Eine Stadtbahn von Grund auf neu zu errichten ist Herausforderung und Chance zugleich. Eine der Chancen ist die Möglichkeit, von Beginn an auf den aktuellen Stand der Technik zu setzen. Derzeit gibt es im Stadtbahnbereich einige interessante Innovationen, von denen Kiel profitieren kann.
Zu Beginn der Planungen wurde ergebnisoffen geprüft, welches System das beste für Kiel ist. Seit feststeht, dass die Tram das passende System ist, wird sie bewusst innovationsoffen geplant. Der Planungsprozess ist so aufgebaut, dass technische Fortschritte laufend integriert werden können – keine leichte Aufgabe.
Welche Innovationen im Stadtbahnbereich aktuell sind, hat vor kurzem Steffen Plogstert bei einem Vortrag vorgestellt. Plogstert ist als Ingenieur bei Rambøll angestellt, dem Beratungsunternehmen, das seit 2020 wesentliche Planungsleistungen für die Stadt Kiel übernommen hat und in Zusammenarbeit mit der Stadt Kiel dafür sorgt, dass wir die beste Tram für Kiel bekommen. Als Straßenbahnbetriebsleiter bringt Plogstert auch die Erfahrung mit, um die Innovationen sinnvoll in den Betrieb einzubauen.
Innovationen bei der Stadtbahn
Seit rund 140 Jahren entwickeln sich Auto und Tram kontinuierlich weiter – und auch in der Gegenwart gibt es große Technologiesprünge. Besonders dynamisch entwickeln sich Elektronik und Software (z. B. Fahrerassistenz, Zustandsüberwachung), aber auch Gleisbau, Energieversorgung, Leit- und Sicherungstechnik sowie Fahrzeugtechnik. Im Folgenden gehen wir auf die verschiedenen Bereiche ein.
Infrastruktur
Zum Gleisbau stellte Plogstert einen ganzen Strauß an Innovationen vor.
So gibt es Gleistragplatten, bei denen die Schienen in einer elastischen Masse eingegossen sind. Das minimiert Vibrationen im Boden und in der Luft – und schützt damit umgebende Bauwerke und reduziert die Schallemissionen.
Dazu kommen Masse-Feder-Systeme, bei denen diese Tragplatten auf einem elastischen Material gelagert sind, um die in den Boden übertragenen Schwingungen noch weiter zu mindern.
Ein weiterer Vorteil ist, dass solche Gleistragplatten vorgefertigt werden und dann vor Ort rasch eingebaut werden können. Das verkürzt Bauzeiten im Straßenraum – ganz im Sinne der Kieler Gewerbetreibenden.
Rasengleis ist nichts neues, war zuletzt aber häufig nur eine dünne Erdschicht auf einem Betonfundament für das Gleis. Inzwischen gibt es immer mehr Möglichkeiten, eine Tram-Trasse versickerungsfähig zu gestalten. Das hilft bei der Entwässerung und verbessert das Mikroklima durch Verdunstung.
Beim Bau setzt sich immer mehr das Modell durch, „von Kreuzung zu Kreuzung“ zu bauen. So zu bauen, setzt einiges an Koordination voraus, aber in den letzten Jahren hat die Branche damit positive Erfahrungen gemacht und auf dieses Wissen kann man jetzt in Kiel bauen. Die Bauphasen können so verkürzt und Einschränkungen gering gehalten werden.
Für bestehende Tram-Systeme ist es sehr schwer, neue Ansätze in die bestehende Strukturen integrieren. Dass man in Kiel bei Null anfängt, ist gerade bei der Infrastruktur eine große Chance.
Fahrzeuge
Im Bereich Fahrzeuge gab in den letzten Jahrzehnte es eine stete Weiterentwicklung.
Seit den 80er-/90-er Jahren sind Stadtbahnen zunehmend niederflurig. Der Fahrzeugboden ist dabei auf die Bahnsteighöhen an den Haltestellen abgestimmt – das ermöglicht eine konsequente Barrierefreiheit. Den Fahrzeugboden so tief zu legen, hat in den Anfangsjahren noch den Fahrkomfort gemindert und den Verschleiß erhöht. Und es hatte den Preis, dass es Rampen im Fahrzeug gab. Das ist aber inzwischen Vergangenheit, denn die Technik hat in den letzten Jahren aber große Sprünge gemacht.
Ein kleiner Spalt wird aus technischen Gründen immer bleiben (max. 5 cm Abstand und 5 cm Höhenunterschied sind das Ziel). Aber sogenannte Gap-Filler können als zusätzliche Überbrückung in der Haltestelle zum Einsatz kommen, wenn diese z.B. in einer Kurve liegt (ein Beispiel).
