Personal Rapid Transit

PRT-Kabine am London Heathrow Airport

Schwedisches PRT Spårtaxi (Fotomontage)

Mountain-Coaster

Personal Rapid Transit (PRT) ist ein Konzept eines führerlosen, spurgeführten Personentransportsystems, das ohne Fahrplan Fahrgäste individuell auf Bestellung ohne Zwischenhalt vollautomatisch an ihr Ziel bringt.

Fährt es als Grundversorgung im Öffentlichen Personen-Nahverkehr (ÖPNV), so stellt es ähnlich wie ein Rufbus eine Sonderform des ÖPNV dar, fährt es wie ein privat geführtes Taxi, dann wird es als Individualverkehr gewertet.

Begriff

In Deutschland wurde seit den Fünfziger Jahren anstatt PRT zunächst der Begriff „Kabinentaxi“ verwendet, entsprechend hieß ein konkretes Projekt auch Cabinentaxi (s.u.). Da es jedoch zu keinen weiteren Projekten dieser Art kam, hat sich seit den Neunziger Jahren in der Verkehrswissenschaft der US-amerikanische Begriff PRT durchgesetzt. Andere Bezeichnungen sind „PAT“ ( Personal Automated Transport) und „podcar“. Das Wort „Personal“ in PRT grenzt sich vom Wort „Mass“ in Mass Transit (Öffentlicher Personennahverkehr, ÖPNV) ab und meint „persönlich“ im Sinne von „individuell“. Das System als solches gehört aus Sicht der Verkehrswissenschaft jedoch nicht zum Individualverkehr, sondern zum Öffentlichen Verkehr.

Beschreibung

Im Gegensatz zu anderen vollautomatisierten, öffentlichen Verkehrssystemen gelangt der Fahrgast in kleinen Kabinen an sein selbstbestimmtes Ziel. Er braucht sich dabei nicht an einem Fahrplan zu orientieren, daher nutzen einige PRT-Hersteller den Slogan: „Sie warten nicht auf das Fahrzeug (bzw. der Firmenname), sondern es wartet auf Sie“. In der Realität besteht diese Situation natürlich in Abhängigkeit von der Auslastung des Systems. Im Gegensatz zum normalen ÖPNV besteht bei einer lokal unterlasteten Station tatsächlich die Möglichkeit, dass wie bei einer Taxischlange die Kabinen warten. In einem weit ausgebauten Netzwerk kann ein Fahrgast an einer Haltestelle zu einem beliebigen Zeitpunkt ein beliebiges Ziel anfahren. Erfüllt das PRT als öffentlicher Verkehr diese Kriterien, wird es zu den ÖPNV-Sonderformen gezählt und stellt durch eine energiesparende Antriebstechnik eine umweltfreundliche Alternative zum PKW dar.

Der Energieverbrauch ist durch die im Verhältnis zum Pkw leichteren Kabinen und durch das übergeordnete Leitsystem, das den Verkehrsfluss optimiert, geringer. In den spurgeführten PRT-Systemen werden keine Verbrennungsmotoren eingesetzt, alle aktuellen Systeme werden über lineare oder rotatorische Elektromotoren angetrieben. Die Energieversorgung erfolgt über Schleifkontakte oder Wechselakkumulatoren, oder der Kabinenantrieb erfolgt passiv (Linearstator an der Kabine, s. u. Vectus).

Je nach System fahren die Kabinen mit Maximalgeschwindigkeiten zwischen ca. 35 und 50 km/h. Die dadurch geringeren mechanischen Sicherheitsvorkehrungen erlauben im Gegensatz zum Pkw eine kleinere und leichtere Konstruktion. Die Geschwindigkeit ist durch den Sicherheitsabstand zur Vorgängerkabine in der Kolonnenfahrt bestimmt.

