8b. studie-bilanz-nachtzugverkehre19122024

Dabei ist davon auszugehen, dass der Trade-Off zwischen Preis einerseits und Reisezeit/Komfort andererseits bei Geschäfts- und Privatreisen deutlich unterschiedlich bewertet wird. Die Potenziale für Nachtzüge hängen entsprechend maßgeblich von den konkreten Routen ab, die bedient werden. Erst durch das konkrete Angebot hinsichtlich Fahrzeit, Preis und Komfort werden Wahlentscheidungen getroffen. Es ist auch nicht die Aufgabe dieser Studie, das Marktpotenzial detailliert abzuschätzen. Vielmehr geht es darum, Szenarien für die weiteren Betrachtungen dieser Studie zu entwickeln. Das Gesamtpotenzial in dem relevanten Entfernungssegment liegt bei rund 250 Mrd. Pkm für Inländer, hinzu kommen Verkehre von Nicht-Inländern von, nach oder durch Deutschland. Nur ein kleinerer Teil davon kommt als Nachfrage für Nachtzüge in Frage. Im Weiteren werden zwei Szenarien gebildet: •

In der unteren Abschätzung wird unterstellt, dass 10 % des direkt verlagerbaren Potenzials vom Flugverkehr und niedrig ausgelastetem Pkw-Verkehr auf Nachtzüge entfällt.

132

Auf Basis der UBA-Studie 2022, die Werte sind nicht mit den Verkehrsleistungen gemäß Verkehr in Zahlen vergleichbar.

133

Vgl. Curtale et al. (2023): Understanding preferences for night trains and their potential to replace flights in Europe. The case of Sweden. 76

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•

In der oberen Abschätzung wird von 30 % ausgegangen.

Die obere und untere Abschätzung ergeben sich in der unteren Range allein aus dem Abgleich heutiger Angebote, heutiger Preise und Produktionsbedingungen. In der oberen Range ergeben sich die maximalen Potenziale aus den zeitlichen Anforderungen (Verteilung über die Tageszeit), den spezifischen Anforderungen an Gepäck/Direktheit – was v. a. für Familien/Kleingruppen sehr relevant ist – aber auch aus Preisrestriktionen wie z. B. zur Verfügung gestellter Dienstwagen. 4.3

Abschätzung des Nachfragepotenzials auf denkbaren Nachtzugverbindungen

4.3.1 Vorgehen Im vorangegangenen Kapitel wurde abgeleitet, inwieweit in der Theorie Verlagerungseffekte hin zum Nachtzug entstehen und wie sich diese ableiten lassen. Die Frage ist nun, wie groß das absolute Nachfragepotenzial für Nachtzugverkehre ausgehend von Deutschland bzw. über Deutschland ist. Dabei ist die Randbedingung der Produktion in Linienkonzepten mit knapp 700 Plätzen je Vollzug zu beachten. Das Potenzial wurde entlang der nachfolgend abgebildeten Schritte ermittelt.

Abbildung 28: Vorgehen in der Abschätzung von Nachfragepotenzialen für den Nachtzugverkehr

Schritt 1: In einem ersten Schritt wurden durch die Gutachterinnen und Gutachter grundsätzlich denkbare und routentechnisch realistische neue Nachtzugverbindungen ausgehend von Deutschland bzw. über Deutschland erarbeitet. Schritt 2: Für diese 79 Verbindungen wurde die gegenwärtige Verkehrsleistung anderer Verkehrsträger ermittelt: d. h. sowohl die Anzahl an Passagierinnen und Passagieren als auch die jeweils zurückgelegten Distanzen. Saisonale Schwankungen in der Nachfrage wurden dabei korrigiert. Schritt 3: In einem nächsten Schritt wurde das Verlagerungspotenzial pro Route in den zwei oben genannten Szenarien abgeschätzt. Es wurde geprüft, ob dieses Potenzial die nötige Mindestnachfrage für ein wirtschaftliches Nachtzugangebot abbildet. Anschließend wurde das Gesamtnachfragepotenzial unter Berücksichtigung von induziertem Verkehr ermittelt. Ergebnis dieser Schritte ist die Reduktion der 79 denkbaren Nachtzugverbindungen auf diejenigen, die – unter den gesetzten Prämissen – ein hinreichendes Nachfragepotenzial versprechen. Dabei wird konkret die von anderen Verkehrsträgern verlagerte Verkehrsleistung beziffert. 4.3.2 Auswahl geeigneter Nachtzugverbindungen Der Bewertung des Nachfragepotenzials für Nachtzugverkehre von und über Deutschland wurden denkbare Nachtzugverbindungen zu Grunde gelegt. Dies geschah auf Basis mehrerer Kriterien:

77

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• • • •

•

Die Verbindung musste entweder in Deutschland starten/enden oder einen Einstieg/Ausstieg in Deutschland anbieten. Ziel sollte eine relevante Destination (oder mehrere Destinationen) außerhalb Deutschlands oder in Randlage zu Deutschland mit Weiterführung ins Ausland sein. Die Streckenlänge sollte zwischen 800 bis 1.500 km liegen. Die zugehörige Reisezeit wäre damit 8 bis 14 Stunden. Eine Schienenverbindung muss bestehen, die für elektrische Traktion ausgelegt ist. Spezielle Restriktionen wie verfügbare Trassen, Knotenbahnhöfe oder Hochgeschwindigkeitsabschnitte werden im Kapitel technische Randbedingungen (vgl. Kapitel 7) behandelt. Einzelne Relationen werden zu betrieblich sinnvollen Streckenbündeln zusammengefasst.

Die Wahl des Distanzsegments von 800 bis 1.500 km bzw. der zugehörigen Reisezeit spielt eine wesentliche Rolle bei der Auswahl geeigneter Routen. Die Nachtzugverbindungen müssen so geplant sein, dass die Abfahrt nicht vor 20:00 Uhr, gegebenenfalls noch vor 19:00 Uhr, und die Ankunft nicht nach 10:00 Uhr, möglichst nicht später als 11:00 Uhr, stattfinden. Diese Zeiten maximieren den Komfort für die Reisenden, indem sie eine Nachtruhe gewährleisten und gleichzeitig die Kostenstruktur des Eisenbahnsystems optimieren, da Schichtarbeitszeiten und andere betriebliche Faktoren berücksichtigt werden müssen. Relevante Relationen, die sich überschneiden, wurden betrieblich sinnvoll gebündelt, um die Potenziale effizient zu nutzen. Relationen, die entweder keine machbare Trassenführung aufweisen oder in Zukunft keinen sinnvollen Trassenausbau erlauben, wie beispielsweise Inselverbindungen oder solche, die außerhalb der attraktiven Reisedistanz liegen, wurden von der Liste potenzieller Nachtzugverbindungen ausgeschlossen. Ergebnis dieser analytischen Auswahl waren 79 grenzüberschreitende denkbare Nachtzugverbindungen. Sie umfassen Ziele in Dänemark, Schweden, Polen, Tschechien, Kroatien, Ungarn, Österreich, Italien, der Schweiz, Frankreich, Niederlande, Belgien und im Vereinigten Königreich.

4.3.3 Erfassung bestehender Verkehrsnachfrage Für diese 79 denkbaren Nachtzugverbindungen galt es, die bestehende Verkehrsnachfrage im Flugverkehr und im motorisierten Individualverkehr zu erfassen. Abbildung 29 illustriert schematisch eine Nachtzugverbindung. Die Nachtzugverbindung sei A – B – C – D – E. Die Einstiegshalte A und B liegen dabei in Deutschland. C bis E sind die Ziele im Ausland; bei diesen Halten ist nur ein Ausstieg vorgesehen. Die Rückrichtung versteht sich spiegelbildlich. Die Darstellung macht deutlich, dass eine Nachtzugverbindung mehrere unterschiedliche Reiserelationen bündelt.

78

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Abbildung 29: Schematische Darstellung Erhebung Verkehrsnachfrage134

Die nachfolgende Matrix veranschaulicht, für welche Teilabschnitte einer Nachtzugverbindung die bestehende Nachfrage erhoben wurde: nur für die rosa hinterlegten Relationen. Alle anderen Relationen sind entweder Binnenverkehr in Deutschland (A – B; nur Zustieg an beiden Halten), oder „Binnenverkehr“ im Ausland (keine Zustiege an Halten C, D, E). Die Rückrichtung wurde spiegelbildlich erfasst. Nach A A B Von

B

C

D

E

Binnenverkehr DE Binnenverkehr DE „Binnenverkehr“ „Binnenverkehr“ Ausland Ausland „Binnenverkehr“ „Binnenverkehr“ Ausland Ausland „Binnenverkehr“ „Binnenverkehr“ Ausland Ausland

C D E

Abbildung 30: Matrix zur Illustration der Erfassung der Bestandsnachfrage anderer Verkehrsträger135

Die nachfolgenden Unterkapitel erläutern die konkrete Methodik zur Erfassung der Bestandsnachfrage je Verkehrsträger. 4.3.3.1

Flugzeug

Für die Erfassung der Nachfrage im Flugverkehr wurde der Datensatz AVIA_PAR_DE136 von Eurostat verwendet. Er enthält gegliedert nach konkreten Abflugs- und Zielflughäfen die Passagierzahlen je Jahr, Quartal und Monat. Der Datensatz enthält international relevante Flughäfen; kleinere sind nicht enthalten. Ausgewählt wurden die Passagierzahlen für 2019. Es liegen zwar jüngere Daten vor, allerdings unterstellen wir, dass sich die Flugverkehrszahlen von vor der Pandemie wieder erholen. Die Flugverkehrszahlen des Statistischen Bundesamtes verzeichnen für 2023 im Vergleich zu 2019

134

Eigene Darstellung.

