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In den Zügen der Zukunft mit Tempo 400 um die Welt

Jürgen Stüber 30.09.2018 Lesezeit 6 Min

Sie sind ultraschnell, energiesparend und intelligent: Die Züge der Zukunft verbinden Kontinente und setzen den Welthandel auf eine neue Stufe.

Die neue Seidenstraße besteht aus Schienenpaaren. Fast die Hälfte der 3673 Güterzüge, die 2017 zwischen China und Europa fuhren, hatten Deutschland als Ziel. 14 Tage brauchen sie für die 10.000 bis 12.000 Kilometer lange Strecke. Die Fracht muss zweimal umgeladen werden, denn zwischen China und Europa liegt Russland. Und dort fahren Züge auf breiteren Schienen. Das kostet viel Zeit. Joachim Winter will die Strecke mit seinen Ultrahochgeschwindigkeitszügen in drei Tagen schaffen. So würden Güterzüge zu Konkurrenten von Containerschiffen werden.

Winter ist Projektleiter für den Next Generation Train (NGT) beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Dessen Forscher kümmern sich neben Flügen zur Internationalen Raumstation ISS seit 2007 auch um so irdische Dinge wie Eisenbahnen. Sie verfolgen ein hohes Ziel: Winters Next Generation Train schafft 400 Stundenkilometer. „Das ist die oberste sinnvolle Geschwindigkeit der Rad-Schiene-Technik“, sagt er. Seine neuen Züge verbrauchen halb so viel Energie wie heutige und die Schallemission sinkt.

Ein Güterzug aus autonomen Wagen

Der NGT Cargo ist ein modularer Güterzug, der automatisiert, also ohne Lokführer, fährt. Er besteht aus einzelnen Wagen, die Batterien und einen eigenen Elektroantrieb besitzen. „Der Zug wird am Stadtrand vollautomatisch zerlegt, die Wagen fahren autonom zu Anschlussstellen wie Speditionsladepunkten oder Verteilzentren. Dort wird die Fracht vollautomatisch umgeladen – auf andere Verkehrsmittel wie Fahrräder, Lkw, Seilbahnen oder Quadrokopter“, sagt Winter. „Die Einzelwagen können aufgrund der eigenen Energieversorgung 20 Kilometer weit und 20 km/h schnell autonom fahren.“

Die neue Technologie soll den Güterverkehr auf der Schiene wirtschaftlich machen. „Ein Güterzug von Shanghai nach London braucht 18 Tage“, sagt Winter. Er will diese Strecke in drei Tagen schaffen und die Durchschnittsgeschwindigkeit von 20 auf 150 Stundenkilometer (km/h) erhöhen. Der Bahnexperte hält das für realistisch. Denn das zeitaufwändige Rangieren entfällt. Das machen die Waggons autonom. Auch die Spitzengeschwindigkeit des aerodynamisch optimierten Zuges liegt bei 400 km/h.

Der Platz des Lokführers bleibt leer

Lokführer sind in diesem System nicht mehr vorgesehen. Die Züge fahren auf den digitalisierten Strecken, auf denen es nicht einmal mehr Signale gibt, vollautomatisch. „Die Position des Fahrzeuges ist vollständig bekannt und die Vorgaben für den Triebfahrzeugführer sind so, dass er ihnen folgen muss“, sagt Winter. Daher stellt sich die Frage, wozu man einen Menschen auf einem solchen Hochrisiko-Arbeitsplatz überhaupt noch braucht. Er könnte in einer kritischen Situation eh nichts machen. Bestenfalls sieht er einen Kilometer weit. Doch der 400 km/h schnelle Ultrahochgeschwindigkeitszug käme bei einer Notbremsung erst nach acht Kilometern zum Stehen.

Mit solchen Zügen könnte die Schiene zu einer Konkurrenz für Lkw und umweltschädliche Containerschiffe werden. Erst recht, wenn man über neue Strecken nachdenkt. Eine geplante Bahnstrecke von Dschibuti nach Dakar durchquert Afrika an der breitesten Stelle. „Die wäre ideal für unseren Zug.“ Ferner gibt es kühne Pläne, die 85 Kilometer breite Behringstraße von Russland nach Kanada oder in die USA mit einer Bahnlinie zu untertunneln. „Dann könnte man von Südamerika bis nach Europa fahren.“

EU fordert mehr Bahnverkehr

Die EU verfolgt das Ziel, bis zum Jahr 2050 die Hälfte des europäischen Personen- und Güterfernverkehrs auf Züge und Schiffe zu verlagern. Das geht nur mit einem neuen Bahnkonzept: einem paneuropäischen Ultrahochgeschwindigkeitsnetz mit Tempo 400 und relativ wenigen Haltepunkten, von denen Hochgeschwindigkeitszüge sternförmig mit Tempo 230 in kleinere Zentren fahren. Mit diesem System verkürzen sich die Reisezeiten deutlich.