Bei der Sicherheit zieht man das sogenannte Brickwall-Kriterium heran. Man geht hier davon aus, dass bei einer Kolonnenfahrt im schlimmsten Fall der Vorgänger plötzlich und unverzüglich hält (unendliche Bremsbeschleunigung, als führe die Kabine auf eine Mauer). In diesem Fall soll der Nachfolger ausreichend Abstand haben, um mit maximaler Geschwindigkeit kollisionfrei zum Stillstand zu kommen. In den 70er Jahren gab es noch Konzepte, die eine Kopplung der Fahrzeuge während der Fahrt anstreben, da kurz vor der Kopplung der Abstand sehr klein wird, ist die Kollisionsgefahr im Brickwall-Kriterium zu hoch.^[1][2] Der Abstand beim Brickwall-Kriterium ergibt sich aus dem Bremsweg und ist somit in der 2. Potenz (quadratisch) von der Geschwindigkeit abhängig. Der Durchsatz der Kabinen pro Zeit hat dadurch ein rechnerisches Maximum. Die Maximalgeschwindigkeit ergibt sich aus dem maximalen Durchsatz (multipliziert mit dem tatsächlichen Abstand), sie liegt bei ca. 40  km/h. Würde man die Geschwindigkeit über diesem Maximum erhöhen, so würde mit eingehaltenem Sicherheitskriterium der Abstand so ansteigen, dass sich der Durchsatz, also die Transportkapazität verringert. Werden mehrere Kabinen fest (unlöslich während der Fahrt) miteinander zu einem Zug gekoppelt, steigt der Durchsatz annäherungsweise (abzüglich der Kabinenlänge) linear mit der Anzahl der Kabinen an. Die durchschnittliche effektive Reisegeschwindigkeit (Door to Door) in einer Großstadt beträgt in der Regel weniger als 30 km/h. Dies gilt sowohl für den öffentlichen Verkehr als auch für den Individualverkehr.

Die Kapazität, also die beförderten Personen pro Zeit, einer Trasse in einer Richtung errechnet sich aus dem Durchsatz der Kabinen, multipliziert mit einer angenommenen Zahl der Insassen. Dieser Wert wird heiß diskutiert, weil er sich an herkömmlichen ÖPNV misst. Z. B. geben die Berliner S-Bahnen eine maximalen Kapazität von ca. 36.000 Personen pro Stunde an, während bei PRT ein Wert über 5000 kaum erreicht werden kann. Das derzeit schnellste PRT (Vectus) mit einem Kabinendurchsatz von angegebenen 1200 Kabinen hätte rein theoretisch, d.h. bei vollen Vierer-Kabinen, eine Kapazität von 4800 Personen pro Stunde. Sicherlich werden sich auch in den Stoßzeiten bei direkten Fahrten von der Peripherie mit mehreren Stationen in die Innenstadt die Kabinen nicht immer füllen.

Darstellung eines mögliches PRT-Netzes: Die blauen Rechtecke kennzeichnen die Stationen, deren verzweigte Umleitungen den Durchgangsverkehr ermöglichen.

An dieser Stelle werden die Unterschiede zum ÖPNV deutlich. Wenn die Züge mit der hohen Kapazität in der Peripherie ankommen, fährt der tonnenschwere Zug, der ca. 1000 Personen fassen kann, oft leer bis zur letzten Station. Dies ist bei PRT ausgeschlossen, wenn auch in der „rush hour“ leere Fahrten in eine Richtung notwendig sind, da mindestens eine Richtung bedarfsorientiert angefahren wird.

Die Anzahl der Insassen pro Kabine schwankt zwischen einer und ca. zwölf Personen. Bei kleineren Netzen oder Testsystemen mit wenigen Haltestellen werden die Anforderungen des Individualverkehrs nicht ausreichend erfüllt. Um die Beförderungsleistungen trotzdem zu gewährleisten, ist man bei der Einführung von Pilotanlagen im öffentlichen Betrieb gezwungen, die Kabine für eine große Personenzahl zu gestalten, was die Attraktivität wiederum verringert und dem eigentlichen Prinzip des PRT entgegensteht. Deshalb spricht man bei automatisierten (führerlosen) System ab zwölf Insassen von einem sogenannten Peoplemover; Ähnlichkeiten mit der Marschrutka drängen sich dann auf.

Historische Projekte

Ein erstes öffentliches vollautomatisiertes Transportsystem: Morgantown PRT der WVU ist aufgrund der großen Kabinen nicht wirklich „individuell“ und wird deshalb als „quasi-PRT“ bezeichnet

Aramis-Versuchsanlage am Boulevard Victor in Paris, 1986

Bis zum heutigen Tage wurden zahlreiche Systeme mit sehr unterschiedlicher Technik erprobt und erbaut. Dieses Projekt wurde von Richard Nixon als Demonstrationsprojekt für ein modernes Nahverkehrsmittel unterstützt und wurde in der Zeit der ersten Ölkrise 1974 gebaut und nach einem Jahr in Betrieb genommen. Die relativ großen Kabinen für 12 Insassen und die im Verhältnis zur Streckennetzlänge von 14 km geringe Anzahl von fünf Stationen reduziert den individuellen Charakter des Systems, so dass man es schon fast als Peoplemover bezeichnen könnte. Zudem arbeitet das System abhängig von der Tageszeit in zwei Modi: zum einen als Peoplemover, also an jeder Station haltend, getaktet nach Fahrplan, und zum anderen im PRT-Mode auf Bestellung direkt zum Ziel.

