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Mit Argusaugen auf Stuttgart 21

IT.- Die Ergebnisse des Stresstests zu Stuttgart 21 werden nun doch nicht heute, sondern erst Ende Juli vorgestellt. Im Interview mit Monika Seynsche erläutert der Wissenschaftsjournalist Peter Welchering, wie eine solche Computersimulation funktioniert - und wie gut.

    Monika Seynsche: Vergangen Freitag fiel die Entscheidung, die Ergebnisse der Stresstests von Stuttgart 21 nicht heute, wie geplant, sondern erst Ende Juli zu veröffentlichen. Schon seit Tagen nämlich hat es heftigen Streit über diese Stresstests gegeben. Gegner und Befürworter des Tiefbahnhofs attackieren sich gegenseitig mit Vorwürfen. Um ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen, hat sich mein Kollege Peter Welchering in Computersimulationen und Zahlenreichen vertieft. Herr Welchering, können Sie uns erklären, wie so ein Stresstest überhaupt funktioniert?

    Peter Welchering: Also da wird im Wesentlichen - und das ist das Prinzip dabei - per Software eine kleine Modelleisenbahn im Computer gebaut, nachgebaut. Und im Fall von Stuttgart 21 wird dabei eben das gesamte Schienennetz in der Region Stuttgart und das Gleisnetz in dem geplanten Stuttgarter Tiefbahnhof modelliert. Und da gibt es dann zwei Simulationen: Zum einen wird ein Fahrplan simuliert, wie Züge wann wohin fahren. Und dieser Fahrplan ist dann Grundlage für die zweite Simulation, die heißt Betriebssimulation. Und bei dieser Betriebssimulation wird es dann sehr spannend. Denn da wird mit mehreren Simulationsläufen gearbeitet. Es wird getestet was passiert, wenn alle Züge auf den zur Verfügung stehenden Gleisen etwa pünktlich sind, wenn es Verspätungen gibt, wenn ein oder mehrere Gleise nicht befahren werden können, weil etwa eine Kuh darauf steht, wenn mehrere Züge gleichzeitig fahren müssen, sie ausweichen müssen. Das ist dann der eigentliche Stresstest. Und diese Computersimulation hat die Deutsche Bahn AG für Stuttgart 21 bereits mit einer Software namens Railsys durchgeführt.

    Seynsche: Kann man denn mit so einer Simulation auch herausbekommen, wo es jetzt Flaschenhälse gibt oder wo andere Engpässe auftreten können?

    Welchering: Ja, die Flaschenhälse lassen sich sogar ziemlich mit so einer Betriebssimulation wie Railsys herausbekommen. Man könnte die sogar auch anzeigen lassen. Beispielsweise mit einem Visualisierungsprogramm wird dann klar, wo ein Gleis mehrfach belegt ist oder wenn eine bestimmte Betriebsablaufsituation nicht mehr so richtig klappt. Die Visualisierungswerkzeuge bei einem konkreten Stresstest in Stuttgart nun bestehen aus Gleisbelegungsübersichten und Zugfolgen. Und in der gefahrenen Computersimulation wird ein sogenannter Leistungsbereich errechnet. Das heißt, da wird ermittelt: Wie viele Züge können in einem bestimmten Teilnetz, etwa vom Tiefbahnhof nach Zuffenhausen oder in der gesamten Region oder zum Stuttgarter Flughafen oder etwa auf den acht geplanten Gleisen des Tiefbahnhofs eigentlich abgefertigt werden? Und mit welcher Pünktlichkeit können die Züge dann fahren? Und entscheidend ist hierbei die reine Simulationsberechnung. Denn diese Berechnung gibt letztlich Auskunft darüber, wie viele Züge denn tatsächlich abgefertigt werden können, wie pünktlich dann der Zug ist. Und diese Berechnung nennen die Fachleute Ermittlung des optimalen Leistungsbereichs.

    Seynsche: Über diesen Leistungsbereich ist ja in letzter Zeit ganz viel gestritten worden. Wie wird denn diese Leistungsfähigkeit des Bahnhofs simuliert?

    Welchering: Da geht es immer um Teilnetze. Beispielsweise ein Netz wird dann definiert: Stuttgart Tiefbahnhof Einfahrt bis nach Zuffenhausen. Oder ein zweites Teilnetz: Flughafen bis zum Stuttgarter Tiefbahnhof. Und da haben wir es eben in so einem Teilnetz mit Gleisen und Zügen zu tun, die eben auf diesen Gleisen fahren. Wenn ein Gleisabschnitt belegt ist, muss der Zug, der in diesen Gleisabschnitt einfahren will, eben warten. Und hier kommt das sogenannte Betriebsprogramm bei der Simulation ins Spiel. Denn dieses Betriebsprogramm legt fest, welche Zugtypen mit welchen Lokomotiven, mit wie vielen Waggons von A nach B fahren. Da wird definiert, wie die Züge genau bremsen und beschleunigen, wie lange die Fahrzeit auf bestimmten Strecken ist, wie lange die Haltestellenaufenthalte sind. Und wie häufig beispielsweise Züge auf welchen Strecken verkehren. Und das Simulationsprogramm ermittelt dann einfach die Fahr- und Wartezeiten für jeden einzelnen Zug, der in diesem Betriebsprogramm definiert wurde. Und am Ende so eines Simulationslaufs gibt es dann ganz einfach zwei Zahlenwerte. Der erste Zahlenwert gibt die Wartezeit an, also die Sekunden oder Minuten bis ein Zug abgefertigt wird und zum Beispiel in den Bahnhof einfahren kann oder auf der Strecke halten muss, bis dann eben der nächste Streckenabschnitt frei ist. Und der zweite Zahlenwert heißt Belastungswert und der gibt an, wie viele Züge im untersuchten Teilnetz gleichzeitig abgefertigt werden können, wie viele Züge also gleichzeitig fahren.

    Seynsche: Und wie aussagefähig ist so ein Stresstest?

    Welchering: Immer nur so aussagekräftig wie die zugrunde liegenden Modelle und Betriebsprogramme. Was eine solche Computersimulation eben nicht liefern kann ist so ein Ergebnis wie "bestanden" oder "nicht bestanden" oder "sehr gut" oder "ungenügend". Das ist viel zu allgemein. Auch wenn die Politik das immer gerne hätte und einfordert. Es gibt immer nur die Erkenntnis bei solchen Computersimulationen, dass das Betriebssystem unter bestimmten Voraussetzungen entweder funktioniert oder nicht funktioniert. Und diese Voraussetzungen müssen definiert werden. Da gibt es sehr viele Stellgrößen. Im Fall von Stuttgart 21 sind das 800 Stellgrößen oder Parameter. Und wenn die klar definiert sind, kann eben abgefragt werden, ob unter diesen Parametern das Ganze eben funktioniert.