Stuttgart 21/Leistung/Heimerl 1997

Prof. Heimerl hatte in den von ihm entworfenen Betriebsprogrammen zur Auslegung von Stuttgart 21 nicht die geforderte Leistungsfähigkeit abgebildet. Fehlende Angaben und Vergleiche verdeckten diesen Umstand, unzulässig kurze Haltezeiten und die Annahme von nicht geplanter Infrastruktur schönten die Leistungsfähigkeit. Tatsächlich hatte er das für die Auslegung vorgegebene Tages-Betriebsprogramm um 191 Zugfahrten unterschritten. Die Teile seines Gutachtens, die diese Planverfehlung erkennbar gemacht hätten, waren aus dem ins Planfeststellungsverfahren eingereichten Gutachten bereinigt worden, wie erst anhand einer später aufgetauchten Langfassung erkannt werden konnte. Auch Heimerls Bewertung des Integralen Taktfahrplans für Stuttgart ist von methodischen Fehlern zugunsten einer Befürwortung von Stuttgart 21 durchzogen.

Fehler im Gutachten von Prof. Heimerl 1997

Lastkurve der Auslegung von S21 und des Fahrplans von 1996. Im neu gebauten Bahnhof sollten somit in der Planung für die Zukunft sowohl in der Spitze, wie in der Nebenzeit weniger Züge fahren, als im bestehenden Bahnhof zur Zeit der Planung. Dafür würden nachts, wenn der Verkehr normalerweise auf Null zurück geht, mehr Züge als am Mittag fahren.

Prof. Gerhard Heimerl vom VWI der Uni Stuttgart, der "Vater" von Stuttgart 21, hatte nicht nur seine Grundkonzeption und Trassenführung entworfen, sondern auch die Auslegung der Anlagen im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit für den Zugverkehr als Gutachter bewertet. Diese Gutachten leiden an grundlegenden methodischen Fehlern, die über die Jahre in bisher drei großen Themenfeldern identifiziert wurden und nachfolgend erläutert werden.

Methodische Fehler in den Auslegungsbetriebsprogrammen

Als erstes Problemfeld waren 2012 die methodischen Fehler analysiert worden, die sich in Heimerls Festlegung und Bewertung der Betriebsszenarien finden, die Grundlage der entscheidenden Leistungsuntersuchungen in der Planfeststellung durch Prof. Wulf Schwanhäußer waren. Diese Betriebsszenarien bildeten nicht das geforderte Verkehrswachstum ab, sondern beschreiben einen deutlichen Rückgang der Zugzahlen während des Tages. Das geforderte Wachstum wird nur erreicht, wenn nachts mehr Züge als mittags fahren würden. Das ist ein unzulässiger Hütchenspielertrick, der nicht die Grundlage der Auslegung eines zentralen Bahnknotens sein kann. Die gewählte Haltezeit von 2 Min. ist viel zu kurz und schönt die Leistungsfähigkeit. Sie wurde mit einer methodisch falschen Untersuchung gerechtfertigt. In Prof. Heimerls Gutachten fehlen grundlegende Angaben und Vergleiche mit dem Ist und dem Soll, wodurch die Nicht-Erfüllung der Leistungsanforderung verdeckt wird. Auch das in den Vordergrund gerückte Szenario E, das aber eine nicht geplanten Infrastrukturvariante voraussetzt, täuscht über die wahre Leistungsfähigkeit hinweg.