135

Eigene Darstellung.

136

Vgl. Eurostat (2024): „Fluggastverkehr zwischen den wichtigsten Flughäfen Deutschlands und den wichtigsten Partnerflughäfen

(Streckendaten)“, Link, zuletzt abgerufen am 15.05.2024. 79

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eine Erholung der Nachfragezahlen von rund 85 %.137 Dies deutet darauf hin, dass im Jahr 2025 die Nachfrage von 2019 (vor Corona) wieder erreicht werden könnte. Das Jahr 2019 ist damit als Bezugsjahr für die Potenzialbetrachtung des Nachtzugs in Deutschland anwendbar. Herausforderung war, dass pro Nachtzughalt die alternative Nutzung mehrerer Flughäfen einer Metropolregion in Frage kommt: beispielsweise könnte eine Nachtzugreisende bzw. ein Nachtzugreisender, die oder der am Frankfurter Hauptbahnhof einsteigt, alternativ u. a. vom Flughafen Frankfurt am Main oder Flughafen Frankfurt-Hahn die Reise antreten. Aus diesem Grund wurden die Daten von Eurostat über die Codierung der Flughäfen gemäß der International Civil Aviation Organization (ICAO) in einem Geoinformationssystem (GIS)-basierten Datenmodell weiterverarbeitet.

Abbildung 31: Schematische Darstellung der Auswahl der Start-/Zielflughäfen138

Abbildung 31 stellt schematisch die Problemstellung für einen Teilabschnitt der obigen potenziellen Nachtzugverbindung dar. Sowohl für den Einstiegsbahnhof in Deutschland (A) als auch den Zielbahnhof im Ausland (C) waren der oder die zuzuordnende/n Flughafen/Flughäfen auszuwählen. Wenn keine 1:1-Zuordnung möglich war, wurde ein Flughafen bzw. wurden mehrere, der/die innerhalb von zwei Stunden mit dem Pkw vom Bahnhalt aus erreichbar ist/sind, berücksichtigt. So entstand für jeden potenziellen Nachtzughalt eine Zuordnung eines Flughafens oder mehrerer relevanter Flughäfen. Im Fall von Bahnhalt A wären dies zwei Flughäfen, im Fall von Bahnhalt C drei. Für die Nachfrageerfassung auf diesem Teilabschnitt der potenziellen Nachtzugverbindung wurden dementsprechend Flugpassagierinnen und -passagiere auf 2 x 3 Flugrouten erfasst. In dieser Weise wurde für jeden Teilabschnitt verfahren. Das Passagieraufkommen des Flugverkehrs wurde dabei sowohl für die Hin- als auch die Rückrichtung erhoben.139

137

Vgl. Destatis (2024): „Einsteigende Fluggäste nach erstem Streckenziel aus Deutschland nach Kontinenten“, Link, zuletzt abgerufen am

15.05.2024. 138

Eigene Darstellung.

139

Anmerkung: Die Betrachtung der Flugnachfrage ist für Deutschland durch seine hohe Dichte an mittelgroßen und großen Flughäfen sehr geeignet,

um die Nachfragepotenziale von Nachtzugverbindungen einschätzen zu können. In Ländern mit wenigen, zentralen Flughäfen ist die Genauigkeit in der Nachfrageerfassung eingeschränkter. 80

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Das auf diese Weise ermittelte Passagieraufkommen beinhaltet allerdings auch Umsteigende. Diese sind für die Abschätzung des Nachfragepotenzials auf den entwickelten Nachtzugverbindungen nicht relevant. Eine Bereinigung der Daten ist erforderlich, weil die nachfragestärksten Drehkreuze (z. B. Frankfurt, Paris) einen signifikanten Anteil an Umsteigenden zwischen Flügen aufweisen. Für die Bereinigung der Daten um Umsteigende wurde an den europäischen Flugdrehkreuzen ein pauschaler Abschlag von 20 % der ankommenden Fluggäste vorgenommen.140 Dieser Ansatz ist Ergebnis einer Analyse des Umsteigendenanteils gemäß Statistiken der einzelnen Drehkreuz-Flughäfen: Die ausgewiesenen Umsteigendenanteile reichen dabei von 10 % (Kopenhagen-Kastrup) bis 57 % (Flughafen Frankfurt am Main).141 Neben den Umsteigenden wurden die Passagierzahlen noch um saisonale Schwankungen bereinigt. Abbildung 32 stellt beispielhaft den Jahresgang der Flugnachfrage entlang vier potenzieller Nachtzugverbindungen dar.

Abbildung 32: Beispiele für Saisonalität in der Flugnachfrage (in P)142

Die Abbildung macht deutlich: Es kann nicht angenommen werden, dass die Nachfrage auf jeder Relation konstant über das Jahr ist. Destinationen, die saisonunabhängig Ziele von Städte- oder Geschäftsreisen sind (Linien B1, B2), unterscheiden sich dabei von Orten, die nur in bestimmten Saisons (z. B. Sommerurlaub) bereist werden (Linien A1, A2). Um das Nachtzugpotenzial im Weiteren realistisch abzuschätzen, wurde deshalb für Saisonalität korrigiert. Dazu wurde für jedes Quartal die mittlere Nachfrage errechnet. Das Quartal mit der geringsten Nachfrage wurde repräsentativ für das gesamte Jahr ausgewählt. Zusätzlich zu den Passagierzahlen wurden die zurückgelegten Flugdistanzen ermittelt. Die potenzielle Nachtzugverbindung stellt eine Summe an Teilabschnitten (vgl. Abbildung 29) dar. Mithilfe der Haversine-Formel wurde die Flugdistanz zwischen zwei Punkten auf der Erdkugel unter Berücksichtigung der Längen- und Breitengrade für jede Flugrelation (d. h. jeden Teilabschnitt)

140

Die folgenden Flughäfen wurden als Drehkreuze herangezogen: Frankfurt am Main, München, Amsterdam, Kopenhagen-Kastrup, London

Heathrow, Mailand Malpensa International Airport, Paris Charles de Gaulle und Paris-Orly, Wien, Zürich, Oslo. 141

Anmerkung: Der Wert in Frankfurt ergibt sich u.a. stark aus innerdeutschen Verkehren (z. B. bei Fluggästen Stuttgart – Frankfurt wird der

Umsteigendenanteil nahezu bei 100 % liegen). Innerdeutsche Relationen wurden in dieser Studie (vgl. Abbildung 30) allerdings nicht erfasst, d. h. keine „echte Kurzstrecke“. Stattdessen wurden nur „längere Kurzstrecke“ ins bzw. vom Ausland berücksichtigt, z. B. Florenz – Frankfurt. Einen pauschal auf 20 % gesetzten Umsteigendenanteil halten wir dementsprechend für angemessen. 142

Eigene Darstellung. Die Daten stammen aus der dargestellten eigenen Analyse. 81

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ermittelt.143 Um eine mittlere Distanz entlang der gesamten potenziellen Nachtzugverbindung zu erhalten, wurden die Distanzen der Teilabschnitte mit dem jeweiligen Flugaufkommen gewichtet. Ergebnis war eine mittlere Flugdistanz pro potenzieller Nachtzugverbindung. Im Ergebnis entstand ein umfangreicher Datensatz, der die Fluggastzahlen summiert über alle Teilabschnitte entlang der potenziellen Nachtzugverbindungen darstellt. D. h. für das schematische Beispiel oben in Abbildung 29 wurde die Nachfrage über alle Teilabschnitte (A – C, B – C, A – D, B – D, A – E, B – E) inklusive Hin- und Rückrichtung erfasst und summiert. Mithilfe der mittleren Flugweite können die zurückgelegten Personenkilometer im Flugverkehr ermittelt werden. 4.3.3.2

Motorisierter Individualverkehr

Die Analyse der Verkehrsnachfrage des motorisierten Individualverkehrs (MIV) wurde anhand der Daten des Bundesverkehrswegeplans (BVWP) von 2015 vorgenommen. Diese Daten sind die neuesten und einzig verfügbaren Daten in der benötigten Detailtiefe. Seit 2015 hat sich die Fahrleistung von Kraftfahrzeugen im MIV in Deutschland bis 2019 um knapp 2 % und bis 2022 um rund 8 % reduziert.144 Seit 2020 (Corona) steigt die Fahrleistung wieder mit 1,3 % je Jahr, trotzdem wird das Bezugsjahr 2015 als ausreichend repräsentativ bewertet. Bei linearem Verlauf wäre das Niveau 2015 erst im Jahr 2029 wieder erreicht. Die Verkehrsnachfrage wurde anhand der Quelle-Ziel-Matrix des BVWP-Datensatzes ermittelt. Der Datensatz bildet die Verkehrsflüsse zwischen verschiedenen Regionen inklusive Fahrtzwecken ab. Als für den Nachtzug relevant wurden die Fahrtzwecke Geschäftsreisen, Urlaub und private Reisen angesehen und berücksichtigt. Um die Quelle-Ziel-Beziehung realistisch darzustellen, wurden die inländischen Verkehrszellen aggregiert. Dies bedeutet, dass nicht nur die Städte, sondern auch ihre Einzugsbereiche in die Analyse einbezogen wurden (vgl. analog zur obigen Erfassung der relevanten Flughäfen).

