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Main Title: Technisch-wirtschaftliche Bewertung von Bahnprojekten des Hochgeschwindigkeitsverkehrs
Translated Title: Technical and Economic Assessment of Highspeed Railway Projects
Author(s): Hauswald, Tobias
Advisor(s): Mnich, Peter
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Um im intermodalen Wettbewerb des Personenfernverkehrs bestehen zu können, muss der Verkehrsträger Bahn seine Konkurrenzfähigkeit gegenüber dem Individual- und Luftverkehr unter Beweis stellen. Ausschlaggebend für die Gewinnung hoher Anteile des Verkehrsaufkommens sind in erster Linie attraktive Reisezeiten, welche nur über hohe Betriebsgeschwindigkeiten realisiert werden können. Beispiele zeigen, dass genau dort nachhaltige Veränderungen des Modal Split zu Gunsten der Bahn erreicht werden, wo hinsichtlich der Reisezeiten keine inkrementellen Verbesserungen, sondern vielmehr ein völlig neues Angebot im Schienenpersonenfernverkehr geschaffen wird. Schnelle und qualitativ hochwertige Produkte des spurgeführten Verkehrs setzen leistungsfähige Fahrzeuge und aufwendig trassierte Infrastruktur voraus. Da die für die Realisierung neuer Bahnprojekte notwendigen finanziellen Ressourcen nicht mehr allein über Haushaltsmittel aufgebracht werden können, ist in den letzten Jahren in Europa eine zunehmende Verschiebung von Kompetenzen und Verantwortung hin zu teilstaatlichen und privaten Akteuren zu beobachten. Neben den Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) können bei Neubauprojekten auch die Hersteller von Infrastruktur und Fahrzeugen, Banken und Fondsgesellschaften in die Finanzierung eingebunden werden. Für deren Entscheidung über ein finanzielles Engagement innerhalb eines bestimmten Projektes sind betriebswirtschaftliche Größen ausschlaggebend. Die Möglichkeit eines eigenwirtschaftlichen Betriebs und der Erzielung von Betriebsüberschüssen im Fernverkehr zur Mitfinanzierung der Anfangsinvestitionen spielt damit eine zunehmend größere Rolle. Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, ob und unter welchen Randbedingungen spurgeführter Fernverkehr eigenwirtschaftlich durchführbar ist. Dazu werden wichtige technische, betriebliche und finanzmathematische Parameter auf Kosten- und Erlösseite identifiziert, bewertet und innerhalb einer MS-Excel-basierten Software logisch miteinander verknüpft. Für die Berechnung des zu erwartenden Verkehrsaufkommens in Abhängigkeit der Qualität des Angebotes aller Verkehrsträger werden Gesetzmäßigkeiten des Reisendenverhaltens mathematisch abgebildet. Zur Ermittlung der wichtigsten Einflussgrößen werden die Kostentreiber dargestellt. Auswirkungen einzelner betrieblicher Maßnahmen auf den Projekterfolg können ebenso simuliert werden, wie eine Veränderung der gesellschafts-, ordnungs- und finanzpolitischen Rahmenbedingungen beispielsweise in Folge von Verteuerung der Energie oder starken Zinsschwankungen. Durch Berechnung verschiedener Szenarien wird die Ermittlung und Bewertung von potenziellen finanziellen Risiken ermöglicht. Die Untersuchungen, an zwei ausgewählten Beispielstrecken gespiegelt, schließen sowohl das klassische Rad/Schiene-System als auch Magnetschwebebahnen vom Typ Transrapid ein. Als Ergebnis zeigt sich, dass die Stärke der Bahn im Wettbewerb der Verkehrsträger auf mittleren bis langen, durchgehend für hohe Betriebsgeschwindigkeiten ausgebauten Verbindungen von Aufkommensschwerpunkten liegt. Können auf solchen Strecken Durchschnittsgeschwindigkeiten von 150 - 200 km/h realisiert werden, reicht das generierte Aufkommen bei Marktanteilen von bis zu 50 % aus, um nicht nur sämtliche Betriebskosten zu decken, sondern auch deutliche Betriebsüberschüsse zu erzielen, welche wiederum eine Mitfinanzierung der Investitionen ermöglichen. Eine komplette Finanzierung von Eisenbahninfrastruktur ohne Staatshilfen erscheint im Regelfall zwar nicht möglich, die Beteiligung der öffentlichen Hand an den Kosten kann jedoch deutlich zurückgeführt werden.
If rail transport is to succeed in the intermodal marketplace of long-distance passenger services, it must prove its ability to compete against road and air transportation. The key to gaining a larger share of traffic volume is convenient travel times – which, in turn, can be achieved only through high operating speeds. Indeed, a number of cases have demonstrated that sustainable improvements in the modal split in favor of rail transport have been attained only when entirely new long-distance passenger rail services have been offered, and not through incremental enhancements. Fast and high-quality rail transport services require efficient vehicles and an elaborate infrastructure. As government funding is no longer sufficient on its own to finance new rail projects, responsibilities in Europe have increasingly been shifted in recent years to partially government owned or private actors. In addition to the rail transport companies themselves, manufacturers of infrastructure and vehicles, as well as banks and investment firms, can be brought on board for financing new construction projects. Economic and business considerations are crucial for any of these actors when deciding whether to participate in such projects. The ability to provide long-distance passenger transport in the absence of subsidies – and, while doing so, to achieve an operating surplus that can be applied to the initial investment – has thus come to play an increasingly important role. The present study examines whether, and under which conditions, long-distance passenger rail services can be operated economically without subsidies. To do so, important technical, operational and microeconomic parameters are identified, evaluated and combined into a data model and analyzed using a self-developed software application based on Microsoft Excel. To calculate the expected traffic volume in relation to the quality of available options offered by all modes of transport, the study reproduces the principles of travelers’ behavior mathematically. Moreover, to determine the most important influencing factors, the various cost drivers are identified. The software can simulate both the impact of individual operational measures on a project’s success, as well as the effects of changes in social, legal, financial and political conditions – for example as a consequence of rising energy prices or wide fluctuations in interest rates. By calculating different scenarios, the software can identify and evaluate potential financial risks. Of the two example routes that have been chosen for analysis in the study, one involves the classic wheel/rail system and the other a Transrapid-type maglev technology. The results of the analysis show that, compared to competing modes of transportation, the strengths of rail transport are to be found in medium- to long-range direct connections that have been designed or enhanced for continuous high-speed traffic. If average speeds of 150 - 200 km/h can be achieved on such routes, market shares of up to 50% are possible, generating sufficient traffic not only to cover all operating costs, but also to achieve operating surpluses – which, in turn, can be applied to the initial investment. Although it appears that financing railroad infrastructure without any subsidies is generally not feasible, the share of total expenses borne by state and local governments can be reduced substantially.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-24873
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2642
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2345
Exam Date: 27-Nov-2009
Issue Date: 18-Jan-2010
Date Available: 18-Jan-2010
DDC Class: 380 Handel, Kommunikation, Verkehr
Subject(s): Fahrgastaufkommen
Hochgeschwindigkeitsverkehr
Lebenszykluskosten
Verkehrsmodell
High speed traffic
Life Cycle Costing
Passenger volume
Traffic model
Usage rights: Terms of German Copyright Law
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