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Gastbeitrag Das Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft der TU Graz stellt sich vor Impulse für ein betrieblich, technisch und wirtschaftlich erfolgreiches System Bahn: Das Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft steht für eine umfassende Sicht auf das System Bahn und berücksichtigt neben wirtschaftlichen auch betriebliche und technische Aspekte. Seit 2006 besteht eine Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft und dem VIRTUAL VEHICLE. Das Eisenbahnwesen im Wandel Das Eisenbahnwesen in Europa befindet sich in einem massiven Wandel. Zur Stärkung der Eisenbahn geht die Europäische Union den Weg der Stärkung der Bahnen durch Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit. Diese soll durch eine Liberalisierung erreicht werden, die es allen Eisenbahnverkehrsunternehmen gestattet, auf allen Netzen zu fahren. Das erfordert eine Trennung von Infrastruktur und Eisenbahnverkehrsunternehmen. Sprechen die Einen von einem notwendigen Schritt mit bereits vielen Erfolgen, sprechen Andere davon, dass die Eisenbahn genau in jenem Punkt zerschnitten wird, in dem „Eisenbahn“ eigentlich stattfindet, dem Kontaktpunkt Rad-Schiene. Das Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft bezieht hier klare Position: Ja, wir brauchen einen starken technischen Fokus. Und wir müssen technische und auch betriebliche Gesetzmäßigkeiten identifizieren und in ihren Zusammenhängen darstellen. Zudem bin ich als Institutsvorstand überzeugt, dass Innovationen im heutigen Umfeld schwer umsetzbar sind. Umsetzung von Innovationen oft schwierig Die Gründe dafür sind vielfältig: Juristische Richtlinien machen die technische und betriebliche Umsetzung oft schwierig. Der wirtschaftliche Erfolg einer Innovation muss vorab berechnet werden, um sie umsetzen zu können. Für eine umfassende Beurteilung des Erfolges einer Innovation im Eisenbahnwesen, einer Strategie oder ganz allgemein einer Variante im wirtschaftlichen Sinne, muss allerdings das Gesamtsystem Bahn berücksichtigt werden. Schließlich wird die Innovation dort umgesetzt und auch wirksam. Es lassen sich viele Beispiele zu dieser Problematik anführen: Ein Fahrzeug mit besseren Laufeigenschaften wird wahrscheinlich teurer 30 magazine Nr. 14, II-2013 sein, schont aber die Infrastruktur und kann somit zum Gesamtoptimum beitragen. Ein verbesserter nachhaltiger Oberbau ist in der Investition zwar teurer, reduziert aber den Instandhaltungsbedarf, verlängert die Nutzungsdauer und reduziert damit betriebliche Behinderungen, was wiederum den Eisenbahnverkehrsunternehmen zu Gute kommt. Das bedeutendste Lenkungsinstrument, das in dieser Weise erst ausgestaltet werden muss, sind Trassenpreise als Schnittpunkt zwischen Infrastruktur und Eisenbahnverkehrsunternehmen. Hier müssen Auswirkungen betrieblicher Behinderungen ebenso berücksichtigt werden wie Qualitäten von Fahrzeugen, Betriebskonzepten und dem Fahrweg. Aus diesem Grund stellt eine systemadäquate Ausgestaltung des Trassenpreissystems der Eisenbahn einen Forschungsschwerpunkt des Instituts dar. Abbildung 1: Instandsetzung Fahrbahn unter Betrieb Quelle: TU Graz, Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft Forschungsprojekte Die Trennung von Fahrweg und Betrieb und die Möglichkeit für Dritte, das Schienennetz zu nutzen, machte Forschungen zur Bestimmung von betrieblichen Folgekosten erforderlich. Daraus entwickelten sich Arbeiten zu Betriebserschwerniskosten und Dauerlangsamfahrstellen. Zudem zeigte sich ein relevanter Zusammenhang zwischen Fahrwegbeanspruchung und dem rollenden Material. Diese Wechselwirkung wird jedoch in der einzig verbliebenen Schnittstelle Fahrzeug – Fahrweg, den Trassenbenützungsgebühren, nicht abgebildet. Weitere Analysen haben gezeigt, dass auch andere Auswirkungen im Bereich Fahrzeug – Fahrweg, wie betriebliche Kapazität oder Lärm in Trassenpreisen nicht oder unzulänglich reflektiert werden. In unserem Projekt Baustellenlogistik (Abbildung 1) am Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft wird der Zusammenhang zwischen Bauabschnittslängen und Realisierungskosten (Abbildung 2) betrachtet. Dies ist für eine technisch-wirtschaftliche Optimierung notwendig. Maschinenleistungen, Logistik und daraus entwickelte Bauabläufe müssen genau untersucht werden, denn sie spielen eine entscheidende Rolle. Mit den bautechnischen Leistungen und den Kostenfunktionen die entstehen, wird es möglich, Zielkosten zu definieren. Optimierte Bauabschnittslängen können nämlich im Zusammenwirken mit Betriebserschwerniskosten als Zielkosten definiert werden. Das Projekt GleisPROPHET hat die Zielsetzung, eine spezifische Prognose des Gleisverhaltens abzugeben. Das Projekt baut auf Grundlagenuntersuchungen zum Gleisverhalten auf und hat bereits zu weiteren Grundlagenforschungen geführt. Im Mittelpunkt der Forschung stehen technische Innovationen im Komponentenbereich mit Fokus auf die technischen Langzeitauswirkungen auf Innovationen. Beispiele dafür sind: Asphalttrenn-