Beispiel: Wenn eine zukünftige Nachtzugreisende oder ein Nachtzugreisender am Frankfurter Hauptbahnhof in den Zug steigt, und ansonsten mit dem Pkw gefahren wäre, von wo aus wäre sie oder er losgefahren? In kurz: Welches Einzugsgebiet hat der Frankfurter Hauptbahnhof? Die folgende Abbildung stellt dar, wie die Verkehrszellen in Deutschland im Rahmen dieser Studie gebündelt wurden.

143

Vgl. Prasetya et al. (2020): Resolving the shortest path problem using the haversine algorithm.

144

Vgl. Bundesministerium für Digitales und Verkehr (2023): Verkehr in Zahlen. Erfasst wurde die Inländerfahrleistung inkl. Auslandsstrecken

deutscher Kfz. 82

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Abbildung 33: MIV-Einzugsräume relevanter Bahnhalte für den Nachtzug 145

Im Ausland sind die Verkehrszellen im BVWP deutlich größer gewählt als im Inland. Abbildung 34 stellt die Einteilung in die NUTS-Regionen dar. Die ausländischen NUTS-Regionen sind entsprechend ihrer Entfernung zu Deutschland in verschiedene Detailstufen eingeteilt.

145

Eigene Darstellung und Auswahl. 83

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Abbildung 34: NUTS-Regionen146

Die MIV-Verkehrsnachfrage wurde wie in Abbildung 29 dargestellt je Teilabschnitt erfasst. Dabei wurden Fahrten aus den definierten inländischen Quellen (Verkehrszellen) in die entsprechenden Ziele in ausländischen NUTS-Regionen und umgekehrt erhoben. Da die NUTS-Regionen – wie gezeigt – zum Teil recht groß sind, wurden die Daten korrigiert: Fahrten in und aus den NUTSRegionen 1 und 0 wurden nur zu 50 % berücksichtigt. Wie bei der Flugnachfrage wurde auch beim MIV für saisonale Schwankungen korrigiert. Da die Daten des BVWP allerdings nur als Jahres- und nicht als Monatswerte vorliegen, musste eine vereinfachte Abschätzung vorgenommen werden. Als Annahme wurde gesetzt, dass die Nachfrage im MIV genauso über das Jahr schwankt wie im Flugverkehr. Demzufolge wurde auf die MIV-Daten der Korrekturfaktor, der sich aus der Analyse der Saisonalität im Flugverkehr ergibt, angewandt (z. B. wurde auf einer spezifischen Relation nur 89 % der eigentlich ermittelten MIV-Nachfrage für die weitere Berechnung berücksichtigt). Für die Berechnung der Streckendistanzen wurden Google-Maps-Abfragen verwendet, um die Pkw-Strecken von Start bis Ziel der Nachtzugverbindung zu ermitteln. Diese Gesamtstrecken wurden dann – wie bei den Flugdistanzen – auf eine gewichtete mittlere Pkw-Streckenlänge korrigiert.

Ergebnis der Analyse der Verkehrsnachfrage im MIV ist die Summe der Personenfahrten sowie, resultierend aus der Distanzbetrachtung, auch die zurückgelegten Personenkilometer (Pkm) entlang der Nachtzugverbindungen.

146

Vgl. Bundesministerium für Digitales und Verkehr (2014): Verkehrsverflechtungsprognose 2030 – Kurzbeschreibung Personenverkehrsmatrizen. 84

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4.3.3.3

Fernbus

Beim Fernbusangebot handelt es sich um ein deutlich kostengünstigeres Produkt mit geringerem Komfort (abgesehen von Sitzwagen) als im Nachtzug (vgl. hierzu Kapitel 4.1.1). Die Relevanz der bisherigen Fernbusnachfragenden für den Wechsel zum Nachtzug sieht die Studie als begrenzt an:

•

•

•

Der Nachtzug ist grundsätzlich teurer in der Produktion, da er pro Passagierin und Passagier deutlich höheren Flächenbedarf hat, was selbst für ausgewiesene Sitzwagen gilt (vgl. Komfortübersicht Kapitel 4.1.3). Auch ist ein Mehrfachverkauf von Plätzen in Schlaf- und Liegewagen nicht möglich. Dies unterscheidet den Nachtzug grundsätzlich von standardisierten Tageszügen, die je nach Komfortanspruch und Klassen mit Sitzplatzdichten bis hin vergleichbar zum Fernbus ausgestattet werden können. Der Fernbus akquiriert eine sehr preissensible Zielgruppe. Erfahrungen der Liberalisierung in Schweden und UK zeigen, dass der Fernbus sogar dem System Bahn geholfen hat, weil er den Druck vermindert hat, Bahntickets unter Grenzkosten zu vertreiben. Weiterhin hat der Fernbus insgesamt in Deutschland einen deutlichen Dämpfer nach der Corona-Pandemie erlitten, weil er nur sehr eingeschränkten Komfort und Verlässlichkeit bietet.147

Im Ergebnis werden daher relevante Substitutionseffekte nur im Vergleich zu Verkehren von Tageszügen durch die Nacht, die mit geringen Grenzkosten angeboten werden können, angesehen (vgl. Kapitel 2.3.4). Im Übrigen wären Verlagerungen aus dem Busverkehr ökologisch sogar kontraproduktiv, da der Fernbusverkehr aufgrund seiner sehr hohen Auslastung und hohen Packungsdichte spezifische bessere Emissionswerte aufweist als der SPFV. 4.3.3.4

Fernverkehrszüge im Tagverkehr

Eine weitere eher unerwünschte Verlagerung – da keine positiven Umwelteffekte – könnte eine Verlagerung aus dem Tageszugverkehr sein. Hier wäre der Nachtzug v. a. dann eine Alternative, wenn er eine ansonsten getätigte Vorabendanreise mit anschließender Hotelübernachtung einsparen würde. Dieses Mobilitätsverhalten ist v. a. bei Geschäftsreisenden anzutreffen. Allerdings wird die Relevanz als äußerst gering eingeschätzt, da zum einen speziell zu europäischen Zielen die Spätanreise am Vorabend mangels Angeboten nur sehr eingeschränkt möglich ist und zumindest derzeit der Nachtzug aufgrund seiner hohen Unzuverlässigkeit nicht relevant für Geschäftsreisende ist. Auch der erweiterte Einsatzbereich von Tageszügen aufgrund weiterer Neubaustrecken/Hochgeschwindigkeitsverkehre führt gemäß Einschätzung dieser Studie nicht zu einer Reduktion des Potenzials. Zum einen sind die Effekte im europäischen Raum eher bescheiden und beschränken sich auf wenige Projekte wie die feste Fehmarnbelt-Querung, den Brenner-Basis-Tunnel und die Fertigstellung der Hochgeschwindigkeitsstrecke im Bereich Montpellier-Perpignan, zum anderen sind diese Strecken allesamt erst Anfang/Mitte 2030 verfügbar (siehe Kapitel 2.4.2).