Winter plant auch ultraschnelle Personenzüge (NGT). Sie sind nicht nur schneller und energiesparender als heutige ICE. Sie sind auch anders strukturiert. „Viele Ideen kennt man aus der Luftfahrt – insbesondere das Boarding“, sagt der Zukunftsforscher. „Bahnreisende der Zukunft geben ihr Gepäck auf und erhalten es am Zielbahnhof zurück.“ Es wird automatisch in ein Gepäckabteil im Zug befördert. Das verschafft den Menschen Beweglichkeit auf dem Bahnsteig und beschleunigt den Einstieg.

Das Land braucht neue Bahnhöfe

Das zukünftige Netz braucht neue Fernbahnhöfe. „Denn mit heutigen Hauptbahnhöfen sind die EU-Ziele nicht zu schaffen“, sagt Winter. Dort muss es schnell gehen. Winter und seine Verkehrsplaner haben errechnet, dass Fernzüge im Fünf-Minuten-Takt abfahren.

Dort geht es auch strukturierter zu als an Bahnhöfen der heutigen Zeit. Denn der 200 Meter lange NGT fasst 800 Passagiere in Doppelstockwagen – also doppelt so viele wie ein heutiger ICE. Gekoppelte Züge könnten 1600 Menschen transportieren. Herkömmliche Bahnsteige können solche Menschenmassen nicht fassen. Anders als in heutigen Regionalzügen hat der NGT Ausstiege auf beiden Etagen. Das erfordert doppelstöckige Bahnsteige. Oben ist die First Class, unten Economy. Grund dafür ist die Form der Wagen: „Wegen des Lichtraumprofils mit abgerundeten Kanten passen oben nur drei Sitze nebeneinander“, sagt der Planer. Rechts und links des Zuges wird es je einen Bahnsteig geben, einer zum Einsteigen, einer zum Ausstieg – die sogenannte Spanische Methode. „Erst werden die Türen auf der einen Seite geöffnet, damit die Leute aussteigen. Zeitverzögert öffnen sich die Einstiegstüren auf der gegenüberliegenden Seite am anderen Wagenende. Dieser Fahrgastwechsel könnte in 90 Sekunden erfolgen.“

Oberleitung ist ein Auslaufmodell

Auch in der Technik unterscheiden sich die Züge von der heutigen Bahn. Die Oberleitung ist ein Auslaufmodell. Sie hat Riesennachteile – ist wartungsintensiv, störungsanfällig und für einen Großteil des Bahnlärms verantwortlich. Die Bahn der Zukunft wird induktiv geladen: Elektromagnete am Gleis übertragen die Energie in die Lok – eine mehr als 100 Jahre alte Technologie, die man von Handys oder elektrischen Zahnbürsten kennt. „Diese Technologie ist aber wirtschaftlich zur Zeit noch nicht umsetzbar.“

Angetrieben wird der Zug von dezentralen Elektromotoren, die direkt auf den Radnaben der Einzelräder sitzen. Das schafft mehr Platz im Endwagen (fürs Gepäck) und spart Energie: Denn die Radmotoren dienen zugleich als Bremsen. Die Bremsenergie wird in Batterien gespeichert und später wieder für den Antrieb genutzt. Und ganz nebenbei können solche Züge die Spurbreite automatisch wechseln – ein Vorgang, der den Verkehr nach Russland und Spanien beschleunigen wird.

60 Prozent weniger Emissionen

Die EU will verkehrsbedingte Emissionen bis zum Jahr 2050 um 60 Prozent senken. Der Schienenverkehr kann hier einen Beitrag leisten. „Das Blatt wendet sich, weil man erkennt, dass man die Klimaprobleme mit der Elektromobilität des Individualverkehrs nicht lösen kann“, sagt Winter.

Dieser Artikel erschien zuerst bei Gründerszene
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