Internationales Verkehrswesen (70) 2 | 2018 10 Sicherer Bahnhof Untersuchung der Auswirkungen von Sicherheitskontrollen auf den Fahrgastfluss Security, Fahrgastsimulation, Sicherheitskontrollen, Bahnhof Das Schienenverkehrsnetz in Deutschland zählt zu einem der am besten ausgebauten, aber ebenso komplexesten Verkehrssysteme der Welt. Dabei zeichnet sich das System vor allem durch freie Zugangsmöglichkeiten und eine hohe Flexibilität für die Reisenden aus. Vor dem Hintergrund der Bedrohung durch den internationalen Terrorismus steigt die Forderung nach Sicherheitskontrollen im Schienenverkehr. Welche Auswirkungen flughafenähnliche Sicherheitskontrollen auf den Fahrgastfluss an einem Bahnhof hätten, untersuchte das DLR-Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr in einem Forschungsprojekt. Lukas Asmer, Andrei Popa D ie Entwicklung der letzten Jahre zeigt, dass Europa und Deutschland immer stärker im Fokus des internationalen Terrorismus stehen. Dabei sind die Folgen der Anschlagsserie vom 11. September 2001 bis heute spürbar. Nicht nur, dass sich das Bewusstsein der Bevölkerung gewandelt hat [1], sondern auch die Sicherheitsbemühungen wurden, gerade im Luftverkehr, auf internationaler Ebene um ein Vielfaches verschärft. Als Konsequenz zeigt sich eine Verlagerung der Aktivitäten terroristischer Organisation. Denn immer häufiger rücken andere, scheinbar leichter angreifbare, Ziele in den Fokus. Sowohl die versuchten Anschläge in Köln (2006) und Bonn (2012), der Anschlag bei Würzburg (2016), die Tragödien in Madrid (2004), London (2005) und Brüssel (2016), als auch der vereitelte Anschlagsversuch in einem Thalys-Zug im Sommer 2015, verdeutlichen diese Entwicklung. Auffällig dabei ist, dass immer häufiger der öffentliche Personenverkehr als Anschlagsziel zu identifizieren ist. Nicht zuletzt nach dem Anschlagsversuch auf den Thalys-Zug 2015 wurden die Forderungen nach mehr Sicherheit im Schienenverkehr spürbar. Die Forderungen gingen vom Ausbau der Videoüberwachung, über die Erhöhung der Anzahl an Sicherheitspersonal, bis hin zur Forderung, den Schienenverkehr zu einem sicherheitsüberprüften System umzugestalten. Mitte November 2015 verkündete Thalys, fortan eine Sicherheitsüberprüfung der Fahrgäste an den Bahnhöfen in Paris und Lille einzurichten. Ergänzt werden sollte die Maßnahme um die Bahnhöfe in Brüssel, Amsterdam und Köln [2, 3]. Wie schwierig eine solche Umsetzung für den deutschen Schienenverkehr wäre, zeigt die seit Jahren diskutierte Anbindung des Eurostar-Zuges an das deutsche Schienennetz. Der Zug soll auf der Strecke von Köln, durch den Eurotunnel, nach London verkehren. Voraussetzung dafür ist allerdings die Sicherheitsüberprüfung aller Fahrgäste und deren Gepäck. Bis heute konnte keine entsprechende Lösung für eine mögliche Sicherheitskontrolle am Foto: Copyright Aufmacher POLITIK Sicherheit Internationales Verkehrswesen (70) 2 | 2018 11 Sicherheit POLITIK Hauptbahnhof in Köln gefunden werden [4,-5]. Projektziele und Motivation Das DLR-Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr beschäftigt sich seit Jahren mit Themenfeldern der Luftsicherheitsforschung und Personensimulationen. Die dort gewonnenen Erfahrungen wurden nun vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedrohungslage im Schienenverkehr auf den Verkehrsknoten Bahnhof angewandt. Ziel der Untersuchung war es, völlig neuartige Kenntnislagen