Aber selbst wenn hier Effekte im Tagesverkehr durch Fahrzeitverkürzungen bis zu 2 Stunden eintreten und damit den Break Even zu Gunsten des Tagesverkehrs verschieben, verschiebt sich im selben Umfang auch der Einsatzradius der Nachtzüge, z. B. tiefer nach Skandinavien und Italien oder auch nach Madrid/Valencia. Verlagerungen von Fernverkehrszügen im Tagverkehr hin zum Nachtzug werden daher im Folgenden nicht konkret beziffert und demzufolge in der Bestandsnachfrage nicht erfasst. Soweit sie allerdings erfolgen würden, sind sie im marginalen Bereich zu verorten und führen nicht zur

147

Vgl. ZEIT (2023): „Die Busbranche kommt nicht aus der Krise“, Link, zuletzt abgerufen am 16.05.2024. 85

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Verdrängung anderer „verlagerter Verkehre“ und sind für sich selbst genommen in ihren ökologischen Auswirkungen als neutral einzustufen (vgl. Erläuterungen hierzu in Kapitel 5.2.3). 4.3.4 Darstellbare Verbindungen und verlagerbare Mengen Ergebnis des vorangegangenen Schrittes ist die bestehende Verkehrsnachfrage im Flugverkehr und im MIV entlang der entwickelten Nachtzugverbindungen. Abgleitet aus den Prämissen der dargestellten Studien schätzt die Studie die Verlagerung in zwei Szenarien ab: • •

Untere Abschätzung: Verlagerung von 10 % der Bestandsnachfrage Obere Aschätzung: Verlagerung von 30 % der Bestandsnachfrage

Zusätzlich wurde im MIV die Einschränkung gesetzt, dass die Verlagerungsfähigkeit mit zunehmender Streckenlänge abnimmt. Annahme ist, dass die Verlagerungsfähigkeit linear zwischen 500 km und 1.500 km sinkt. Bei Streckenlängen von 1.500 km und darüber hinaus wird demzufolge von keiner Verlagerung hin zum Nachtzug mehr ausgegangen. Hintergrund ist, dass die Vorteile des Nachtzugsangebots ab dieser Distanzgrenze drastisch abnehmen bzw. vernachlässigbar sind. These in dieser Studie, für die vieles spricht, ist: Wenn bei Langstrecken der Pkw genutzt wird, wird dies bewusst getan (vgl. großes Gepäck, Kosten etc.). Zentrale Prämisse ist, dass für einen wirtschaftlichen ganzjährigen Betrieb einer Nachtzugverbindung mit einer zu erzielenden Auslastung von durchschnittlich 70 %148 bei 100.000 verlagerten Fluggästen pro Jahr bzw. 300 Fluggästen pro Tag liegt. Dabei wurde zusätzlich unterstellt, dass lediglich das schwächste Quartal für eine ganzjährige Auslastung relevant ist. Im Ergebnis erreichen speziell verschiedenste Relationen Richtung Mittelmeer nicht die notwendige ganzjährige Auslastung. Bei 10-%-Verlagerung des Fluggastaufkommens auf den Nachtzugverkehr entspräche dies einem Aufkommen von ca. 30 Reisenden pro Tag. Von den ursprünglich 79 entwickelten denkbaren Nachtzugverbindungen übersteigt das abgeleitete Verlagerungspotenzial diese Schwelle • •

in der unteren Abschätzung auf 13 Verbindungen, in der oberen Abschätzung auf 42 Verbindungen.

Nicht immer genügt das Mindestpotenzial auf einer einzelnen Nachtzugverbindung für eine wirtschaftlich tragfähige Auslastung der Nachtzüge. Dann wurde geprüft, ob die Kombination von Relationen (X-Produktionskonzept) möglich war. Im Folgenden werden nur noch diese 13 bzw. 42 Nachtzugverbindungen betrachtet. Nachtzugpassagierinnen und -passagiere werden nicht nur von alternativen Verkehrsträgern verlagert. Zusätzlich wird neue Verkehrsnachfrage geschaffen: Attraktive Nachtzugangebote induzieren Verkehr (stimulierte Nachfrage). Dieses Mengenwachstum muss bei der Kapazitätsplanung und demzufolge auch bei der Emissionswirkung berücksichtigt werden. Für das Ausmaß der Verkehrsinduktion musste eine qualifizierte Annahme getroffen werden. Als Orientierung hierfür wurden Projektdossiers zu BVWP-Projekten aus dem vordringlichen Bedarf gescreent. In Anlehnung an die dort ausgewiesenen Größenordnungen wird veranschlagt, dass 10 % der Gesamtnachfrage nach Nachtzugangeboten induzierter Verkehr ist. Zusammengefasst ergeben sich in den beiden Abschätzungen die nachfolgend dargestellten Ergebnisse der Verlagerungswirkungen:

148

Die Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit zeigen, dass die wettbewerbsfähigen Ticketpreise mit 70 % Auslastung realisiert werden können. Dies

bestätigen auch Informationen aus dem Markt: Die Leiterin von Intercités bei SNCF Voyageurs Amandine Thomas-Commin nennt in einem Interview eine Auslastung von über 70 % in 2022 (vgl. actu (2023): „SNCF. Trains de nuit : nouveaux trajets, rénovation... La directrice d'Intercités fait le point”, Link, zuletzt abgerufen am 13.05.2024). 86

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Untere Abschätzung (Verlagerung: 10 %) Nachtzugverbindungen Verlagerung vom Flugverkehr Verlagerung vom MIV

Obere Abschätzung (Verlagerung: 30 %) 13

42

2.251 Mio. Pkm

11.292 Mio. Pkm

164 Mio. Pkm

2.577 Mio. Pkm

Tabelle 22: Ergebnis der Nachfrageabschätzung

Anmerkung: Die Werte der oberen Abschätzung sind nicht das Dreifache der unteren. Zum einen überschreiten die Verlagerungspotenziale in der oberen Abschätzung bei einer größeren Anzahl an Verbindungen die gesetzte Mindestauslastung für ein wirtschaftliches Nachtzugangebot (42 statt 13 Verbindungen). Dies sind hier v. a. auch vermehrt Verbindungen mit relevantem Pkw-Verkehr (z. B. über die Alpen bzw. nach Südfrankreich). Zum anderen verändert sich die Produktion stärker zu Halbzügen bzw. mehrfach bedienten Relationen.

Check: Wie übersetzt sich dieses Nachfragepotenzial? Frage: Bei angenommenen >1 Mrd. Fluggästen p.a. wäre das Verlagerungspotenzial (10 %) bei 100 Mio. Reisenden p.a.? Ist dies umsetzbar bzw. kann dieses Potenzial tatsächlich verlagert werden? Vorgehen: Analyse der Top-4-Relationen des ermittelten Nachfragepotenzials in der oberen Abschätzung (30 %-Verlagerung): • •

Das maximale Flugaufkommen auf allen betrachteten Relationen liegt bei 4,25 Mio. Fluggästen. Selbst in der oberen Abschätzung gibt es nur drei Relationen, auf denen ein Angebot von mehr als zwei Ganzzügen pro Nacht in eine Richtung nötig wäre. Die Quellen würden in diesen Fällen auseinandergenommen: z. B. Quellen A / B / C jeweils nach D; statt lediglich eine Verbindung A – B – C – D.

Antwort: Die Verlagerungspotenziale bewegen sich in realistischen Größenordnungen und wären durch Nachtzugangebote abschöpfbar. Letztlich ist auch der Flugverkehr so stark verteilt, dass selbst aufkommensstarke Relationen maximal vier Nachtzüge produzieren würden. Ggf. denkbare Bündelungen würden dann aber zu Gunsten attraktiverer Abfahrts-/Ankunftszeiten aufgelöst werden. Die morgendliche Kapazität v. a. in den Ballungsräumen wird in Kapitel 7 vertieft geprüft.

87

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5.

Ökologische Bilanz Für die beiden Abschätzungen aus dem vorangegangenen Kapitel werden die emissionsseitigen Effekte betrachtet. Inwieweit können durch die unterstellten Nachtzugverkehre und zugehörigen Verkehrsverlagerungen Emissionen eingespart werden? Die ökologische Bilanz berücksichtigt die entstehenden Emissionen bei • • • •

der konkreten Nutzung des Verkehrsmittels – auch bezeichnet als „Tank-to-Wheel“ (TTW), der Bereitstellung der benötigten Energie – auch bezeichnet als „Well-to-Tank“ (WTT), der Erstellung, Erhaltung und Betrieb der benötigten Infrastruktur, sowie der Fahrzeugherstellung und -unterhaltung.

Erfasst werden die Emissionen in CO2-Äquivalenten (CO2e). CO2-Äquivalente sind Maßeinheiten, die es ermöglichen, die verschiedenen Treibhausgase (THG) - basierend auf ihrem jeweiligen Beitrag zum Treibhauseffekt - in einem Wert zusammenfassen. 5.1

Zusätzliche Emissionen durch Nachtzüge

5.1.1 Dimensionierung Nachtzugangebot Die Frage ist, welches Nachtzugangebot nötig ist, um das zuvor abgeschätzte Nachfragepotenzial zu bedienen. Zum einen ist der Umfang an Nachtzugkilometern für die Berechnung des Energiebedarfs relevant.149 Zum anderen ist offen, wie hoch der Fahrzeugbedarf an Nachtzügen ist. In die ökologische Bilanz spielen die Emissionen bei der Fahrzeugherstellung und -wartung ebenfalls mit ein. Außerdem lässt sich über die Belastung der Strecke durch Nachtzugverkehre abschätzen, welche Emissionen für die Bereitstellung der Schieneninfrastruktur dem Nachtzug anzulasten sind. Für die Dimensionierung des Nachtzugangebotes wurden die folgenden Prämissen gesetzt: • • •

Auslastung der Nachtzüge: annahmegemäß 70 % Kapazität Ganzzug: 696 Personen Entweder rechtfertigt das Nachfragepotenzial einen Ganzzug oder die Komplementarität von Strecken ist gegeben.

