Stuttgart 21/Trassierung

Ergebnis

Die Trassierung von Stuttgart 21 und der Neubaustrecke ist eine ungewöhnlich problematische Planung eines Streckenneubaus. Trotz des Baus von 60 km Tunnel für S21 und 30 km für die NBS handelt man sich unbeherrschbare Risiken mit quellendem Gestein, Mineral- und Grundwasser ein. Die hohen Steigungen schließen die meisten Züge und den Güterverkehr aus. Zahlreiche Engpässe machen das geplante Verkehrswachstum unmöglich.

Zusammenfassung

Stuttgart 21 ist eine Ansammlung von grotesk vielen Fehlplanungen und Risiken.

Stuttgart 21 ist abgesehen von dem nach dem Allgemeinen Eisenbahngesetz ohne Genehmigung gar nicht zulässigen Rückbau der Kapazität des Bahnknotens auch in vielen weiteren Aspekten der Bahntechnik eine ungewöhnlich problematische Planung eines Streckenneubaus, ja in vielen Bereichen ein deutlicher Rückschritt. Neben den Einschränkungen beim Brandschutz ist insbesondere die Streckenführung problematisch:

Stuttgarts Topologie, d.h. der Halbkessel, in dem die Stadt liegt, verlangt geradezu nach einem Kopfbahnhof. Der neue Tiefbahnhof wird dagegen um 90 Grad gedreht, unter die Erde gelegt, quer zum Grundwasserstrom des Tales, mit 60 km Tunneln für die Zulaufstrecken. Diese Anlagen unter einer Großstadt zu bauen ist ein unverständlich hoher Aufwand, dessen Kosten schon nach überschlägiger Schätzung kaum vom Nutzen gedeckt sein können. Und es ist mit enormen Risiken verbunden, da in der schwierigen Geologie regelmäßig Tunnel von aufquellendem Gestein zerdrückt werden. Außerdem wird gefährlich nahe am kostbaren Mineralwasser gebaut. Nicht nur der Bahnhof erhält ein Rekordgefälle, auch der Fildertunnel ist mit 25 ‰ Steigung für übliche Regional- und Fernzüge zu steil und für den geplanten Mischverkehr von Fern- und Regionalzügen unterdimensioniert. Die eingebauten Engpässe auf den Fildern im Terminalbahnhof, bei der Rohrer Kurve und bei der Wendlinger Kurve wie auch der nicht behobene Engpass nach Zuffenhausen sind kein Fortschritt für den Bahnverkehr. Für Stuttgart 21 eigens gegenüber üblicher Bauweise verengte Tunnelprofile erhöhen den Luftwiderstand.

Auch die Neubaustrecke, von der Stuttgart 21 abhängt und umgekehrt, folgt einer bahntechnisch unsinnigen Trassierung. Die mit einer Steigung von 22,5 ‰ als zu steil kritisierte Geislinger Steige wird durch eine Strecke mit bis zu 35 ‰ Steigung ersetzt, damit ist sie für Güterzüge vollkommen ungeeignet. Und der Scheitelpunkt der Strecke liegt 160 Meter höher als der der Geislinger Steige, obwohl 30 km Tunnel gebaut werden. Andernorts baut man Eisenbahntunnel, um Höhe und Steigung zu vermeiden.

Gedrehter Mini-Durchgangsbahnhof statt zweckmäßigem Kopfbahnhof

Reliefdarstellung der Lage des neuen Stuttgarter Hauptbahnhofs (schwarzes Rechteck hinter den alten schattierten Gleisfeldern) im Talkessel. Der ideale Bedarfsfall eines Kopfbahnhofs (Quelle: Schlichtungs-Vortrag Ingenhoven, invertierte Darstellung)

Stuttgart mit seiner Halbkessel-Lage erscheint als Idealer Bedarfsfall für einen Kopfbahnhof, geradezu als die Mutter aller Kopfbahnhöfe. Mit Stuttgart 21 wird nun der Stuttgarter Hauptbahnhof in einen Durchgangsbahnhof umgewandelt, um zwei Stockwerke tiefer gelegt, um 90 Grad gedreht und unter Wasser quer zum Grundwasserstrom des Tales platziert. Mit 62 km Tunneln unter der Großstadt Stuttgart und ihren Ausläufern wird der Bahnhof wieder an das Schienennetz angeschlossen (zum Vergleich: der die Alpen unterquerende Gotthard-Basistunnel ist 57 km lang). Die Geologie ist äußerst anspruchsvoll, die Bauarbeiten berühren die Schichten mit dem kostbaren Mineralwasser und die Tunnel führen über rund 16 Kilometer Länge durch quellfähiges Gestein, das die Straßentunnel im Stuttgarter Raum regelmäßig deformiert.