im Bereich der Sicherheitsforschung sowie der verkehrlichen Betrachtung der Fahrgastabfertigung im Bahnhof zu generieren. Dabei wurden mit Hilfe von mikroskopischen Simulationen die Auswirkungen von Sicherheitskontrollen auf den Fahrgastfluss an einem Bahnhof untersucht. Im Speziellen wurden Ergebnisse erzielt, die Auskunft geben über • die zu erwartenden Wartezeiten vor den Kontrollstellen, • die zu erwartenden Warteschlangenlängen vor den Kontrollstellen, • sowie die Anzahl an Fahrgästen, die aufgrund der Sicherheitskontrollen ihren Zug nicht rechtzeitig erreichen. Simulationsmodell Um die Auswirkungen von flughafenähnlichen Sicherheitskontrollen an einem Bahnhof zu untersuchen, wurde eine mikroskopische Simulation ausgewählt. Dabei ermöglicht diese Art der Betrachtung, die Komplexität sowie das Wirkungsgefüge der Fahrgastprozesse an einem Bahnhof abzubilden. Als Grundlage der Untersuchung diente der Braunschweiger Hauptbahnhof, der mit einer kommerziellen Simulationssoftware modelliert wurde. Dieses Abbild des Realsystems wurde in Kooperation mit den Bedarfsträgern entwickelt und stellt eine maßstabsgetreue Nachbildung eines typischen, deutschen Hauptbahnhofs dar. Hinzukommend wurden für die Simulationen Echtdaten des Realsystems berücksichtig, wie • die Anzahl der Fahrgäste im Tagesverlauf, • die Ankunftsverteilung der Fahrgäste bezogen auf ihren Zug, • die Prozesszeit der Sicherheitskontrolle, • die Laufgeschwindigkeit der Fahrgäste sowie • die Körperproportionen der Fahrgäste. Simulationsszenarien Im Rahmen der Simulationen wurden unterschiedliche Szenarien untersucht. Dabei wurden die Anzahl der Sicherheitskontrollen sowie die Ankunftszeiten der Fahrgäste am Bahnhof variiert. Anhand dieser zwei Einflussfaktoren wurden mit Hilfe einer Parameterstudie die Auswirkungen von flughafenähnlichen Sicherheitskontrollen auf den Fahrgastfluss an einem Bahnhof untersucht. Aufgrund der baulichen Gegebenheiten des Braunschweiger Bahnhofs wurde angenommen, dass mindestens neun flughafenähnliche Sicherheitskontrollstellen benötigt werden, um eine flächendeckende Sicherheitsüberprüfung an allen Bahnhofseingängen zu gewährleisten. Weiterführend wurde die Anzahl an Sicherheitskontrollen fortlaufend bis zu 18 Kontrollstellen, zwei pro Eingang zur Bahnhofshalle, erhöht. Zusätzlich zur Variation der Anzahl an Sicherheitskontrollstellen, wurde mit der Parameterstudie getestet, ob die Veränderung der Ankunftszeit der Fahrgäste einen Einfluss auf die Simulationsergebnisse hat. Unter der Annahme einer Normalverteilung wurden die mittleren Ankunftszeiten der Fahrgäste von 30, 40 und 50 Minuten vor Abfahrt ihres Zuges untersucht (siehe Bild 1). Die Ankunftszeiten enthalten eine Pufferzeit, die dafür sorgt, dass alle Fahrgäste mindestens zehn Minuten vor Abfahrt ihres Zuges auf dem Bahnhofsvorplatz generiert werden. Somit wurde gewährleistet, dass alle Fahrgäste genügend Zeit haben den Weg bis zu ihrem Gleis zurückzulegen. Die Annahme der Pufferzeit basiert auf Angaben des Buchungsportals der Deutschen Bahn, die für die zurückzulegende Strecke bis zum Gleis sieben Minuten angeben [6] sowie die hinzukommende Prozesszeit der Sicherheitskontrollen [7]. Nicht berücksichtigt werden mögliche Wartezeiten an den Sicherheitskontrollen. Hinzukommend wurde angenommen, dass alle Fahrgäste, die mit dem Zug den Bahnhof erreichen, bereits sicherheitskontrolliert