„20 Jahre Hochgeschwindigkeitsverkehr in Deutschland Nationale und internationale Perspektiven“ DMG – Jahrestagung 2011, Freiburg (Breisgau)

Hochgeschwindigkeitsverkehr aus internationaler Sicht Vortragsfoliensatz Prof. Dr.-Ing. Peter MNICH, Berlin Sprecher der Geschäftsführung, IFB Institut für Bahntechnik GmbH Fachgebiet Betriebssysteme elektrischer Bahnen, Technische Universität Berlin

Freiburg (Breisgau), 14. Oktober 2011

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-1-

Gliederung Zusammenfassung 1. Einführung/Grundsätzliches 2. Definition Hochgeschwindigkeits- InterCity- Verkehr (HGV/IC- Verkehr) 3. Zeitgewinn und Energiebedarf im HGV/IC-Verkehr (Betriebsgeschwindigkeiten) 4. HGV/IC-Verkehr/- Projekte im Ausland 5. HGV/IC- Verkehr in China

Textbeitrag zum Foliensatz, siehe ZEVrail Heft 3/2012

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-2-

Abb. 1: Streckennetze Fernverkehr im Vergleich (2010) Hauptstrecken, Hochgeschwindigkeitsverkehr (HGV) Nicht maßstäblich!

China

Japan

Deutschland

Frankreich

Hauptstreckenlänge: 8 000 km MONGOLIA

Harbin

Changchun Shenyang Beijing

Shijiazhuang

SOUTH KOREA

Jinan

Zhengzhou Xian

Xuzhou Nanjing

CHINA

Wuhan Changsha

NORTH

KOREA Tianjin Dalian

Shanghai Hangzhou Nanchang EAST CHINA SEA

Guangzhou TAIWAN Macao

Hong Kong SOUTH CHINA SEA

Einwohner: 58 Mio. HGV-Strecken: ca. 1900 km Streckennetz: 29 273 km

Einwohner: 82 Mio. HGV-Strecken: ca. 900 km Streckennetz: 33 524 km

Einwohner: 120 Mio. HGV-Strecken: ca. 2500 km Streckennetz: 20 200 km

Einwohner: 1370 Mio. HGV/IC-Strecken: ca. 8 358 km Streckennetz: 91 000 km

Bis 2014: Vier neue HGV-Strecken!

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

Spanien: ca. 1531 km, nach Fertigstellung 1700 km Einwohner: 46 Mio., Streckennetz: 12837 km -3-

Abb. 2: Definition Hochgeschwindigkeitsverkehr (HGV) Hochgeschwindigkeitsverkehr bei Bahnen zeichnet sich durch hohe Reisegeschwindigkeit aus, wobei die betriebliche Höchstgeschwindigkeit der Züge bei Rad-/Schiene-Systemen 300 km/h und bei Magnetschnellbahnen 500 km/h erreichen kann. Hochgeschwindigkeitsverkehr:

mit Triebkopf-/Triebzügen > 200 km/h, artreiner Verkehr, d. h. eigene Trassen

dagegen Schnellverkehr:

mit lokbespannten Zügen  200 km/h

Wesentliche Randbedingungen (HGV):

Betriebsgeschwindigkeiten  250 km/h, lange, ungestörte Streckenabschnitte mit v = 300 km/h, Quell- und Zielverkehr zwischen wenigen großen Städten (Einwohnerzahl > 500.000)

Hochgeschwindigkeitsverkehr im Sinne der Definition ist Verkehr über grössere Entfernungen. Seine Attraktivität besteht nicht primär im besonderen Komfort, sondern in seiner Schnelligkeit (hohe Reisegeschwindigkeit, kurze Fahrzeiten).

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-4-

Abb. 3: Zeitgewinn schneller Bahnsysteme (Beharrung)

Im unteren Geschwindigkeitsbereich Beschleunigung und Geschwindigkeit entscheidend! 140

120

100

Zeit [min]

 t = 45 min

Zeitgewinn in min

100 200 km/h

200 300 km/h

300 400 km/h

s = 10 km

3

1

0,5

s = 50 km

15

5

2,5

s = 100 km

30

10

5

s = 150 km

45

15

7,5

80 s = 150 km

60 s = 50 km

s: Haltestellenabstand

s = 100 km

40  t = 7,5 min

s = 30 km

20

s = 10 km 0 0

50

100

150

200

250

300

Geschwindigkeit bei Beharrung [km/h]

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-5-

350

400

450

500

Abb. 4: Drei aktuelle HGV/IC-Strecken in China Maximale Betriebsgeschwindigkeiten, Durchschnittsgeschwindigkeiten, Fahrzeiten und Energiebedarfsreduzierung bei unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten und Anzahl der Zwischenstationen

Parameter

Shanghai - Nanjing (301 km)

Xi‘an – Zhengzhou (505 km)

(keine Zwischenstation)

Wuhan – Guangzhou (965 km)

(3 Zwischenstationen)

(1 Zwischenstation)

V max (km/h)

330

300

250

300

250

350

300

v mittel (km/h)

306

287

241

255

223

318

287

Fahrzeit (Min.)