Ein gigantischer Aufwand für den Austausch eines funktionierenden Bahnhofs, der Reserven für die Zukunft hat mit einer Kapazität von rund 50 Zügen/h, durch eine halb so große Minimalversion im Untergrund. Und dort ist nicht ausreichend Platz. Das Mineralwasser und die schon vorhandenen U- und S-Bahn-Tunnel zwingen dem Tiefbahnhof ein hohes Gefälle auf, eine Gleisneigung sechsmal über dem Sollwert, und den weltweit üblichen Grenzwerten.

Der neue Tiefbahnhof allein bringt nur rund 3 Min. Fahrzeitgewinn, der jedoch durch die erhöhten Umsteigezeiten mehr als aufgezehrt wird, so dass für die Fahrgäste im Mittel ein Nachteil verbleibt (...Quelle?...). Anfang des 20. Jahrhunderts wurde schon einmal ein Durchgangsbahnhof als Hauptbahnhof erwogen, aber nach reiflicher Überlegung verworfen (...Quelle?...).

Rückbau der Kapazität

Reduzierte Kapazität im Tiefbahnhof

Stuttgart 21 reduziert die Leistungsfähigkeit des Bahnknotens Stuttgart von 50 Zügen auf 32 Züge pro Stunde. Das bestätigen die Bahn-Gutachter der Planfeststellung, höhere Leistungswerte hatten keinen Bestand.

→ Hauptartikel: Stuttgart 21/Leistung

1. Statt 17 nur noch 8 Bahnsteiggleise. Der Rückbau ist offensichtlich. Die Verringerung der Bahnsteiggleise auf weniger als die Hälfte wird nicht kompensiert von dem Umbau der Kopf- in einen Durchgangsbahnhof, der durchschnittlich nur 44 % mehr Leistungsfähigkeit pro Gleis mit sich bringt.
2. Statt Kapazität von rund 50 Zügen/h nur noch 32 Züge/h. Das ist ein Kapazitätsrückbau, der nach § 11 AEG beantragt werden müsste, was nicht geschehen ist, so dass der Bau illegal ist. Die Kapazität von 32 Zügen/h wurde zuletzt vom VGH BW bestätigt, schon gegenüber den heute im Kopfbahnhof täglich fahrenden 39 Zügen/h ist der Rückbau unzweifelhaft.
3. Statt 11 nur noch 8 Zulaufgleise. Der Kopfbahnhof weist 6 Zulaufgleise auf die Strecken aus, je zwei der Gäubahn, nach Feuerbach und nach Cannstatt. Darüber hinaus weist der Kopfbahnhof zusätzlich 5 Zulaufgleise zum Abstellbahnhof auf. Beim Tiefbahnhof haben die 8 sogenannten Streckengleise gerade in den Hauptverkehrszeiten (HVZ) den hohen Anteil (rund ein Drittel der Fahrten der HVZ, siehe Abb. 1 S. Seite 15) von Abstell- und Bereitstellungsfahrten zu tragen. Insgesamt hat also der Kopfbahnhof einen Vorteil bei den Zulaufgleisen von 11 zu 8 gegenüber S21.
4. Störanfälligkeit wegen zu wenig Weichen. Die Minimalausstattung von Stuttgart 21 mit Weichen wird als Fortschritt beworben (...Quelle?...). Tatsächlich ist die Minimalausstattung ohne Redundanzen für Störungsfälle äußerst problematisch. Mehrere Weichen blockieren bei einem Ausfall ganze Bahnhofsteile (...Details?...).
5. Keine Ausweichmöglichkeiten durch fehlendes Gleisvorfeld. Durch das bei Stuttgart 21 weitgehend wegfallende Gleisvorfeld fehlt es an Stau- bzw. Ausweichmöglichkeiten (...Details?...).
6. Betriebliche Einschränkungen durch exorbitante Gleisneigung. Die 15,143 ‰ Längsgefälle der Bahnsteiggleise bewirken ein Wendeverbot und damit Einschränkungen im Störungsfall. Auch müssen wegen verlängerter Durchrutschwege die Einfahrzeiten verlangsamt werden (siehe → Gleisneigung).
   