wurden. Simulationsergebnisse Auf Basis der zuvor beschriebenen Szenarien wurde ein realer Betriebstag am Hauptbahnhof Braunschweig simuliert. Dabei wurde der Fokus auf die Wartezeiten, die Warteschlangenlängen vor den Kontrollstellen sowie die Zahl der Fahrgäste, die auf- Level of Service Wartezeit Beschreibung Overdesign < 5 Minuten Überangebot Optimum 5 - 10 Minuten akzeptable Wartezeit Suboptimal > 10 Minuten nicht akzeptable Wartezeit Tabelle 1: Wartezeiten an der Sicherheitskontrolle nach LoS der IATA [5] Bild 1: Ankunftsverteilungen der Fahrgäste Bild 2: Mittlere Wartezeiten (inkl. Standardabweichung) in Minuten unter Berücksichtigung des LoS-Konzeptes der IATA POLITIK Sicherheit Internationales Verkehrswesen (70) 2 | 2018 12 grund der Sicherheitsüberprüfung ihren gewünschten Zug nicht rechtzeitig erreichen, gelegt. Die Simulationen haben dabei konkrete Ergebnisse zu den oben genannten Fragstellungen geliefert. So ist beispielswiese zu erkennen, dass eine Verschiebung der mittleren Ankunftszeit um zehn bzw. 20 Minuten nur eine geringe Auswirkung auf die mittlere Wartezeit (siehe Bild 2) bzw. die mittlere Warteschlangenlänge hat. Auf der anderen Seite führt eine Erhöhung der Anzahl an Sicherheitskontrollen dazu, dass mehr Fahrgäste ihren gewünschten Zug rechtzeitig erreichen (siehe Bild 3). Allerdings ist eine nahezu planmäßige Abfertigung aller Fahrgäste ausschließlich bei 18- Kontrollstellen möglich. Bereits bei 16- Kontrollstellen könnten über 90 % der Fahrgäste unter den gegebenen Bedingungen rechtzeitig abgefertigt werden. Wird lediglich eine minimal Konfiguration von neun Sicherheitskontrollstellen betrachtet, so ist mit mittleren Wartezeiten von über zwei Stunden zu rechnen. Daraus resultierend würden gerade einmal knapp über 10 % der Reisenden ihren Zug rechtzeitig erreichen. Dazu kommt, dass vor allem die Wartezeit vor den Prozessstellen einen entscheidenden Faktor für den Komfort der Reisenden darstellt. Da es im Schienenverkehr zum gegenwärtigen Zeitpunkt keine Erkenntnisse hinsichtlich der Wartezeiten vor den Sicherheitskontrollen gibt, wurde zur Auswertung der Ergebnisse ein aus dem Luftverkehr stammendes Bewertungsverfahren herangezogen. Dabei handelt es sich um das „Level-of-Service“-Konzept (LoS) der IATA (International Air Transport Association). Die IATA teilt dabei in ihrem „Airport Development Reference Manual“ (ADRM) die Servicezeiten an den Prozessstellen in die drei Kategorien „overdesign“, „optimum“ und „suboptimal“ ein. Dabei wird bei der Sicherheitskontrolle von den in Tabelle 1 aufgeführten Wartezeiten ausgegangen [8]. Der Vergleich der in Bild 2 dargestellten mittleren Wartezeiten (inklusive Standardabweichungen) zeigt, dass nach dem LoS der IATA bereits bei 16 Kontrollstellen eine akzeptable Wartezeit erreicht werden kann, gleich welches Szenario zu Grunde liegt. Interessant erscheint dabei die Tatsache, dass laut LoS mit 17 bzw. 18 Kontrollstellen sogar ein Überangebot an Kontrollstellen in Bezug auf die Wartezeit gegeben ist. Wobei zu bedenken ist, dass aus Fahrgastsicht eine Wartezeit selten als „zu kurz“ eingestuft wird. Bei einer Anzahl von weniger als 15 Sicherheitskontrollen ist in allen Szenarien das Level-of-Service nicht mehr akzeptabel. Aufgrund der Tatsache, dass die unterschiedlichen Ankunftsverteilungen der Fahrgäste nur einen geringen Einfluss auf Simulationsergebnisse haben, sind in Bild 