59

63

75

119

136

182

202

Energiebedarf (%)

100

- 15

- 37

100

- 25

100

- 19

Quelle: SHI,Yuanfei, [7]

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-6-

Abb. 5: Chinesische Fünfjahrespläne 2001 - 2015 Investitionen für die Verkehrsträger Straße, Schiene und Luft

10. Fünfjahresplan 2001 – 2005

11. Fünfjahresplan 2006 – 2010

12. Fünfjahresplan 2011 – 2015

in Mrd. Yuan

in Mrd. Yuan

in Mrd. Yuan

Straße + Wasser Straße (ca. 72 …85 %)

2 279 1 652

4 785 4 075

6 200 4 485

Schiene

414

2 000

2 800 - 3 500

Luft

115

1 100

1 500

Verkehrsträger

Investitionsverhältnis im 10. Fünfjahresplan Luft : Schiene : Straße liegt bei etwa 1 : 4 : 14 Investitionsverhältnis im 11. und 12. Fünfjahresplan Luft : Schiene : Straße liegt bei etwa 1 : 2 : 4 bzw. 1 : 2 : 3

Quellen: China Statistical Yearbook 2002 – 2006, Statistik Staatsamt China; Verkehrsministerium China (MoC), 2011; SHI, Yuanfei, [7]

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-7-

Abb. 6:

4 Parallel Line Systems

4 Vertical Line Systems

3 InterCity Line Systems

Quelle: CN, STS, DVWG

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

-8-

Abb. 7: Chinesisches Hochgeschwindigkeits- und InterCity- Netz im Aufbau Hauptstreckenlänge: Über 8000 km

Harbin

242 km

MONGOLIA

Beijing-Tianjin (117 km) vmax = 329 km/h

Changchun 302 km

Shenyang 730 km

277 km

Tianjin

Shijiazhuang

SOUTH KOREA

Jinan

Zhengzhou Xian 511 km

317 km

Xuzhou 3) 352 km Nanjing

343 km

516 km

CHINA

284 km

Wuhan 261 362 km km

644 km 241 km

Shanghai 158 km Hangzhou

4)

Nanchang EAST CHINA SEA

707 km

Guangzhou Macao

NORTH DalianKOREA

350 km

412 km

Changsha

400 km

117 km

Beijing

TAIWAN

173 km

Hong Kong

Wuhan-Guangzhou (968 km) vmax = 350 km/h Xi‘an-Zhengzhou (456 km) vmax = 350 km/h Ausgewählte Hauptstrecken (HGV) Fertigstellung 2010 und 2011: Guangzhou-Shenzhen (105 km) vmax = 350 km/h Shanghai-Nanjing (300 km) vmax = 350 km/h Shanghai-Hangzhou (159 km) vmax = 350 km/h Beijing-Shanghai (1318 km) vmax = 350 km/h Nanjing-Hangzhou (249 km) vmax = 350 km/h

SOUTH CHINA SEA Quelle: TKTR, SAG, IFB

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

Ausgewählte Hauptstrecken (HGV) Ende 2009/Anfang 2010 fertig gestellt:

-9-

Abb. 8: Schienenverkehr in Changjiang- Delta- Gebiet einschließlich Stadtschienen- und Flughafenanbindungen (im Betrieb, im Bau und geplant)

Nanjing (Südbahnhof)

Zhenjiang

S-Bahn: 36 km; 22 min

Nanjing-Shanghai: 284 km; 97 min InterCity-Express (IC) HGV (284 km): 67 min 1)

HongqiaoKnotenpunkt

Changzhou Wuxi

Nanjing-Flughafen

Transrapid: 64 km; 21 min (nach Verlängerung) Flughafen/Bahnhof Hongqiao- Flughafen Pudong U-Bahn U2: 66 km; 79 min

Transrapid (Demo-Strecke): 30 km; 8 min

Suzhou Nanjing-Hangzhou: 249 km; 60 min 2) InterCity-Express (IC) Huzhou

Jiaxing

Shanghai-Pudong-Flughafen ShanghaiHongqiaoFlughafen

Shanghai

Shanghai-Hangzhou: 158 km; 49 min InterCity-Express (IC)