Großzügige Multifunktionsbereiche setzen sich immer mehr durch, um Platz für Kinderwagen, Rollstühle und Gepäck zu bieten. Viele und große Türen sorgen dazu für einen schnellen Fahrgastwechsel. Solche Türen verkürzen auch die Haltezeiten durch schnellere Fahrgastwechsel.
Und natürlich steigert der technische Fortschritt die Effizienz und Langlebigkeit der Fahrzeuge.
Diese Fahrzeuginnovationen wirken zusammen: Sie machen die Kieler Stadtbahn einfach zugänglich, beschleunigen Abläufe im Betrieb, reduzieren tägliche Kosten und erhöhen zugleich Sicherheit und Qualität für die Fahrgäste.
Energieversorgung
Weitere Innovation stellte Plogstert bei der Stromversorgung vor. So wird mit sogenannten rückspeisefähigen Unterwerken geplant, die nicht nur Strom in die Oberleitung speisen, sondern auch aufnehmen können.
Wer schon mal mit einem Elektroauto gefahren ist, kennt sicherlich die Möglichkeit, die Fahrzeugbatterie beim Bremsen wieder aufzuladen. Auch bei der Tram wird beim Bremsen mit dem Motor Strom gewonnen, in die Oberleitung eingespeist und der kann von einer anderen Tram zum Anfahren verwendet werden.
Ist aber gerade keine andere Tram in der Nähe, muss bisher der Strom über Widerstände auf dem Dach verheizt werden. Rückspeisefähige Unterwerke machen hier den Unterschied und können überschüssigen Strom aufnehmen, speichern oder weiter verteilen.
Eine weitere Innovation für Kiel können kurze, oberleitungsfreie Abschnitte sein, welche die Trams mit Batterien oder Superkondensatoren überbrücken können. Damit können die besonderen Bedürfnisse von Forschungseinrichtungen genauso wie städtebauliche Aspekten berücksichtigt werden.
Der Ansatz war dabei bisher der, dass man mit 100%-Oberleitung geplant hat. Denn im Zweifel ist es leichter, diese Planungen zu verwerfen, wenn es neue Technik erlaubt, während das Nachholen solcher Planungen in der Spätphase des Projektes sehr misslich wäre.
Automatisierung
Hochautomatisiertes oder gar autonomes Fahren wird kommen, aber noch ist es nicht angekommen. Die Tram hat beste Voraussetzungen, als erstes Fahrzeug im Stadverkehr autonom zu fahren, fährt sie doch schon auf fester Spur. Vielleicht wird die Kieler Stadtbahn die erste sein, die diese Technik integriert. Auf jeden Fall werden dafür die Voraussetzungen geschafft.
Die Automatisierung des Betriebshofes ist das greifbare Ziel in Kiel. Es wird ein vollständig unbegleiteter, automatischer Betrieb im Betriebshof angestrebt. Dazu gehören Vorgänge wie Rangieren, Waschen und Abstellen des Fahrzeuges.
Wichtige Voraussetzung für eine Automatisierung auf der Strecke ist ein modernes ITCS (rechnergestütztes Betriebsleitsystem), welches die Fahrzeuge in Echtzeit lokalisiert und den Betrieb steuert.
Das hilft auch bei einer konsequenten Bevorrechtigung an Ampeln. Verknüpft man diese direkt mit der städtischen Verkehrslenkung, wird das zu pünktlicheren Fahrten, stabileren Takte und verlässlicheren Umstiegen führen – und gleichzeitig kürzere Rotphasen für den restlichen Verkehr bringen.
Der Einstieg in das automatisierte Fahren sind Fahrerassistenzsysteme mit der Möglichkeit das Fahrzeug im Notfall zu bremsen. Dabei bleibt die bewährte „Fahren-auf-Sicht“-Philosophie erhalten – der Fahrer bleibt aufmerksam und kann im Gefahrenfall selber reagieren.
Der nächste Schritt ist dann hochautomatisiertes Fahren (GoA2), bei dem immer noch Fahrpersonal an Bord ist. Das entlastet aber das Personal und steigert Zuverlässigkeit und Sicherheit, da es dann keinen Reaktionsweg und keinen Sekundenschlaf mehr gibt.
Perspektivisch können in einem vollautomatisierten Betrieb mehr Fahrten in Randzeiten und nachts ohne großen Zusatzaufwand angeboten werden.
Fazit
Die Planungen für die Kieler Stadtbahn haben das anspruchsvolle Ziel, möglichst bis zum Schluss noch die neuesten Fortschritte miteinzubeziehen oder sie zumindest vorzubereiten.
Und diese Innovationen lohnen sich – für eine pünktliche, zuverlässige und wirtschaftlich effiziente Stadtbahn Kiel.