schichten, Schwellenbesohlungen, Rahmenschwellen und generell anwendungsorientierte Definitionen von Einsatzbereichen spezifischer Komponenten. Da eine Bewertung der Lebenszykluskosten (LCC) neben der Investition immer auch Instandhaltung und Nutzungsdauer berücksichtigen muss, wurden Standardelemente zur Abbildung dieses Verhaltens mittlerweile für die spezifischen Situationen Österreichs (Projekt Strategie Fahrweg), der Schweiz (SBB Standardelemente), Norwegens (Projekts NORSK) und Kroatiens (Projekt TRAMEO) erarbeitet und daraus Investitions- und Instandhaltungsstrategien abgeleitet. Es handelt sich um Projekte zur • technischen Instandhaltungsoptimierung durch beispielsweise Integrierte Instandsetzung, • Neugewichtung präventiver, reaktiver und zyklischer Instandhaltung oder • die Entwicklung von Schienenschleifstrategien im Licht der Head Check Problematik. Die Analyse des Langzeitverhaltens führte wegen der hohen Beeinflussung der technischen Nutzungsdauer durch den Schotter zu einer diesbezüglichen Grundlagenforschung und zu detaillierten Untersuchungen von Schwellenbesohlungen (Projekt WINS). Fragestellungen zur Dauerfestigkeit der Schienen und zur Bestimmung der Lastkollektive seien hier ebenfalls genannt. Weitergabe von Wissen - Studienschwerpunkte Unser Hauptaugenmerk liegt natürlich auch auf der Ausbildung unserer Studierenden. Ein uni- Abbildung 3: Tagung moderne Schienenfahrzeuge Quelle: TU Graz, Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft versitäres Studium sollte neben dem Weitergeben von fachlichem Wissen auf Verantwortung vorbereiten. Ziel des Portfolios unserer Lehrveranstaltungen ist es, Studierenden das System Eisenbahn mit seinen Wechselwirkungen von Infrastruktur, Betrieb und Wirtschaftlichkeit näher zu bringen. In der Grundvorlesung Eisenbahnwesen liegen die Schwerpunkte auf den konstruktiven Aspekten des Bauwesens. In den Vertiefungsfächern im Master werden sowohl konstruktive Schwerpunkte gesetzt als auch betriebliche und wirtschaftliche Grundlagen angeboten. Weitere Vorlesungen beschäftigen sich mit den Schnittstellen Fahrzeug / Fahrweg und Infrastruktur / Betrieb / Eisenbahnverkehrsunternehmen. Studierende haben des Weiteren die Möglichkeit, die Erkenntnisse in Projektarbeiten (Bachelor und Master) umzusetzen. Die drei Lehrschwerpunkte reflektieren dabei auch die Forschungsschwerpunkte des Instituts, womit eine forschungs- und praxisnahe Lehre sichergestellt wird. Abbildung 2: Unterbausanierung bei der SBB Quelle: TU Graz, Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft Europäischer Treffpunkt der Bahn Seit 1954 findet alle eineinhalb Jahre die Tagung zum Thema „Moderne Schienenfahrzeuge“ an der Technischen Universität Graz statt (Abbildung 3). Die rund 600 Teilnehmer kommen vorwiegend aus dem deutschsprachigen europäischen Raum und zeigen Mal für Mal großes Interesse an den Vor- und Beiträgen der Firmen der Bahnindustrie, der Bahnverwaltungen selbst und dem Bereich Forschung, so dass sich die Veranstaltung mittlerweile als „europäischer Treffpunkt der Bahn“ etablieren konnte. Das Institut organisierte die Schienenfahrzeugtagung seit 1996 elf Mal, womit im April 2013 die 41. Tagung stattfindet. Auch in Zukunft werden wir uns weder auf einen rein technischen, rein betrieblichen, noch rein wirtschaftlichen Standpunkt einschränken lassen, weil es in Wirklichkeit diese abgegrenzte Sicht nicht geben darf. Es gibt nur ein System Bahn und damit einen Systemstandpunkt – unabhängig von der Anzahl der Subsysteme. ■ Zum Autor Forschungs-Partner Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Peter Veit; Institutsvorstand am Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft der TU Graz magazine Nr. 14, II-2013 31
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