4 exemplarisch die Warteschlangenlängen anhand des Szenarios 1 dargestellt. Dabei ist der Fokus vor allem auf die Ausprägung der mittleren Warteschlangenlängen im Tagesverlauf gelegt. Die Veränderung der Anzahl der Sicherheitskontrollen zwischen neun und 18 weist ebenfalls auf, dass mit zunehmender Anzahl an Kontrollstellen die Warteschlangenlängen im Mittel geringer werden. Wobei fast alle Varianten es ermöglichen, die aufgebauten Warteschlangenlängen bis zum Tagesende abzubauen, bleibt die Warteschlange bei neun Sicherheitskontrollen bis zum Betriebsschluss kurz nach Mitternacht bestehen. In allen anderen Varianten ist es in den Nicht-Spitzenstunden zwischen 9: 00 Uhr und 13: 00 Uhr möglich, die Wartschlangen sogar fast vollständig abzubauen. Besondere Herausforderungen bei der planmäßigen Abfertigung entstehen dabei vor allem in den Spitzenstunden zum Berufsverkehr am Morgen sowie zum Feierabendverkehr am Nachmittag. Diese Erkenntnis ist vor allem mit der zunehmenden Anzahl an Reisenden und der Anzahl angebotener Verbindungen zu diesen Reisezeiten zu erklären. Diskussion und Fazit Die Simulationen haben ergeben, dass es ausschließlich unter großem Ressourcenaufwand (18 Sicherheitskontrollen) möglich wäre die Fahrgastabfertigung am Hauptbahnhof Braunschweig aufrechtzuerhalten. Bei der Bereitstellung von weniger als 18- Kontrollstellen ist eine planmäßige verkehrliche Abfertigung der Fahrgäste nicht möglich. Inwieweit eine solche Ressourcenbereitstellung wirtschaftlich tragbar wäre und ob eine mögliche Anpassung des Fahrplans eine Reduzierung der Sicherheitskontrollen ermöglichen würde, gilt es in nachfolgenden Arbeiten zu klären. Die im betrachteten Szenario vorausgesetzte Annahme, dass bereits alle Fahrgäste, die den Bahnhof per Zug erreichen, an anderen Stationen sicherheitsüberprüft wurden, scheint von besonderer Schwierigkeit. Eine flächendeckende Einführung von Sicherheitskontrollen wäre vor dem Hintergrund der großen Anzahl und unterschiedlichen Kategorien an Bahnhöfen undenkbar. Nicht nur, dass an großen Verkehrsknoten (wie Berlin oder Hannover) ein deutlich höheres Fahrgastaufkommen als am betrachteten Bahnhof zu verzeichnen ist. Vor allem stellt die Sicherheitsüberprüfung des Nahverkehrs und der ländlichen Haltepunkte ein großes Problem dar. Der Nahverkehr würde als Verkehrsmittel deutlich an Komfort verlieren, da für viele Reisende, trotz kurzer Reisewege, mit langen Wartezeiten zu rechnen ist. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0: 00 1: 00 2: 00 3: 00 4: 00 5: 00 6: 00 7: 00 8: 00 9: 00 10: 00 11: 00 12: 00 13: 00 14: 00 15: 00 16: 00 17: 00 18: 00 19: 00 20: 00 21: 00 22: 00 23: 00 0: 00 wartende Personen Uhrzeit 9 Siko 10 Siko 11 Siko 12 Siko 13 Siko 14 Siko 15 Siko 16 Siko 17 Siko 18 Siko Bild 3: Anzahl der Fahrgäste, die ihren Zug erreicht haben Bild 4: Anzahl wartender Personen mit zunehmender Anzahl an Sicherheitskontrollen (Siko) im Szenario 1 Internationales Verkehrswesen (70) 2 | 2018 13 Sicherheit POLITIK Ein mögliches Konzept könnte daher sein, in Metropolregion sogenannte Satellitenbahnhöfe einzuführen. Diese würden dazu dienen, den Regionalverkehr in den Metropolregionen zu bündeln und nach einer Sicherheitsüberprüfung die Fahrgäste an den Metropolbahnhof anzubinden (siehe Bild 5). Die Metropolbahnhöfe würden an dieser Stelle als Fernverkehrsbahnhöfe fungieren und die einzelnen Metropolregionen