Die nachfolgende Tabelle fasst die beiden Abschätzungen hinsichtlich der resultierenden Betriebsleistung und der benötigten Anzahl an Ganzzügen zusammen. Untere Abschätzung Nachtzugverbindungen Betriebsleistung

Obere Abschätzung 13

42

6,6 Mio. Zugkm

40,0 Mio. Zugkm

13

85

Benötigte Ganzzüge bzw. zwei Halbzüge Tabelle 23: Eckwerte des abgeschätzten Nachtzugangebots

Anmerkung zu den Werten: Die durchschnittliche Streckenlänge liegt über 1.000 km. Die abgeschätzte Anzahl an Reisenden erfordert z. T. mehr als eine Fahrt pro Tag, dementsprechend sind mehr Züge für die Bedienung der vollen Nachfrage nötig. Manche Verbindungen werden hingegen zur Erzielung der hinreichenden Auslastung nicht als täglich bedient unterstellt. Dadurch

149

Für jede der Routen wurde hierfür die Streckenlänge ermittelt. Dies geschah über Trassenfinder und Signalplaner (OSM). Annahme war

Elektrifizierung und keine Hochgeschwindigkeitsstrecke. 88

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ergibt sich auch, dass in der oberen Abschätzung mehr Ganzzüge benötigt werden und nicht nur einer pro Verbindung. 5.1.2 Energieverbrauch und -bereitstellung Der laufende Energieverbrauch wird anhand der abgeschätzten Betriebsleistung ermittelt. Als durchschnittlicher Energieverbrauch wird dabei wie im Kostenmodell (vgl. Kapitel 3.1.1.2) von 13,8 kWh/Fzkm für den Ganzzug ausgegangen.150 Hinzu kommt der Energiebedarf für die Abstellung. Ergebnis ist ein Strombedarf von: • •

96 Mio. kWh in der unteren Abschätzung und 579 Mio. kWh in der oberen Abschätzung.

Für die Bemessung der zugehörigen Emissionsmenge ist der relevante Emissionsfaktor anzusetzen. In Deutschland wird Bahnstrom als Bestandteil der Stromerzeugung zunächst mit dem allgemeinen Strommix von zuletzt 434 g CO2e/kWh bei einem Anteil der erneuerbaren Energien von 46,2 % für 2022 bewertet.151 Diese Bewertung geht auf eine fachliche Einschätzung aus dem Jahre 2018 zurück152 und entspricht auch der Bilanzierung im Klimaschutzgesetz. Wird dieser Emissionsfaktor angesetzt, so entstehen durch den Energieverbrauch der Nachtzugverkehre153: • •

41.651 t CO2e in der unteren Abschätzung und 251.137 t CO2e in der oberen Abschätzung. Diskussion: Bahnstrommix in Deutschland These: Der deutsche Bahnstrom ist vor allem durch Zertifikate klimaneutral, in der Erzeugung noch fossil. • •

•

Der DB-Konzern weist für den Fernverkehr 100 % Ökostrom aus und verweist im gesamten DB-Energiemix auf 265 g CO2e/kWh. Allerdings spricht viel dafür, dass die DB-eigene Produktion v. a. mit den fossilen Kraftwerken Datteln IV, Mannheim, Schkopau, Bremen und Kirchmöser mit einer Leistung von 980 MW in der Spitzenlast von insgesamt benötigten 1.600 MW 60 – 70 % des Bahnstroms fossil erzeugt. Zusammen mit dem Zukauf aus dem öffentlichen Netz (2022: 434 g CO2e/kWh) ergäbe sich nach eigener Abschätzung ein Wert für den Bahnstrom ohne kompensierende Zertifikate von 605 g CO2e/kWh.

Erläuterung: Der Bahnstrom umfasst in Deutschland einen Markt von rund 9,8 TWh pro Jahr. Größter Produzent und Vermarkter ist dabei DB Energie GmbH mit 7.515 GWh im Jahr 2022.154 DB Energie weist einen Anteil erneuerbarer Energien beim Bahnstrommix für 2022 von 65,2 % mit 265 g/kWh aus.155 Im Herkunftsnachweis der DB Energie für 2022 nach § 42 EnWG wird für den

150

Anmerkung: Es wird in der Rechnung nicht zwischen HGV- und Nicht-HGV-Streckenabschnitten unterschieden. Relevanter für die Frage der

Emissionen ist der unterstellte Strommix (vgl. hierzu die Diskussion zum Bahnstrommix in Deutschland). 151

Vgl. Umweltbundesamt (2023): „CO2-Emissionen pro Kilowattstunde Strom stiegen in 2022“, Link, zuletzt abgerufen am 10.05.2024.

152

Vgl. Umweltbundesamt (2019): Strombilanzierung im Verkehrssektor, S. 36 f.

153

Anmerkung: Es wurde für alle Streckenabschnitte derselbe Emissionsfaktor (Strommix Deutschland) angesetzt. Allerdings weicht dieser zwischen

den Ländern z.T. stark voneinander ab. Abgesehen von Polen (überwiegender Anteil fossiler Energiequellen) dürften die Emissionen in den anderen Nachbarländern allerdings unterhalb Deutschlands liegen (vgl. hierzu die Diskussion zum Bahnstrommix in Deutschland). 154

Vgl. Deutsche Bahn AG (2022): Integrierter Bericht 2022, S. 149 f. Die durchgeleitete Menge wird dort mit 2,35 TWh angegeben.

155

Selbstdarstellung DB Energie im Rahmen des Konzern-Lageberichts 2022: Link, zuletzt abgerufen am 10.05.2024. 89

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Bahnstrom (16 2/3 Hz bzw. Gleichstrom) ein Anteil von 56,5 % erneuerbarer Energien mit Herkunftsnachweis und spiegelbildlich der Anteil 32,7 % fossil und der Rest Atomstrom angegeben.156 Für 2009 wurden Produktionsmengen von Kohle und Gas in Höhe von 5,23 TWh bei einem Gesamtbedarf von 10,8 TWh angegeben, d. h. ein fossiler Anteil von nahezu 50 %.157 Der Wegfall der Kernkraft von 1,93 TWh dürfte neben der Verbrauchsreduktion v. a. durch erneuerbare Energien, aber auch durch stärkere Nutzung aus öffentlichen Netzen ersetzt worden sein. Es spricht viel dafür, dass sich seitdem die Leistung der bereits bestehenden Kohle- und Gaskraftwerke nicht reduziert hat, sondern im Gegenteil v. a. durch Mannheim GKM Block 9 und Datteln IV sogar erhöht hat. So liefert allein das Steinkohlekraftwerk Datteln IV mit 400 MW ein Viertel der maximalen Spitzenlast im Bahnstromnetz von 1.600 MW.158 Die weiteren Leistungswerte betragen im Bahnstrom für das Gemeinschaftskraftwerk Mannheim 310 MW (MVV), das Gaskraftwerk Kirchmöser 160 MW (Uniper), das Braunkohlekraftwerk Schkopau 11 MW (EPH) sowie das Gaskraftwerk Bremen 100 MW (Stadtwerke Bremen).

So spricht viel dafür, dass aktuell aus der Direkterzeugung, aber auch dem Zukauf aus dem deutschen Strommix noch über 70 % des Bahnstroms in Deutschland fossil erzeugt werden zumal es bislang nicht gelungen ist, die Stilllegung der fossilen Kraftwerke in Datteln, Mannheim und Schkopau deutlich vor das gesetzlich festgelegte Nutzungsende 2034/35 zu ziehen. Lediglich in Bremen gibt es konkrete Pläne, auf Wasserstoffverbrennung umzustellen. Nach Ansicht dieser Studie ist es bislang nicht gelungen, hier eine saubere Bilanzierung aufzustellen.159 Insofern gibt es gute Argumente, warum Bahnverkehr zumindest aktuell mit erhöhten Emissionswerten gegenüber der allgemeinen Stromerzeugung beaufschlagt werden müsste. Geht man von den fünf fossilen Kraftwerken sowie 120 MW aus Wasserkraftwerken der DB aus, sowie von einem Drittel nationalem Strommix, ergibt sich ein Durchschnittswert nach unseren Modellrechnungen von 605 g CO2e/kWh Bahnstrom. Herkunft

Energieart

Anteil

Datteln

Steinkohle

22%

853

Mannheim

Steinkohle

17%

853

Kirchmöser

Gas

9%

381

Schkopau

Braunkohle

6%

1.137

Bremen

Gas

6%

381

DB-Wasserkraftwerke

Wasserkraft

7%

0

33%

434

Öff. Stromnetz DEU

g CO2e/kWh

Durchschnittswert (gerundet)

605

Abgesehen von Polen (überwiegend Kohlestrom) dürfte der Strommix überall in den Nachbarländern deutlich klimafreundlicher sein. Die Schweiz und Österreich weisen durch die Wasserkraft von über 90 % praktisch emissionsfreien Bahnbetrieb aus.160 Auch in Frankreich

156

Vgl. DB Energie (2023): „Kennzeichnung der Stromlieferung 2022“, Link, zuletzt abgerufen am 13.05.2024.

