite spiegeln sich auf der Einnahmenseite und hinsichtlich der verkehrlichen Einbindung wieder. Besteht für eine Direktverbindung zwischen der Innenstadt Chicagos und dem Flughafen eine ausreichend große Nachfrage? Ist die Kundengruppe mit entsprechender Zahlungsbereitschaft groß genug, wenn parallel die Blue Line zum Fahrpreis von 5,00 USD / Fahrt verkehrt? Der Fahrpreis für den Flughafenexpress in Toronto musste von 27,50 USD auf 12 USD gesenkt werden, da die Fahrgastzahlen weit hinter den Erwartungen zurückblieben. Dabei waren die Reisezeitgewinne in Toronto höher als sie in mit dem Chicago Express Loop wären. Da die in Toronto den Flughafen nicht erreicht, ist der Schnellzug mehr als doppelt so schnell wie die nächstbeste ÖPNV-Variante und erspart den Fahrgästen mehr als eine halbe Stunde Fahrzeit ins Stadtzentrum. Boring Companys Chicago Express Loop soll theoretisch 23 bis 28 Minuten schneller sein, der Fahrpreisunterschied bei etwa 15 bis 20 USD liegen.

Die Fahrt mit der Blue Line dauert im internationalen Vergleich heute bereits ähnlich lange wie andere Flughafenanbindungen. Durch die geplanten Modernisierungsmaßnahmen soll die Fahrzeit zwischen Flughafen und Innenstadt um fünf Minuten auf 30 – 35 Minuten gesenkt werden. Eine Analyse von FiveThirtyEight kommt zu dem Ergebnis, dass Chicago O’Hare der einzige US-Flughafen mit einer ÖPNV-Anbindung ist, die große Reisezeitvorteile gegenüber alternativen Verkehrsarten besitzt. Sie hält während der Fahrt jedoch auch in mehr als einem Dutzend Stadtvierteln und kann die dortige Verkehrsnachfrage bedienen. So bringt die Blue Line einen Großteil der am Flughafen arbeitenden Menschen zur Arbeit und wieder nach Hause. Ein Fahrgastpotenzial, das oft unterschätzt wird. Zudem bestehen diverse Verknüpfungen mit dem öffentlichen Nahverkehr in Chicago, sodass das Erreichen von Zielen abseits des Zentrums mit der Blue Line einfacher ist.

Mit einem konventionellen Schienenanschluss wäre zudem die Möglichkeit vorhanden, die Erreichbarkeit des Flughafens aus anderen Stadtteilen oder auch anderen Städten aus dem Mittleren Westen der USA zu verbessern.

Es ist aber durchaus rational nachvollziehbar, dass eine Stadt das Wagnis, neue und unerprobte erstmalig zum Einsatz zu bringen, eingehen wird, wenn sie im Gegenzug kein finanzielles Risiko eingehen muss. Dies muss aber vertraglich fixiert und garantiert werden. Es gibt diverse Beispiele, in denen die öffentliche Hand trotz anfänglich gegenläufiger Ankündigungen doch für die Finanzierung (teilweise) aufkommen musste. Nahezu fertige Infrastruktureinrichtungen, die von privaten Infrastrukturanbietern aus Finanzierungsgründen nicht fertig gebaut werden können, werden nahezu immer mit Steuergeldern fertiggestellt.

Es bleibt spannend zu beobachten, welchen Weg der “Chicago Express Loop” in den kommenden Jahren gehen wird.

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Martin Randelhoff

Herausgeber Zukunft Mobilität.
Studium der Raumplanung an der TU Dortmund, Studium der Verkehrswirtschaft an der TU Dresden.
Ist interessiert an innovativen Konzepten zum Lösen der Herausforderungen von morgen insbesondere in den Bereichen urbane Mobilität, Verkehr im ländlichen Raum, Wirkung autonomer Fahrzeugsysteme und nachhaltige Verkehrskonzepte.

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Im Jahr 2018 verkehren rund 20.000 Fahrgäste zwischen der Innenstadt Chicagos und dem Flughafen O’Hare. Diese Zahl soll bis 2045 auf mindestens 35.000 steigen.

20k pro welche Zeiteinheit? Ich vermute täglich?

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