1. Auslegungsleistung 32 Züge nicht offengelegt. Prof. Heimerl hat die tatsächliche, geringe Auslegungsleistung in dem einzig relevanten "Szenario A" nicht offengelegt, sondern nur zum Selber-Abzählen im Anhang verborgen (Heimerl 1997 2 Anl. 21-24).
2. Unbegründetes Urteil "optimal dimensioniert". Stattdessen wird in der Zusammenfassung ohne weitere Begründung grob unzutreffend behauptet (Heimerl 1997 2 S. 20): "Das Betriebsprogramm Stuttgart 21 ist im Hinblick auf die zu erwartende zukünftige Nachfrage ausreichend und optimal dimensioniert." In Band I seines Gutachtens bezeichnet sein Betriebsprogramm "sehr gut der prognostizierten Nachfrage angepasst" ohne das im Einzelnen zu belegen. Dabei fuhren 1996 schon ab Morgens um 6:40 Uhr 38 Züge pro Stunde, also deutlich mehr als die 32 Züge seines Auslegungsbetriebsprogramms.
3. Betriebsprogramm verfehlt das geplante Wachstum. Heimerl bildete das mit dem "Betriebsprogramm 2010+X, 2015" geforderte Wachstum nicht annähernd zutreffend in seinem Auslegungsbetriebsprogramm "Szenario A" ab. Die 32 Züge in der Spitzenstunde liegen –15 % unter dem damaligen Fahrplan und die 19 Züge der Nebenverkehrszeit liegen –11 % unter dem Ist (Abb. rechts), geschweige denn, dass sie dem geforderten Wachstum (siehe oben) von rund +43 % nahe kommen.
4. Nachts mehr Züge als mittags. Die absurde Konsequenz: Um die Tageszugzahlen zu erreichen, die dem Wachstum entsprechend dem geforderten Betriebsprogramm entsprechen, müssten nachts mehr Züge als mittags fahren (Abb. rechts)! Tatsächlich geht aber der Verkehr in der Nacht normalerweise auf Null zurück. Aus dem Heimerl Betriebsszenario ergibt sich die Notwendigkeit, dass Nachts im Schnitt fast dreimal so viele Züge fahren wie üblich (+174 %).

Nebenrechnung Nachtverkehr: Maßgebliches Betriebsszenario BVWP 2003: 530 Züge pro Tag. Typischer Modellverlauf laut Heimerl über den Tag: 4 Stunden mit Spitzenstundenverkehr (32 Züge / h), zwei morgens, zwei abends, und dazwischen 7,5 Stunden mit Nebenstundenverkehr (19 Züge / h). Für die verbleibenden 12,5 Stunden ergeben sich damit durchschnittlich [530 − (4 × 32) – (7,5 × 19)] / 12,5 = 20,8 Züge im Schnitt in jeder Stunde der Nacht! Das ist mehr als mittags!

5. "Auftragsgemäß" nur niedrige Nachmittagsspitze betrachtet. Prof. Heimerl und Prof. Schwanhäußer hatten auf Anforderung des "Auftraggebers" nur die weniger herausfordernde Spitzenstunde am Nachmittag betrachtet (Schwanhäußer 1997 S. 61).
6. Reduktion der Leerfahrten ist zu begründen. In Heimerls Betriebsprogrammen werden die Leerfahrten gerade in Spitzenstunden entgegen dem Bedarf reduziert (Engelh. 06.2013 Rek. Punkt 18, Engelh. 06.2012 S. 5, 28, Engelh. 06.2013 S. 7). Es ist aber zu erwarten, dass die Pendler zukünftig weiterhin im Wesentlichen ähnlich wie heute überwiegend morgens in die Stadt und abends stadtauswärts fahren würden, was auch die internationalen Fachleute bestätigen (Engelh. 06.2013 Umfr. Statement 5).
7. Haltezeiten von 2 Min. viel zu kurz. Die praktisch durchgehend auch als Planhaltezeiten angesetzten Mindesthaltezeiten von 2 Minuten sind für einen Knotenbahnhof wie Stuttgart nicht zu halten. In Knotenbahnhöfen mit vergleichbarem Fahrgastwechsel wie Köln oder Hannover liegen Haltezeitenn von 4 bis 6 Minuten vor. Die Haltezeiten sind – auch laut Prof. Heimerl (Heimerl 1994 S. 31) – der größte Hebel für die Leistungsfähigkeit eines Durchgangsbahnhofs. Auch die Vorgabe des Stresstest-Fahrplans (durch Fachleute des Landes Baden-Württemberg) mit mittleren veröffentlichten Haltezeiten von 5,3 Minuten ist eine weitere Bestätigung dieser Kritik. In der Umfrage wurde deutlich gemacht, dass über die Mindesthaltezeit hinaus Pufferzeiten zu berücksichtigen sind (Engelh. 06.2013 Umfr. Statement 7).
8. Vergleichsuntersuchung zu Haltezeiten methodisch falsch. Die auch vor dem VGH akzeptierte Rechtfertigung der Haltezeiten (VGH 2006 Rn. 61) durch eine Orientierung an Durchschnittswerten ist methodisch falsch. Deutschlandweite Durchschnittswerte können nicht Maßstab für Stuttgart sein, wo ein bekanntermaßen besonders "starker Fahrgastwechsel" vorliegt (Schwanhäußer 1994 S. 14). Dies wird auch von der Umfrage bestätigt (Engelh. 06.2013 Umfr. Statement 6, 8). Die Bahn-Richtlinie schreibt in jedem Fall zusätzlich die Verwendung von Abfertigungszeiten vor (Richtlinie 405.0103 A 02 S. 3), was in der Untersuchung der Planfeststellung nicht der Fall war.
9. Szenario E nicht relevant. Das Szenario E "erweitertes Angebot" mit bis zu 39 Zügen pro Stunde wurde schon 2006 vom VGH verworfen, da es auf der geplanten Infrastruktur nicht realisiert werden kann und den Ausbau des Pragtunnels voraussetzt (VGH 2006 Rn. 59, 47, Engelh. 06.2013 S. 11). Die 39 Züge sind ohnehin auch für die Bahnsteiggleisanlage aufgrund der angesetzten unrealistisch niedrigen Haltezeiten überhöht und sind schon bei der von Gutachter Schwanhäußer favorisierten Haltezeit auf rund 33 Züge zu reduzieren (Engelh. 06.2012 S. 10 f, Engelh. 06.2013 Rek. Punkt 20).