Ebenfalls im Jahr 1974 wurde in Hagen (NRW) eines der ersten, großen PRT-Projekte mit dem Namen Cabinentaxi mit einer 1,5 km langen kreisförmigen Strecke getestet, welches jedoch in den frühen 1980er Jahren wieder eingestellt wurde.

In Frankreich entwickelte und erprobte die Firma Matra zwischen 1973 und 1987 das PRT-System Aramis. Es existierten mehrere Versuchsanlagen, zuerst am Flughafen Paris-Orly und später am Boulevard Victor in Paris. Aramis bestand anfangs aus viersitzigen Kabinen mit Gummibereifung, die durch einen elektrischen Rotationsmotor angetrieben wurden. Als besonders innovativ galt die immaterielle bzw. elektronische Kopplung, durch die einzelne Kabinen wie Zugteile zusammengeführt, aber bei Weggabelungen jederzeit getrennt werden konnten. Aufgrund von technischen Schwierigkeiten, wie auch durch Uneinigkeit unter den Projektpartnern, wurde das ursprüngliche Aramis-Konzept so stark modifiziert, dass es immer mehr herkömmlichen Nahverkehrssystemen glich. Zuletzt sollten die Kabinen bis zu 20 Personen fassen und je zwei Wagen mechanisch miteinander gekoppelt werden. 1987 wurde Aramis wegen Geldmangels zu den Akten gelegt und die Versuchsanlage am Boulevard Victor stillgelegt.^[3]

In den 90ern hat der amerikanische Konzern Raytheon viel in die Entwicklung eines PRT-Systems namens PRT2000 mit ähnlich großen Kabinen investiert, scheiterte jedoch bei einem Angebot für den Aufbau eines Systems in Illinois, in der Nähe von Chicago, als die Kosten 50 Millionen $ pro Meile überstiegen.

Aktuelle Projekte

Am London Heathrow Airport Terminal 5 wurde Ende 2010 das erste kommerzielle PRT-System des Herstellers ATS Ltd namens ULTra von der BAA plc als Pilotprojekt in Betrieb genommen. Die Bauarbeiten der Trassen wurden im Oktober 2008 abgeschlossen. In der ersten Versuchsphase sollen zunächst 18 Kabinen eingesetzt werden. In eine Kabine passen vier Erwachsene mit ihrem Gepäck. Das PRT transportiert die Passagiere von einem weiter entfernten Langzeit-Parkplatz bis zu ihrem Terminal, nachdem sie ihre Flugnummer eingegeben haben. Die batteriebetriebenen Fahrzeuge sind für eine Strecke von 4 km ausgelegt. Wenn das Pilotprojekt erfolgreich verläuft, soll es auf den gesamten Flughafen und die umliegenden Hotels mit 400 Kabinen ausgedehnt werden. Es ist im Jahre 2010 das erste kommerziell genutzte PRT-System weltweit.

Im Bezug auf das politische Engagement hat Schweden die Vorreiterrolle übernommen. Hier hat ein Netzwerk von interessierten Kommunen namens „Kompass“ das Thema weit vorangetrieben. Eine umfassende Untersuchung des Ministerium für Infrastruktur hat in Zusammenarbeit mit Banverket, der schwedischen Bahnbehörde, und weiteren Institutionen grünes Licht für Pilotanlagen für die öffentliche Nutzung in ausgewählten Städten gegeben. In Uppsala (Schweden) wurde bereits ein mit Linearmotoren betriebenes PRT-System getestet. Dieses System namens Vectus PRT, ein Tochterunternehmen des koreanischen Stahlunternemens POSCO, ist das erste schienengebundene System, das mit modernen Sicherheitsanforderungen erfolgreich geprüft wurde.