Zahlreiche Engpässe im neuen Bahnknoten

Die 13 Konfliktpunkte der Fildertrasse mit Stand 2011. Inzwischen wurde nachgebessert mit einer zweigleisigen Einführung am Flughafenbahnhof und einem 3. Gleis beim Terminalbahnhof (Bild: Vieregg-Rössler GmbH).

Zahlreiche Langsamfahr- und Konfliktstellen im neuen Bahnknoten lassen die geplante Verkehrsleistung fraglich erscheinen, was schon früh angemerkt wurde und zu mehreren (aber nicht ausreichenden) Nachbesserungen führte. Die wichtigsten Problempunkte:

1. Fildertunnel unterdimensioniert. Der Fildertunnel ist ein Kapazitätsengpass einerseits durch den Mischverkehr der Fern- mit Regionalzüge der Gäubahn, nach Tübingen und Ulm. Darüber hinaus ist aufgrund des Sicherheitskonzepts im Tunnel, nach dem im Brandfall ein Zug (ggf. antriebslos) in den Tiefbahnhof rollen soll, zu erwarten, dass nie mehr als ein Zug eine Röhre des Fildertunnels befahren darf und somit der mögliche Durchsatz stark herabgesetzt ist.
2. Engpass Zuffenhausen nicht beseitigt. Der schon demnächst an seine Kapazitätsgrenze stoßende Zulauf aus Zuffenhausen als einer der wichtigsten Engpässe des Bahnknotens wird von dem Projekt Stuttgart 21 nicht adressiert.
3. Rohrer Kurve nicht kreuzungsfrei. Die höhengleich ausgeführte Rohrer Kurve führt zu zahlreichen Trassenkonflikten und Verspätungsüberträgen und ist betrieblich extrem problematisch.
4. Der Flughafen Terminalbahnhof benötigt 3. Gleis. Die Verengung des Flughafen-Terminalbahnhofs auf je 1 Gleis für S-Bahn und Fernverkehr jeweils im Gegenrichtungsbetrieb war von Anfang an kritisiert worden. Erst 2015 nach weitgehend abgeschlossener Plananhörung legte die Bahn ein neues Konzept mit einem 3. Gleis am Terminalbahnhof vor. (...Ergänzen...)

Riskante Trassenführung

Grundwasser, Mineralwasser, Hochwasser

→ Hauptartikel: Stuttgart 21/Wasser

Lage und der Bau des Tiefbahnhofs ist in Bezug auf das Wasser in mehrfacher Hinsicht problematisch.

1. Unterwasser-Bahnhof. Der Tiefbahnhof liegt unter dem Grundwasser-Niveau. Daher wurde auch schon befürchtet, der Bahnhof könne aufschwimmen.
2. Grundwasser-Management problematisch. Stuttgart 21 wird wie ein Riegel vor dem Grundwasserstrom im Stuttgarter Tal gebaut. Das erschwert den Bau erheblich, da das Grundwasser vor dem Bautrog abgepumpt und umgeleitet werden muss. Hier hatte die Bahn den Bedarf zunächst um einen Faktor 2 zu niedrig beantragt. Die markanten blauen Rohre verschandeln nicht nur die Stadt für Jahre, sondern sind nicht wie planfestgestellt rostgeschützt ausgeführt und führen dazu, dass wiederholt gefährliche "braune Brühe" in das Grundwasser zurückgeleitet wurde.
3. Mineralwasser akut gefährdet. An mehreren Stellen kommen die Bauarbeiten den Schutzschichten des Mineralwassers gefährlich nahe. Die Gefahr besteht, dass diese Schichten verletzt und das Mineralwasser dauerhaft verunreinigt wird.
4. Hochwassergefahr durch verengten Überlauf. Bei den regelmäßig wiederkehrenden katastrophalen Nesenbach-Hochwässern staut sich das Wasser an dem Bahnhof. Es besteht die Gefahr, dass dann Stuttgart 21 zu einem gigantischen Gully wird, volllaufen kann und für Monate unbenutzbar wird.