Planvorgabe weit verfehlt

2014 wurde erstmals darauf hingewiesen, dass die im Planfeststellungsverfahren zu PFA 1.1 im Regierungspräsidium ausgelegte Fassung von Heimerls Gutachten von 1997 (Heimerl 1997 1, Heimerl 1997 2) in Teil 2 in wesentlichen Teilen gekürzt war gegenüber der zur Anhörung in PFA 1.3 von der DB AG veröffentlichten Fassung (Heimerl 1997 I+II). Dem Gutachten, das Grundlage sämtlicher Genehmigungsentscheidungen war, fehlten damit wesentliche Informationen insbesondere zu der geringen Auslegungsleistung von Stuttgart 21 (Engelh. 09.2014 S. 31). Daraufhin vermochte die DB AG nicht, die Diskrepanz zwischen den Gutachten aufzulösen. In der Folge konnte aufgedeckt werden, dass Heimerl tatsächlich gar nicht die für Stuttgart 21 im Auslegungsbetriebsprogramm “2010+X” bzw. dessen Nachfolge-Betriebsprogramm “2003” geforderte Tageszugzahl abgebildet hatte, sondern um mindestens 165 Zugfahrten unter der Vorgabe geblieben war. Das zur Genehmigung eingereichte Gutachten war um die Verweise auf diese Planverfehlung bereinigt worden.

Schlechtrechnung des Integralen Taktfahrplans

Detailanalyse → Stuttgart 21/ITF Detailkritik Heimerl 1997

Seit 2018 wurde auch Teil 1 des Gutachtens von Heimerl et al. aus dem Jahr 1997, der sich mit dem Integralen Taktfahrplan (ITF) und Stuttgart 21 beschäftigt, auf WikiReal.org vertieft analysiert. Das Gutachten war in zwei Varianten veröffentlicht worden (siehe zuvor), hier wird auf Teil I in (Heimerl 1997 I+II) referenziert, die andere Fassung (Heimerl 1997 1) ist fast gleichlautend, die Unterschiede zwischen den Gutachten betreffen vor allem Teil 2/II. Die Analyse von Teil 1 zeigt, dass Prof. Heimerl et al. den ITF systematisch schlechtgerechnet hatten (siehe das vorstehende Link zur Detailanalyse). Die Ergebnisse werden nachfolgend zusammengefasst:

1. Aufgabenstellung auf nachteilige ITF-Variante verengt. Schon zu Beginn wird der ITF benachteiligt. Obwohl laut Aufgabenstellung "die Möglichkeiten und sinnvollen Grenzen des integralen Taktfahrplans generell dargestellt" werden sollen, wird noch in der Aufgabenstellung selbst der ITF auf die nachteilige Teilvariante "ITF nördliches Baden-Württemberg" eingeschränkt. Eine Beispielbetrachtung zeigt, dass ein solches System die jeweiligen Nachteile des vertakteten und unvertakteten Betriebs in sich vereinigt.
2. Aufgabenstellung ohne objektive Vergleich- oder Entscheidungskriterien. Der Aufgabenstellung wie auch dem Gutachten insgesamt fehlt die Festlegung objektiver Kriterien für den Vergleich der Betriebskonzepte. Die zentrale Vergleichsgröße der mittleren Aufenthaltszeit der Durchreisenden wird in dem Gutachten nur einmal vollkommen isoliert für den nichtoptimierten Teil-ITF (s. zuvor) angegeben (S. 14) ohne Vergleich mit dem Wert für den unvertakteten Betrieb.
3. Unnötige aber für den ITF nachteilige Symmetrieforderung. Heimerl et al. fordern vollkommen ohne Begründung die Symmetrie der Ankünfte und Abfahrten zur Knotenzeit, was die ITF-Konstruktion erschwert und die Standzeiten unnötig verlängert.
4. Überproblematisierung des ITFs in Zeiten geringer Nachfrage. Heimerl et al. übergehen die Möglichkeiten des Übergangs z.B. auf einen Zwei-Stunden-Takt, was keinen Nachteil gegenüber einer gleichen Ausdünnung in anderen Betriebskonzepten bringt.
5. Unnötige Verlangsamung von Zügen. Die von Heimerl et al. postulierte verlängerte Fahrzeit von Zügen wird es nicht geben, weil in diesen Fällen eher eine frühere Ankunft zur Entflechtung der Einfahrsituation genutzt werden wird und die längere Standzeit dann sehr wohl in die Bewertung des Kundennutzens eingehen wird.
6. Überproblematisierung des Bedarfs für teure Überwerfungsbauwerke. Heimerl et al. behaupten ohne quantitative Rechnung, dass man im ITF "wesentlich längere Aufenthaltszeiten" der Züge erhielte, wenn der Knoten nicht kreuzungsfrei ausgeführt würde. Tatsächlich zeigt eine quantitative Rechnung, dass sich ohne Ausbau die mittlere Durchreisezeit gerade von 4 auf 4,5 Minuten verlängern würde und bei Einführung von Bahnsteigwenden selbst diese Verlängerung entfallen würde. Auch wird verschwiegen, dass eine Aufgabe des ITF für alle Umsteiger für Hin- und Rückfahrt zusammen 60 Minuten Reisezeitverlängerung bedeuten würde.
7. Willkürlich nachteilig gewählter Fahrplan. Heimerl et al. wählten für ihre einzige quantitative Betrachtung willkürlich einen unvorteilhaften Fahrplan, der eine durchschnittliche Durchreisezeit der Umsteiger von 7,3 Min. ergab. Mit wenigen Optimierungen ist es möglich, diese Zeit auf 4,3 Min. zu reduzieren.
8. Vergleichsberechnung ohne ITF fehlt. Heimerl et al. unterließen ihrer Durchreisezeit mit ITF, den Vergleichswert ohne ITF gegenüberzustellen. Es ergeben sich für diesen Fall 20 Min. Reisezeitverlängerung im Schnitt, so dass der ITF in jedem Fall viel vorteilhafter ist. Das wurde aber von Heimerl et al. verschwiegen.
9. Gravierender Nachteil durch keinen ITF im Großknoten unterschagen. Heimerl et al. haben nicht nur den ITF schlechtgerechnet, sondern auch unterschlagen, dass selbst dieser schlechte ITF noch um mehr als den Faktor 2 besser ist als kein ITF.
10. ITF im Großknoten um Faktor 2 schlechtgerechnet. Heimerl et al. hatten durch einen willkürlich ungünstig angenommenen Fahrplan die Durchreisezeit mit ITF mehr als verdoppelt gegenüber einem optimiert konstruierten Fahrplan.
11. Einfache Optimierungen im Gleisplan nicht berücksichtigt. Heimerl et al. hatten auch nicht dargestellt, dass durch kleinen Ergänzungen im Gleisplan eine Verbesserung ähnlich der Fahrplanoptimierung erzielt werden kann.
12. Einführung einer unsinnigen und ITF-schädlichen zusätzlichen Direktverbindung. Heimerl et al. führen eine unsinnige zusätzliche Direktverbindung zusätzlich zu der im ITF schon vorhandenen Verbindung mit Umstieg innerhalb des ITF-Gefüges ein. Dies spreizt den ITF unnötig auf mit Nachteilen für viele Fahrgäste. Nicht berücksichtigt wird von Heimerl et al., dass diese Verbindung außerhalb des ITF-Gefüges unproblematisch und praktisch nur vorteilig wäre. Heimerl et al. bringen so Nachteile in die Struktur eines ITF- Knotens ein, um diese dann im Rahmen ihrer Schlussfolgerung zu überspitzen.
13. Abschätzung ab welchem Takt ein ITF keinen Vorteil ggü. dem unvertakteten System bietet. Heimerl et al. versäumten zu betrachten, wann sich ein ITF-Knoten in einem Bahnhof lohnt, bzw. ob er z.B. bei Zugfolgen von z.B. 15 Minuten einem unvertakteten System unterlegen ist.
14. Fehlschluss: Schon 2 zusätzliche Linien überschreiten 30 Min.-Spreizung. Heimerl et al. ziehen in Folge von drei der vorigen Fehlannahmen das falsche Fazit, dass schon 2 zusätzliche Linien den 30-Min. Takt sprengen würden.
15. Fehlschluss: Fernverkehr nicht mehr integrierbar. Wiederum nur eine Folge der vorausgehenden zahlreichen Fehlannahmen ist die Schlussfolgerung von Heimerl et al., die Hinzunahme des Fernverkehrs würde den ITF sprengen. Tatsächlich ist der ITF in dem gewählten Szenario nach wenigen Optimierungen auch inklusive Fernverkehr deutlich vorteilhafter. Die durchschnittliche Durchreisezeit beträgt 6,5 Min. statt 27 Minuten im unvertakteten System.
16. ....