157

Vgl. Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität, et al. (2011): Bahnstrom Regenerativ - Analyse und Konzepte zur Erhöhung des Anteils der

Regenerativen Energie des Bahnstroms, Studie im Auftrag BMU, S. 20. 158

Vgl. ZEIT (2020): „100 % grün nur auf dem Papier“, Link, zuletzt abgerufen am 13.05.2024.

159

Vgl. Umweltbundesamt (2019): Strombilanzierung im Verkehrssektor, S. 35.

160

Vgl. für die Schweiz: SBB (n.d.) „Bahn- und Haushaltsstrom“, Link; und für Österreich: ÖBB (n.d.): „100 Prozent grüner Bahnstrom“, Link,

zuletzt abgerufen am 13.05.2024. 90

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(Atomstrom), Skandinavien (Wind), Italien (Dominanz Erdgas) oder Spanien (Mix Wind, Atom, Erdgas) sieht die Bilanz wesentlich positiver aus. 5.1.3 Infrastruktur Auch Emissionen mit Bezug zur Schieneninfrastruktur müssen bei einer vollständigen ökologischen Bilanzierung von Nachtzugverkehren angesetzt werden. Dies umfasst Emissionen, die bei Erst- und Reinvestitionen, bei der Streckenunterhaltung und beim Betrieb161 der Infrastruktur anfallen. Im Methodenhandbuch des BVWP werden die nachfolgenden THG-Lebenszyklusemissionen bei Schienenverkehrswegen angesetzt:

Abbildung 35: THG-Lebenszyklusemissionen bei Schienenverkehrswegen laut BVWP162

Die Werte im BVWP wurden aus einer Studie des Öko-Instituts im Auftrag des Umweltbundesamtes abgeleitet.163 Diese Studie basiert auf der Analyse des Öko-Instituts aus 2013164: Darin wurden umfangreiche Daten der Deutschen Bahn AG für das Netz der DB InfraGO AG im Jahr 2008 analysiert. Den Gutachterinnen und Gutachtern lagen damit für 87 % der Gleiskilometer in Deutschland umfangreiche Einzeldaten vor. Die folgende Abbildung stellt die Ergebnisse für die Emissionen bei Bau und Unterhalt differenziert nach unterschiedlichen Streckentypen dar.

161

Anmerkung: Für den Betrieb wird im Wesentlichen Energie für die Personenbahnhöfe, Instandhaltungswerke, Weichenheizungen und

Bürogebäude benötigt. 162

Vgl. Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2016): Methodenhandbuch zum Bundesverkehrswegeplan 2030. Anmerkung:

Für Sitzwagen könnte u.U. eine längere Restwertabschreibung in Betracht gezogen werden, S. 222. 163

Vgl. Öko-Institut e.V. (2014): Treibhausgasemissionen durch Infrastruktur und Fahrzeuge des Straßen-, Schienen- und Luftverkehrs sowie der

Binnenschifffahrt in Deutschland, im Auftrag des Umweltbundesamtes. 164

Vgl. Öko-Institut e.V. (2013): Treibhausgasemissionen durch die Schieneninfrastruktur und Schienenfahrzeuge in Deutschland. 91

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Abbildung 36: Spezifische CO2e-Emissionen pro Gleiskilometer für Bau und Unterhalt der Infrastruktur nach Streckentypen und Verkehrsarten 165

Im Schnitt fallen für Bau und Unterhalt des Netzes der DB InfraGO AG rund 25 t CO2e pro Gleiskilometer an. Hinzu kommen noch die Emissionen für den Betrieb der Infrastruktur. Diese werden allerdings nicht pro Gleiskilometer, sondern nur pro Pkm ausgewiesen: 11 g CO2e für den Personenfernverkehr.166 Über eine einfache Umrechnung (vgl. in der Abbildung sind auch die Emissionen pro Pkm für den Bau und Unterhalt ausgewiesen), ergibt sich ein Wert von 31 t CO2e für den Betrieb der Infrastruktur.167 Zusammengefasst aus diesen Werten werden 56 t CO2e pro Gleiskilometer, und damit bei zweigleisiger Strecke von 112 t CO2e pro Streckenkilometer angesetzt.168 Unter der Annahme, dass die Trasse mit 200 Zügen pro Tag belegt ist, entfallen auf einen Zugkilometer 1.522 g CO 2e. Unter diesem Ansatz sind dem Nachtzugverkehr • •

10.099 t CO2e in der unteren Abschätzung und 60.891 t CO2e in der oberen Abschätzung

anzurechnen. 5.1.4 Schienenfahrzeuge Um die abgeschätzten zusätzlichen Nachtzugverkehre anzubieten, sind gemäß Abschätzung 13 bis 85 Ganzzüge (bzw. zwei Halbzüge) nötig. Bei deren Herstellung und Wartung fallen Emissionen an. Konkret für Schlaf- oder Liegewagen liegen hierzu allerdings keine Analysen vor.169 Demzufolge

165

Vgl. ebenda, S. 115.

166

Vgl. ebenda, S. 116.

167

Anmerkung: Mit der Analyse der Friedrich Naumann Stiftung aus 2021 - Ganzheitliche ökologische Bilanzierung von Verkehrssystemen – liegt

eine jüngere Studie zum Thema vor. Die Autoren haben sich differenziert nach Wege-, Knotenpunkt- und Steuerungs-Infrastruktur mit den entstehenden Emissionen beschäftigt. Deren Ergebnisse können hier jedoch nicht herangezogen werden, da keine verallgemeinerbaren Emissionswerte ermittelt wurden. Stattdessen wurden Einzelfälle, wie der Gotthard-Basistunnel oder das „Vergraben“ des Stuttgarter Hauptbahnhofs diskutiert. Die Studie weist auf die Streckenabhängigkeit der Emissionen hin. 168

Anmerkung: Dieser Wert liegt oberhalb der Werte aus dem BVWP (abgesehen von Neubaustrecken im Mittelgebirge). Vermutung ist, dass in der

Tabelle des BVWP keine Emissionen für den Betrieb der Infrastruktur mitinbegriffen sind. 169

Anmerkung: Eine eigene Abschätzung im Rahmen dieser Studie würden deren Umfang übersteigen. 92

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sind nur Annäherungen auf Basis anderer Zugkonfigurationen möglich. Die bereits bei der Infrastruktur zitierte Studie des Ökoinstituts (2013) hat sich ebenfalls mit Emissionen bei der Herstellung und Wartung von Schienenfahrzeugen beschäftigt. Die nachfolgende Abbildung fasst deren Ergebnisse zusammen.

Abbildung 37: CO2- und CO2-Äquivalent-Emissionen bei Herstellung und Wartung der Schienenfahrzeuge 170

Als übertragbar auf den Nachtzug werden die Daten für den lokbespannten Fernverkehrszug angesehen. Die Betriebsleistung im Fernverkehr wurde in der Studie mit 250.000 Zugkm veranschlagt. Daraus lässt sich ein Emissionswert pro Jahr pro lokbespanntem Fernverkehrszug von 44 t CO2e für die Herstellung und Wartung errechnen. Tabelle 24 stellt die Konfiguration und das zugehörige Gewicht dieses lokbespannten Fernverkehrszugs in der Öko-Institut-Studie und unseren Ansatz für den Nachtzug (Ganzzug) gegenüber. Es zeigt sich, dass sie sich in der Anzahl und dem Gewicht der Wagen unterscheiden. Das Gesamtgewicht liegt demnach bei der Nachtzugkonfiguration um 42 % höher. Öko-Institut (2013) Lok

Wagen Gesamtgewicht

Eigener Ansatz Nachtzug

Anzahl Leergewicht Anzahl Leergewicht

1

1

85 Tonnen

85 Tonnen

12

14

43 Tonnen

55 Tonnen

601 Tonnen

855 Tonnen

Tabelle 24: Gegenüberstellung der Fahrzeugkonfiguration inkl. Leergewicht 171

170

Vgl. Öko-Institut (2013): Treibhausgasemissionen durch Schieneninfrastruktur und Schienenfahrzeuge in Deutschland, S. 99.