Geologische Risiken

Die Tunnelbauten zu Stuttgart 21 und der Neubaustrecke finden in extrem anspruchsvoller Geologie statt:

1. 16 km Anhydrit, der regelmäßig Tunnel zerquetscht. Die Tunnel von Stuttgart 21 führen über rund 16 Kilometer Länge durch quellfähiges Gestein, das die Straßentunnel im Stuttgarter Raum regelmäßig deformiert.
2. Hohe Risiken im Karst. Wassereinbrüche und Dolinen sind im Karst auf der Neubaustrecke zu erwarten, die schon andernorts Tunnelprojekte extrem verteuerten wie die Neubaustrecke Ingolstadt-Nürnberg, wo die Kosten von 1,9 auf 3,6 Mrd. Euro stiegen..

Bahntechnisch fragwürdige Trassenführung

Vergleich: S21/NBS und Geislinger Steige. Die 30 km Tunnel der NBS vermeiden weder Steigung noch Höhe, der Scheitelpunkt liegt 160 m höher und die maximale Steigung beträgt 35 ‰ statt 22,5 ‰. Katastrophale Fahrdynamik: Beschleunigen in max. Steigung und Bremsen in max. Gefälle.

Neueste ICEs können die die Zulaufstrecken zu Stuttgart 21 und die Neubaustrecke trotz größerer Steigung weitestgehend mit 250 Stundenkilometern befahren, also deutlich schneller als die kurvenreiche Strecke über die Geislinger Steige. Fahrdynamisch ist diese Trassierung jedoch höchst widersinnig mit der großen Scheitelhöhe und der hohen Steigung, die immer in der "falschen" Richtung belastet wird: Anfahren an der Steigung, Bremsen im Gefälle. Das führt zu hoher Belastung des Materials, und da die elektrodynamische Rückgewinnung von Bremsenergie nur einen begrenzten Wirkungsgrad hat auch zu Energieverlust, abgesehen von dem erhöhten Luftwiderstand in den Tunneln.

160 m höherer Scheitelpunkt

1. Mehr als doppelt so viel Höhenunterschied wie auf der Geislinger Steige. Der Höchstpunkt der neuen Strecke liegt bei circa 750 Metern über dem Meeresspiegel. Damit ist gegenüber der alten Strecke über die Geislinger Steige eine um 160 Meter größere Höhendifferenz zu überwinden. Die Höhendifferenz der Geislinger Steige selbst beträgt überhaupt nur 112 Meter.
2. Tunnelbau, aber nicht um Höhe zu sparen. International werden im Eisenbahnverkehr Tunnel gebaut, um die zu überwindenden Höhendifferenzen zu reduzieren (Stichwort: Basistunnel). Es ist einzigartig, dass bei der Neubaustrecke 30 km Tunnel gebaut werden, um die Höhendifferenz um mehr als den Faktor 2 zu steigern.

Hohe Steigungen, für die meisten Personen- und Güterzüge unbefahrbar

1. Keine Doppelstock-Züge mit mehr als 6 Waggons. Der Fildertunnel limitiert schon die Länge von Regionalverkehrszügen mit Doppelstockwaggons. Der Brandschutzbeauftragte Klaus-Jürgen Bieger stellte klar, dass die Züge, die gegenwärtig die Grundlage des Brandschutzkonzepts von Stuttgart 21 sind, Züge mit 7 Doppelstockwaggons, den Fildertunnel nicht befahren können, also für einen großen Teil der Relationen ausfallen.
2. Auch normale IC, ICE1 und ICE2-Züge können nicht fahren. Wegen der fahrdynamisch sehr ungünstigen Trasse (Beschleunigen immer in der größten Steigung und Bremsen immer in dem größten Gefälle) können auf der NBS nur Fahrzeuge der Bauart ICE 3 eingesetzt werden. Es heißt dazu: "Von den Hochgeschwindigkeitszügen der DB ist nach den von der Industrie angefertigten Berechnungen nur der ICE 3 in der Lage, diese Strecke zu bewältigen. ICE 1, ICE 2 und ICE-T sind von ihrer thermischen Auslegung für Antrieb und Bremse hierfür nicht geeignet".
   