POSCO hat im September '09 mit der Stadt Suncheon City (ca. 20 km des Hauptwerks von POSCO entfernt) ein Abkommen unterzeichnet, und zwar für den Bau eines PRT-Netzwerkes mit einer Trassenlänge von zunächst 5 km und 40 Podcars. 2013 beherbergt die Stadt die International Garden Expo, welche sich in einem Naturschutzgebiet dem Wetland Park befinden wird. Nach Aussagen des Bürgermeisters würden momentan alle Besucher (angegeben mit 3 Mio./a) den Park mit dem Auto besuchen. Durch das PRT-System soll der Parkplatz in das Inland verschoben werden.^[4]

Das bisher größte geplante PRT-Netzwerk, dessen Pilotprojekt sich bereits im Bau befindet, umfasst 33,1 km Bahnlänge und wird mit 2500 Kabinen 83 Stationen anfahren. Die Kabinen der niederländischen Firma 2getthere, die sogenannten „Pods“, werden mit Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator versorgt. Es wird in Masdar, einer Ökostadt, und in anderen Stadtteilen von Abu Dhabi in den Vereinigten Arabischen Emiraten installiert.^[5]

Die Universität Paderborn erforscht ein Großraumtaxi namens RailCab auf dem Schienennetz.

Kritik

Wie alle spurgebundenen Fahrzeuge im ÖPNV (Straßenbahn, Oberleitungsbus, Seilbahn) ohne Überholmöglichkeit haben auch PRT-Systeme das Problem, dass, wenn ein Fahrzeug ausfällt (etwa wegen Blitzschlags und Zerstörung der Elektronik), die gesamte Spur blockiert ist und das hängen gebliebene Fahrzeug die nachkommenden Fahrzeuge aufhält.

Ist eine Haltestelle zur „Rush Hour“ überlastet und alle Haltespuren besetzt, so kann die Haltestelle nicht angefahren werden. Entweder das Fahrzeug wartet und blockiert die Fahrspur, oder aber es fährt weiter, und die Fahrgäste, die eigentlich aussteigen wollten, werden zwangsweise weiterbefördert.

Zuviel Individualverkehr kann ein Verkehrssystem kollabieren lassen, worauf großräumig ein Dauerstau entsteht. PRT-Systeme vermindern nur die nötige Anzahl an Parkflächen, aber nicht die nötige Anzahl an Fahrzeugen bzw. Fahrspuren, um dieselbe maximale Transportkapazität wie der bestehende Individualverkehr zu erreichen. Lediglich die technisch möglichen geringeren Fahrzeugabstände erlauben es, mehr Fahrzeuge sicherer in der gleichen Zeit über eine Strecke zu bewegen.

Ein Vorteil besteht darin, dass Fahrzeuge, die von Berufspendlern morgens und abends genutzt werden, in der sonstigen Zeit nicht geparkt herumstehen, sondern Anderen als Verkehrsmittel dienen können, sofern nicht jeder sein eigenes individuelles Fahrzeug haben will/soll.

Belege

(weitere) PRT-Projekte

• Citymobil

Siehe auch

• Verkehrsökologie
• Räumliche Mobilität
• Peoplemover

Weblinks

• Personal Rapid Transit Wissenschaftliche, umfangreiche Informationssammlung von Prof. J.B. Schneider University of Washington (engl.)
• Persönlicher Nahverkehr, heise.de Technology Review vom 10. Februar 2009
• The Technology of Personal Rapid Transit, Dr. John Mogge, MASDAR Programm Team, Januar 2009 (engl. ;PDF, 1.1 MB)
• prtconsulting-news wird ständig aktualliesiert
• Get On Board!PRT Sammlung über aktuelle PRT projekte
• Get There Fast Seattle-area PRT Aktivisten(USA)
• Citizens for Personal Rapid Transit PRT Aktivisten aus Minneapolis-St. Paul(USA)
• ULTra Hersteller ehemals: atsltd.co.uk
• Übersicht über „Innovative Transportation Technologies“ (englisch)
• Masdar City PRT youtube-video doku
• 2getthere Herstellerseite
• Vectus Ltd. Herstellerseite
• Coaster Herstellerseite
• Podcarcity Informationen über bisherige und kommende Konferenzen zum Thema PRT/Podcar (engl.)
• Überall Geschubse und gereiztes Klima. In: Der Spiegel. Nr. 19, 1973, S. 54–81 (online – 7. Mai 1973, umfangreicher Artikel über damalige PRT-Planungen). 
• RailCab-Projekt der Universität Paderborn