171

Vgl. Öko-Institut (2013): Treibhausgasemissionen durch Schieneninfrastruktur und Schienenfahrzeuge in Deutschland, S. 96. 93

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Unter der Annahme, dass die Emissionswerte über das Gewichtsverhältnis hochgerechnet werden können, ergeben sich für unsere Nachtzugkonfiguration Emissionen von 63 t CO2e pro Jahr.172 Bei einem Ansatz dieses Wertes entstehen für die betrachteten Nachtzugverkehre bei der Herstellung und Wartung des benötigten Rollmaterials zusätzliche • •

843 t CO2e in der unteren Abschätzung und 5.361 t CO2e in der oberen Abschätzung.

5.1.5 Gesamtemissionen Nachtzug Aus den drei Bereichen Energieverbrauch und -bereitstellung, Infrastruktur und Fahrzeuge ergeben sich durch die Nachtzugverkehre zusätzliche Emissionen im Verkehrssektor. Zusammengefasst sind dies die folgenden Werte: • •

0,052 Mio. t CO2e in der unteren Abschätzung und 0,317 Mio. t CO2e in der oberen Abschätzung.

Die nachfolgende Graphik stellt die Zusammensetzung dieser Emissionen dar. Es zeigt sich, dass die Emissionen für den benötigten Strom während der Fahrt wie auch in der Abstellung mit 79 % den größten Anteil ausmachen. Dies bestätigen auch die Ergebnisse weiterer Studien.173

Abbildung 38: Zusammensetzung der Emissionen von Nachtzugangeboten174

Bezogen auf den Personenkilometer ergeben sich rund 21 g CO2e, was eher einen günstigen Wert darstellt. Dies ist der Tatsache der hohen Auslastung von 70 % und dem spezifisch günstigen Energieverbrauch (kaum Hochgeschwindigkeit, wenig Halte) geschuldet.

172

Anmerkung: Auch mit den Emissionen für Schienenfahrzeuge hat sich die Analyse der Friedrich Naumann Stiftung aus 2021 - Ganzheitliche

ökologische Bilanzierung von Verkehrssystemen – beschäftigt. Allerdings wurden – wie bei den Emissionen für die Infrastruktur – keine konkreten Werte genannt, die sich auf den hier betrachteten Nachtzug übertragen lassen. Es wurde lediglich eine qualitative Einschätzung abgegeben: Für den ICE 3 werden die Emissionen signifikant unter 33 g/PKM beim Pkw liegen. 173

z. B. Öko-Institut e.V. (2013): Treibhausgasemissionen durch die Schieneninfrastruktur und Schienenfahrzeuge in Deutschland.

174

Eigene Darstellung. 94

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5.2

Emissionseinsparung durch Verlagerung

Durch die Verlagerung von Verkehr auf den Nachtzug werden bei den ursprünglich genutzten Verkehrsträgern Emissionen eingespart. 5.2.1 Verlagerung vom Flugzeug Die vom Flugverkehr verlagerbaren Personenkilometer wurden in Kapitel 4.3.4 abgeschätzt: 2,25 Mrd. Pkm in der unteren und 11,29 Mrd. Pkm in der oberen Abschätzung. Für die Bemessung der zugehörigen Emissionseinsparungen ist die Festlegung auf einen Emissionsfaktor nötig. Im Flugverkehr ist dieser allerdings uneindeutiger zu definieren als bei anderen Verkehrsträgern. Denn neben CO2-Emissionen entstehen in signifikantem Maße klimarelevante Nicht-CO2-Efekte. Um dem gerecht zu werden, werden die Emissionseinsparungen in zwei Varianten abgeschätzt: • •

Variante 1: „ETS-Bilanzierung“, exklusive „Emission Weighting Factor“ (EWF) Variante 2: „Global Warming Potential-Bilanzierung”, inklusive EWF.

Die Variante 2 bildet dabei nach Einschätzung in dieser Studie die Klimawirkungen des Luftverkehrs realistischer ab. In Variante 1 werden für die Bewertung der Emissionen des internationalen Flugverkehrs die Emissionsbestandteile der Nutzung (TTW), der Energiebereitstellung (WTT), des Fahrzeugs und der Infrastruktur gemäß Tremod-Modell herangezogen.175 Diese Emissionsbestandteile sind bisher und voraussichtlich noch bis Ende 2024 Teil des europäischen Emissionshandelssystem (EU-ETS). Der Emissionsfaktor liegt bei 106,15 CO2e/Pkm. In Variante 2 wird diesem Emissionswert noch ein sogenannter Emissions Weighting Factor (EWF, manchmal auch „radiative forcing factor“) hinzugefügt. Dieser bewertet die nicht durch CO 2– Emissionen bedingten Klimawirkungen des Flugverkehrs. Lee et al.

(2021) zeigen auf, dass die Emissionen des Luftverkehrs das Klima derzeit etwa dreimal so stark erwärmen wie der reine Blick auf die CO2-Emissionen es abbilden würde.176 Der EWF wird voraussichtlich auch Bestandteil des Emissionshandelssystem werden: Ab 2025 beginnt das Monitoring der Klimawirkung der NichtCO2-Effekte des Luftverkehrs und eine Integration dieses Faktors in die Abgabepflicht wird mit der ETS-Reform 1 im Luftverkehr 2030 geplant.177 Der EWF hat das Ziel, die zusätzlichen Klimawirkungen der Nicht-CO2-Emissionen in größerer Höhe im Kontext des resultierenden „Global Warming Potentials“ (GWP) des Flugverkehrs in CO 2e darzustellen.178 Die zusätzlichen Klimawirkungen werden u. a. durch Emissionen von Wasserdampf, Stickoxide, Partikel, Schwefeloxide hervorgerufen. Auch indirekte Einflüsse, wie zum Beispiel die Bildung von Kondensstreifen, Eiswolken, Ozon und andere sonnenabschirmende Effekte haben einen relevanten Einfluss auf die Klimawirkung des Flugverkehrs.179 Allerdings wird die Höhe des anzusetzenden EWF noch diskutiert: Aktuell werden in der Forschung Faktoren zur Abbildung des EWF je nach Modell und Flugverlauf von 1,0 bis 8,5 genannt.180 Jungbluth/Meili (2019) zufolge sollte der Faktor auf 2 festgesetzt werden. Das Öko-Institut (2020)

175

Vgl. Umweltbundesamt (2021): Umweltfreundlich mobil, S. 38.

176

Vgl. Lee et al. (2021): The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018.

177

Vgl. Umweltbundesamt (2023): Kernelemente der Reform des EU-Emissionshandels.

178

Vgl. Jungbluth, Meili (2019): Recommendations for calculation of the global warming potential of aviation including the radiative forcing index.

179

Vgl. Öko-Institut e.V. (2020): Factsheet 1: Klimaschädliche Wirkung des Luftverkehrs.

180

Vgl. Jungbluth, Meili (2019): Recommendations for calculation of the global warming potential of aviation including the radiative forcing index. 95

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nennt Werte zwischen 3 und 5.181 Vor diesem Hintergrund greift diese Studie auf den konservativen EWF-Ansatz für den internationalen Flugverkehr von 2,08 des Umweltbundesamtes in seiner Berechnung des Emissionsfaktors zurück.182 Der sich ergebende Emissionsfaktor liegt damit in Variante 2 bei 197,51 CO2e/Pkm.183 In der Emissionsbewertung wird sich, bedingt durch die Vergleichbarkeit mit dem Nachtzug, auf internationale Flüge auf mittellangen Flugdistanzen zwischen 500 und 1.500 km konzentriert. Das Öko-Institut hat für unterschiedliche Distanzen zugehörige Emissionen abgeschätzt.184 Kurzstreckenflüge bis 500 km sind geprägt durch die höheren Anteile von Start- und Landephase, geringe Reisehöhe bzw. geringere Treibstoffeffizienz und kleine Flugzeuge mit einer geringeren Effizienz je Sitzplatz und haben somit höhere Emissionen als Mittelstreckenflüge. Je nach Quelle variieren die Emissionswerte für Kurzstrecken zwischen 243 bis 218 CO 2e/Pkm und für Mittel- bis Langstrecken zwischen 231 bis 177 CO2e/Pkm. Für den nachtzugrelevanten Distanzbereich liegen die gewählten Flugemissionen bei rund 200 CO2e/Pkm. Das stützt den unter der Prämisse des zukünftigen GWP-Faktors gewählten Wert von 197,51 CO2e/Pkm.