3. Strecke für normale Güterzüge zu steil. Der Fildertunnel weist eine Steigung von 25 ‰ und die Einfahrt in den Ulmer Hauptbahnhof kurzzeitig eine Steigung von 35 ‰ auf. Daher sind nur sogenannte "leichte" Güterzüge von maximal 1000 Tonnen zugelassen, die es bisher nicht gibt. Der Güterverkehr ist praktisch ausgeschlossen und die Wirtschaftlichkeitsberechnung (s.u.) zweifelhaft.

60 km Tunnel für Stuttgart 21 – 30 km Tunnel für die Neubaustrecke

Die Deutsche Bahn AG macht ein Milliardengeschäft mit dem Neubau von Strecken. Je mehr Tunnel und Brücken geplant werden, desto höher die Planungspauschale, die die bahneigene Netz AG vom Bund bekommt. Wirtschaftlich sinnvolle Alternativrouten fallen dafür unter den Tisch. Dieser Effekt schlägt bei Stuttgart 21 und der Neubaustrecke in extremem Maße zu Buche (...ergänzen...).

Luftwiderstand in den Tunneln mit teils verengtem Querschnitt

Die hohen Geschwindigkeiten in langen Tunnelstrecken bedingen einen erheblichen Luftwiderstand, Energieverlust und damit Zusatzkosten. In dem Bereich der letzten Kilometer vor der Einfahrt in den Tiefbahnhof sind die Tunnelquerschnitte teils gegenüber dem üblichen Querschnitt verengt, was den Luftwiderstand weiter erhöht. Aufgrund der geringeren Geschwindigkeiten in diesem Bereich fällt das aber gegenüber den Luftwiderstandsverlusten insgesamt geringer ins Gewicht.

Der 8 Stockwerke tiefe Flughafen-Bahnhof ist unpraktisch und teuer

Der Flughafen-Fernbahnhof liegt rund 8 Stockwerke unter der Erde, das bedeutet lange Wege und hohe Unterhaltskosten. (...ergänzen...)

Unwirtschaftliche Trasse

1. Steigende Trassen-, Stations- und Ticketpreise. Aufgrund der exorbitant hohen Baukosten werden die Trassen- und Stationspreise stark steigen, sodass das erwartete Reisendenaufkommen für die Neubaustrecke wahrscheinlich deutlich nach unten korrigiert werden muss.
2. Nutzen-Kosten-Verhältnis zweifelhaft. Die Gesamtkosten der Neubaustrecke wurden zuletzt 2010 offiziell auf 2,9 Mrd. Euro geschätzt, dabei ist kein Puffer für Mehrkosten enthalten (Quellen siehe Wikipedia). Der letzte für die Neubaustrecke vom BMVBS auf dieser Basis ermittelte Nutzen-Kosten-Faktor betrug 1,2. Die Bahn rechnet aktuell intern mit 3,3 Mrd. Euro Kosten, damit sinkt der Nutzen-Kosten-Faktor auf aktuell 1,06 schon zu Beginn des Baus. Mit den zu erwartenden Kostensteigerungen aus Nachträgen und geologischen Überraschungen ist die Neubaustrecke selbst unter der ohnehin optimistischen Nutzen-Kosten-Abschätzung nicht mehr wirtschaftlich.
3. Güterzüge in der Nutzenberechnung zweifelhaft. Der offiziell noch positive Nutzen ergibt sich nur aufgrund von sogenannten "leichten Güterzügen", für die bezweifelt wird, dass es sie einmal geben wird (...Quelle?...). Zuletzt hieß es, dass inzwischen auf der Neubaustrecke täglich 41 weniger Güterzüge geplant sind.
   

Alternative Trassierungen

... Kurz-Diskussion der Alternativen noch zu ergänzen ...

Die Seite ist im Aufbau. Bitte Belege ergänzen und weiter ausarbeiten.