Hangzhou-Flughafen

Hangzhou (Ostbahnhof)

U-Bahn: 35 km; 26 min (geplant)

1) 2)

Teilstrecke HGV Beijing-Shanghai (1318 km) Geplante Fahrzeit nach Fertigstellung Ende 2011/Anfang 2012 Quelle: SHI,Yuanfei, [7]

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 10 -

Abb. 9: Streckenbeispiel: Shanghai - Nanjing Triebfahrzeug CRH 2 (Kawasaki) Betrieb ab 18. April 2007

Warum „Harmonie“ ? • Harmonie zwischen Menschen und Umwelt • Harmonie zwischen Menschen und Menschen  Produkte harmonischer Zusammenarbeit • Harmonie zwischen Menschen und Gesellschaft  Aufbau einer harmonischer Gesellschaft

Quelle: www.sina.com.cn

Quelle: CRH Prospekt, MOR

Gute Zuganzeige außen und innen, Shanghai

Quelle: Fotos Mnich 2010

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 11 -

Abb. 10: HGV/IC- Fahrzeugflotte in China

CRH 1

CRH 3

CRH 2

Quelle: CRH Prospekt, MOR

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 12 -

CRH 380

Neuer Südbahnhof in Beijing

Quelle: ZEVrail 134 (2010) 4 April

Fotos: Mnich 1/2010

Neuer Bahnhof in Tianjin

Abb. 11

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 13 -

Übersichtliche Anzeigetafeln, zügiger Fahrkartenverkauf, moderne Bahnhofs-/Wartehalle und gute Einkaufsmöglichkeiten

Fotos: Mnich 1/2010

Abb. 12

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 14 -

Abb. 13: Für die chinesische Eisenbahn gilt: Sicherheit, Schnelligkeit (Fahrpreis!), Pünktlichkeit, Service, Sauberkeit und Disziplin

Quellen: Chinese Railway, 2010/11

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 15 -

Geplantes Ziel: Eisenbahnnetz in 2020 bereits im Jahre 2015 erreicht:

Transrapid Shanghai

Gesamtstreckenlänge: 120 000km, davon 45 000 km Schnellbahn und davon Streckenlänge HGV: 16 000 km Normale Strecken

V:300-350 km/h

V:200-250 km/h

Betriebssysteme elektrischer Bahnen

V:160-200 km/h Quelle: Yuanfei SHI [7]

Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 16 -

Transrapid

HGV-Strecken 2010 im Betrieb: 8 358 km

Abb. 14

Abb. 15: China wird in wenigen Jahren über die weltweit größte HGV/ICFlotte verfügen ~13.000

In den nächsten 3 Jahren sind weitere 4.000 HGV-Wagen zu erwarten

~9.000 ~7.500 ~6.250 5.706

~2.800

~2.600

~2.250 ~1.430

Japan

Frankreich

China Deutschland Spanien

Italien

Südkorea

Andere

Ende 2015 (Ende 12. Fünfjahresplan) In wenigen Jahren wird China ca. 1000 HGV/IC-Züge (16-teilig, einige 8-teilig) in Betrieb haben! Dazu ein weitgehend separates Streckenschnellnetz von etwa 45 000 km (davon 16 000 km HGV/IC) für den Personenverkehr im Geschwindigkeitsbereich 200 km/h ≤ v ≥ 300 km/h! Quelle: Dr. Radina, Knorr-Bremse; Prof. Mnich, IFB/TUB

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 17 -

Quelle: High-Speed Rail Strategic Plan

Typische Distanzen im Schienenpersonenfernverkehr: 200 – 400 km Relation Washington – New York – Boston (NEC), Betriebsgeschwindigkeiten NEC bis 201 km/h und Keystone Corridor bis 110mph, d. h. 177 km/h  kein HGV; verkehrt auch der Acela Express mit bis zu 241 k Quelle: Koppermann, [8]

Abb. 16

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 18 -

Abb. 17: Bis 2030 soll das Hochgeschwindigkeitsnetz auf 1 500 km ausgebaut werden!

Marokko

Betriebssysteme elektrischer Bahnen

Quelle: www.railway-technology.com

Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 19 -

Danke für das Interesse !

Wer aufhört, besser zu werden, hat aufgehört, gut zu sein! (Chinesisches Sprichwort)

Betriebssysteme elektrischer Bahnen Prof. Dr.-Ing. P. Mnich 20.02.2012 Mn Vortrag DMG Freiburg 14.10. 2011

- 20 -