Dokumente

Siehe auch → Leistung/Dokumente

Auswahl, in chronologisch aufsteigender Reihenfolge.

Heimerl 1994		Gerhard Heimerl et al., "Projekt Stuttgart 21, Machbarkeitsstudie Verkehrliche und betriebliche Untersuchung, betriebs- und gesamtwirtschaftliche Bewertung Ergebnisbericht der Fachgruppe 2", 1994 (pdf bahnprojekt-stuttgart-ulm.de)
Heimerl 1997 1		Gerhard Heimerl et al., "Stuttgart 21 Ergänzende betriebliche Untersuchungen, Teil 1, Integraler Taktfahrplan (ITF) Betriebsprogramm für Stuttgart 21", 1997, 50 Seiten (pdf wikireal.org)
Heimerl 1997 2		Gerhard Heimerl et al., "Stuttgart 21 Ergänzende betriebliche Untersuchungen, Teil 2, Kapazitätsreserven beim geplanten Stuttgarter Hauptbahnhof sowie beim Betriebskonzept Stuttgart 21", 1997, 50 Seiten inkl. Anlage 1-33 (pdf wikireal.org). [Wird teils verkürzt nur mit "Heimerl 1997" zitiert.]
Heimerl 1997 I+II		Gerhard Heimerl et al., „Stuttgart 21, Ergänzende betriebliche Untersuchungen Teil I: Integraler Taktfahrplan (ITF), Betriebsprogramm für Stuttgart 21, Teil II: Kapazität des geplanten Stuttgarter Hauptbahnhofs und seiner Zulaufstrecken“, 1997, 132 Seiten inkl. Anlage 1 bis 41 (pdf bahnprojekt-stuttgart-ulm.de). Ungekürzte Fassung.
Engelh. 06.2012		C. Engelhardt, Stellungnahme für den VGH BW zu dem in der Planfeststellung belegten Rückbau durch S21, 07.06.2012 (pdf wikireal.org)
Engelh. 06.2013		C. Engelhardt, Ergänzende Stellungnahme für den VGH BW zu neuer Sachlage, 24.06.2013 (pdf wikireal.org)
Engelh. 06.2013 Umfr.		C. Engelhardt, Ergebnis einer Umfrage unter internat. Fachleuten zu Prämissen der S21-Kapazitätsbestimmung, 24.06.2013 (pdf wikireal.org, Fragebogen, Anschreiben)
Engelh. 06.2013 Rek.		C. Engelhardt, Rekonstruktion – Warum der Leistungsrückbau übersehen werden konnte, 24.06.2013 (pdf wikireal.org, Vorgängertext v. 04.03.13)
Engelh. 06.2014		C. Engelhardt, Stellungnahme zum Hauptsacheverfahren Sängerstraße vor dem VGH, 06.06.2014 (pdf wikireal.org). Beweisanträge vom 02.07.2014 (pdf wikireal.org)
Engelh. 09.2014		C. Engelhardt, "Nachforderungskatalog zur Stellungnahme des Vorhabensträgers", 29.09.2014, (pdf wikireal.org oder rp.baden-wuerttemberg.de)