Werden die Emissionsfaktoren in den beiden Varianten für die zwei Abschätzungen herangezogen, werden durch das Nachtzugangebot die nachfolgenden Emissionsmengen im Flugverkehr eingespart. Prämisse ist dabei, dass sich das Flugangebot der veränderten Nachfrage anpasst und keine nennenswerte Auslastungsänderungen stattfinden. Durch die Kleinteiligkeit im Flugverkehr – vergleichsweise geringe Kapazitäten und Steuerungsmöglichkeiten allein durch die Zahl der bedienten Tage – erachten die Gutachterinnen und Gutachter dies als plausibel. Variante 1: Heutige Bilanzierung (ETS)

Variante 2: GWP-Bilanzierung

Untere Abschätzung (Verlagerung i.H.v. 10 %)

0,238 Mio. t CO2e

0,445 Mio. t CO2e

Obere Abschätzung (Verlagerung i.H.v. 10 %)

1,199 Mio. t CO2e

2,230 Mio. t CO2e

Tabelle 25: Emissionseinsparungen im Luftverkehr durch Verlagerung auf den Nachtzug

Für eine Einordnung dieser Werte: Der innerdeutsche Flugverkehr (Inlandsflüge) verursachte 2018 ca. 2,4 Mio. t CO2e (inkl. Nicht-CO2-Effekte / GWP).185 Für die kommenden Jahre bis 2030 werden im Bereich der Luftfahrtindustrie keine signifikanten Veränderungen der CO2-Emissionen erwartet. Inwieweit hier Änderungen durch den Einsatz von Sustainable Aviation Fuels (SAF) und neuen Antriebstechnologien eintreten könnten, bleibt abzuwarten. Dies kann eine neue Herausforderung für den Nachtzugverkehr in Bezug auf den derzeitigen ökologischen Vorsprung bedeuten.

181

Vgl. Öko-Institut e.V. (2020): Analysis of potential reforms of aviation’s inclusion in the EU ETS, S. 5.

182

Vgl. Umweltbundesamt (2020): Ökologische Bewertung von Verkehrsarten, S. 123.

183

Vgl. Umweltbundesamt (2021): Umweltfreundlich mobil, S. 38.

184

Vgl. Öko-Institut e.V. (2020): Factsheet 1: Klimaschädliche Wirkung des Luftverkehrs.

185

Vgl. Umweltbundesamt (2019): Fliegen (Magazin des Umweltbundesamtes, 2/2019), Link, zuletzt abgerufen am 26.07.2024. 96

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5.2.2 Verlagerung vom Pkw Gemäß UBA Tremod-Modell werden Emissionen bei Pkw-Fahrten mit 194,41 g CO2e pro Pkm bewertet und entsprechend auch in den Klimawirkungen im Verkehr bilanziert.186 Diesem Wert liegt ein durchschnittlicher Besetzungsgrad von 1,4 Personen je Pkw zugrunde. Für den Vergleich mit dem Produkt Nachtzug ist allerdings die Langstrecke von Bedeutung. Die UBA-Studie zu Langstreckenmobilität ermittelte einen Besetzungsgrad von 1,69 in der Reisemobilität.187 Die Studie weist aber auch darauf hin, dass höhere Besetzungsgrade bis zu 3,25 berichtet werden. Auf Basis dieser Ergebnisse wird der Tremod-Wert auf einen Besetzungsgrad von 2 Personen umgerechnet: der resultierende Emissionsfaktor liegt bei 136,1 g CO2e pro Pkm. Verwendet man diesen Wert, ergibt sich eine Emissionsminderung im MIV von • 0,022 Mio. t CO2e in der unteren Abschätzung und • 0,351 Mio. t CO2e in der oberen Abschätzung. Mit Blick auf eine zu erwartende Ausweitung der E-Mobilität im Straßenverkehr bis 2030 wird dann erneut zu betrachten sein, ob es zu einer deutlichen Veränderung der Emissionsbilanz im MIV kommen wird. Wie beim Flugverkehr kann dies auch hier eine neue Herausforderung für den Nachtzugverkehr in Bezug auf den derzeitigen ökologischen Vorsprung bedeuten.

5.2.3 Emissionsneutrale Verlagerung Verlagerungen vom Tag- hin zum Nachtzug wurden nicht in den Abschätzungen berücksichtigt, mit dem Verweis darauf, dass sie weitgehend emissionsneutral – gemessen in CO2e pro Personenkilometer - seien. Folgende Punkte stützen diese These: 5.2.3.1

Traktionsenergie

Tag- und Nachtzug unterscheiden sich in für den Energiebedarf relevanten Charakteristika: • •

•

Platzangebot: Fernverkehrszüge im Tagverkehr haben ein höheres Platzangebot als Nachtzüge. Auslastung: Im Tagverkehr liegt die Auslastung bei 49 %.188 Nachtzugangebote werden in dieser Studie hingegen nur dann angesetzt, wenn das Nachfragepotenzial eine hinreichende Auslastung der Züge erwarten lässt (Annahme: Auslastung von 70 %). Geschwindigkeit: Nachtzüge verkehren mit einer geringeren Durchschnittsgeschwindigkeit als Fernverkehrszüge im Tagverkehr.

Für die beiden Arten an Fernverkehr werden in der nachfolgenden Tabelle die Emissionen pro Personenkilometer für den Energiebedarf bei der Traktion gegenübergestellt. Als Modellfahrzeugtyp im SPFV-Tagverkehr wurde aus dem BVWP-Methodenhandbuch „HGV B-12Mehrstrom“ ausgewählt. Die zugehörigen Energieverbrauche stammen ebenfalls aus dieser Quelle.

186

Vgl. Umweltbundesamt (2021): Umweltfreundlich mobil, S. 38.

187

Vgl. Umweltbundesamt (2020): Klimawirksame Emissionen des deutschen Reiseverkehrs, S. 92, 120.

188

Vgl. Deutsche Bahn (2024): Integrierter Bericht 2023, S. 127. 97

Ramboll Deutschland – Studie zur Betrachtung der ökologischen und gesamtgesellschaftlichen Bilanz von Nachtzugverkehren auf der Schiene im inter- und intramodalen Vergleich

1. Stromverbrauch Tagzug HGV B-12-Mehrstrom

Nachtzug

NBS >230 km/h ABS 160 - 230 KS < 160 km/h mit HGV ohne HGV

23,1 kWh/Fz-km 18,2 kWh/Fz-km 14,2 kWh/Fz-km 16,6 kWh/Fz-km 13,8 kWh/Fz-km

2. Emissionsfaktor

434 g/kWh

3. Plätze und Besetzungsgrad Tagzug: HGV B-12 Auslastung resultierende Fahrgäste Nachtzug Auslastung resultierende Fahrgäste

900 49% 441 696 70% 487

4. Berechnung Tagzug HGV B-12-Mehrstrom HGV B-12-Mehrstrom HGV B-12-Mehrstrom Nachtzug

NBS >230 km/h ABS 160 - 230 KS < 160 km/h

10.025 g/Fzkm 7.899 g/Fzkm 6.163 g/Fzkm

d.h. pro Pkm 22,7 g/Pkm 17,9 g/Pkm 14,0 g/Pkm

mit HGV ohne HGV

7.204 g/Fzkm 5.989 g/Fzkm

14,8 g/Pkm 12,3 g/Pkm

Tabelle 26: Vergleich Energieverbrauch und zugehörige Emissionen Tag-/Nachtzug189

Die Berechnung zeigt, dass sich die Emissionen aus dem Energiebedarf für die Traktion pro Personenkilometer im Vergleich von Tag- zu Nachtzugverkehr in vergleichbaren Größenordnungen bewegen. Zwar verfügt der Nachtzug über eine geringere Packungsdichte, allerdings liegt seine Höchstgeschwindigkeit niedriger. Die beiden Faktoren gleichen sich in der Emissionsbilanz aus. 5.2.3.2

Schieneninfrastruktur und Fahrzeugherstellung

Emissionen für die Bereitstellung der Schieneninfrastruktur fallen unabhängig vom Zugtyp bzw. der Angebotsform an. Dementsprechend unterscheiden sich die Emissionen, die einem Tag- bzw. Nachtzug auf denselben Strecken angelastet werden, nicht, da im Kern je Zug gleich viele Passagierinnen und Passagiere befördert werden. Der höheren Auslastung im Nachtzug steht eine geringere Packungsdichte gegenüber. Bei der Fahrzeugherstellung und -wartung fallen für den Nachtzug in der hier angenommenen Konfiguration mehr als 20 % weniger Emissionen als bei einem Hochgeschwindigkeitszug an.190 Insgesamt können daher trotz geringerer Platzdichte keine negativen Effekte gegenüber den Tageszügen abgeleitet werden. 5.2.3.3

Verlagerung aufgrund erweitertem Einsatzbereich der Tageszüge

Wie in Kapitel 4.3.3.4 dargestellt, führt ein möglicher erweiterter Einsatzradius von Tageszügen durch weitere europäische Hochgeschwindigkeitsstrecken nach Einschätzung dieser Studie nicht zu einer Potenzialreduzierung im Nachtzugverkehr. Dem wegfallenden Potenzial im Nachtzugverkehr steht ein vergleichbarer Zuwachs durch Erweiterung des Aktionsradius gegenüber.