miteinander verbinden. Somit wäre es möglich, den Regionalverkehr weiterhin aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die großen Verkehrsknotenbahnhöfe zu sicherheitsüberprüften Gebäuden umzugestalten. Ebenso würde es zu einer Entzerrung des Verkehrsaufkommens an einem zentrierten Bahnhof kommen und die dort anfallenden Sicherheitsprozesse beschleunigen. Abschließend bleibt allerdings festzuhalten, dass abgesehen von Kontrolltechnologien, die in den nächsten Jahren eine neuartige Sicherheitsüberprüfung möglich machen, es nur schwer vorstellbar ist, den gesamten Schienenverkehr zu einem sicherheitsüberprüften System umzugestalten. Nicht nur, dass der anfallende Ressourcenaufwand mit hohen Investitionen verbunden ist, sondern auch, dass der Schienenverkehr wahrscheinlich an Attraktivität, Schnelligkeit und Zustimmung verlieren wird. Wichtiger erscheint an dieser Stelle der Ausbau gegenwärtiger Sicherheitstechniken, die Erhöhung der Anzahl und Schulung des Sicherheitspersonals an den Bahnhöfen und in den Zügen sowie eine enge Zusammenarbeit aller Beteiligten, um schlussendlich für einen Bedrohungsfall bestmöglich vorbereitet zu sein. ■ LITERATUR: [1] Vgl. R+V Versicherung (2017): R+V-Studie: Die Ängste der Deutschen https: / / www.ruv.de/ static-files/ ruvde/ downloads/ presse/ aengsteder-deutschen-2017/ grafiken/ RV-Aengste-2017-Grafiken.pdf, 12.04.2018 [2] Vgl. Delonge, Angela (2015): Sicherheitskontrollen an deutschen Thalys-Bahnhöfen in Aachner Zeitung http: / / www.aachener-zeitung.de/ lokales/ region/ keine-sicherheitskontrollen-an-deutschen-thalys-bahnhoefen-1.1251234, 29.03.2018 [3] Vgl. Lybeer, Peter und Schamböck, Raffaela (2015): Einführung von Sicherheitsschleusen an Bahnhöfen in Paris und Lille im Dezember 2015, https: / / www.thalys.com/ img/ pdf/ presse/ release/ de/ 1450356606_17.12.2015._Pressemitteilung_Sicherheit.pdf, 29.03.2018 [4] Vgl. Rietig, Thomas (2015): ICE nach London „zurückgestellt“ https: / / schienestrasseluft.de/ 2015/ 07/ 23/ ice-nach-london-zurueckgestellt, 29.03.2018 [5] Vgl. o. V. (2017): ICE Köln-London weiter auf Eis gelegt im WDR https: / / www1.wdr.de/ nachrichten/ koeln-ice-london-koeln-zukunftsmusik-100.html, 29.03.2018 [6] Vgl. Deutsche Bahn (2018): entnommen aus dem Buchungsportal der Deutschen Bahn AG für den Fußweg zwischen ÖPNV (Bahnhofsvorplatz) und Bahnhof (Gleisbereich) [7] Vgl. Deutschmann, A.; Stroot, S.; Schiele (2011): M. Zivile Sicherheit: Abschlussbericht „Critical Parts“ Projektbericht, DLR IB 126-2/ 2011 [8] Vgl. IATA (2014): Airport Development Reference Manual, 10th Edition, Seite 191ff Lukas Asmer, M.A. Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Abteilung Luftverkehrsforschung, Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr, Deutsches Zentrum für-Luft- und Raumfahrt e.V., Braunschweig lukas.asmer@dlr.de Andrei Popa, Dipl.-Wirtsch.-Ing (FH)/ M.A. Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Abteilung Flughafenforschung, Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr, Deutsches Zentrum für-Luft- und Raumfahrt e.V., Braunschweig andrei.popa@dlr.de Bild 5: Darstellung Konzept Satellitenbahnhöfe Hauptbahnhof Hannover Bahnhof Lehrte Bahnhof BS-Gliesmarode Hauptbahnhof Braunschweig Map data©2017 GeoBasis-DE/ BKG(©2009), Google nicht sicherheitsüberprüfte Verbindung sicherheitsüberprüfte Verbindung sicherheitsüberprüfte Metropolverbindung