Wirtschaftlichkeit des HGV- Ostanschlusses: Zürich Schaffhausen

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1 Wirtschaftlichkeit des HGV- Ostanschlusses: Zürich Schaffhausen Bewertung von 8 Varianten im Auftrag des Bundesamtes für Verkehr Schlussbericht 31. März 2004 ECOPLAN Forschung und Beratung in Wirtschaft und Politik CH Bern, Thunstrasse 22 CH Altdorf, Postfach info@ecoplan.ch

2 Impressum Autor: Ecoplan Titel: Wirtschaftlichkeit des HGV-Ostanschlusses: Zürich Schaffhausen Untertitel: Bewertung von 8 Varianten Ort: Bern Jahr: 2004 Begleitung seitens des Auftraggebers Heinz Hefti, BAV Peter Lerch, BAV Reto Schletti, BAV Pascal Bisang, BAV Datenlieferung für das Verkehrsmodell Mario Keller, Infras Philipp Wüthrich, Infras René Zbinden, Infras Datenlieferung für Kosten, Erlöse und weitere Daten Stefan Friedrich, SBB André Heinis, SBB Lena Lidzba, SBB Patrick Rennhard, SBB Stephan Breuer, SBB Projektteam Ecoplan Christoph Lieb (Projektleitung) André Müller Der Bericht gibt die Auffassung der Autoren wieder, die nicht notwendigerweise mit derjenigen des Auftraggebers oder der Begleitorgane übereinstimmen muss. Ecoplan Forschung und Beratung in Wirtschaft und Politik Thunstrasse 22 CH Bern Tel Fax bern@ecoplan.ch Postfach CH Altdorf Tel Fax altdorf@ecoplan.ch

3 Inhaltsverzeichnis Kurzfassung Einleitung Ausgangslage Auftrag und Ziel der Studie Vorgehen Ausbau des Schienennetzes Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen Kurze Beschreibung des Mengengerüstes Methodik zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit aus betriebswirtschaftlicher Sicht Aus Sicht Schienennetz und Verkehr Schweiz Vorgehen Resultate Fazit Aufteilung auf die Geschäftsbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur Vorgehen Resultate Fazit Wirtschaftlichkeit aus volkswirtschaftlicher Sicht Aus Sicht Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen Vorgehen Resultate Fazit Regionale Aufteilung der Reisezeitgewinne Vorgehen Resultate Fazit Interpretation der Ergebnisse und Empfehlung Anhang A: Das Infras-Verkehrsmodell Verkehrswachstum im Infras-Modell Inputdaten aus dem Infras-Verkehrsmodell Anhang B: Anpassung der Daten (Wechselkurs, Kaufkraftparität, Preisstand)

4 9 Anhang C: Berechnung der betriebswirtschaftlichen Indikatoren Infrastruktur-Investitionen Trassenpreissystem Anhang D: Berechnung der volkswirtschaftlichen Indikatoren Berechnung der volkswirtschaftlichen KNA Reisezeitveränderungen Neuverkehr Entfallende Treibstoffsteuereinnahmen im MIV Zusätzliche MWST-Einnahmen Luftverschmutzung Klima Lärm Unfälle Anhang E: Sensitivitätsanalysen Sensitivitätsanalyse für die Sicht Schienennetz und Verkehr Schweiz Sensitivitätsanalyse für die Geschäftsbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur Sensitivitätsanalyse für das volkswirtschaftliche Ergebnis...73 Literaturverzeichnis

5 Kurzfassung Ausgangslage und Ziel Im Rahmen der 1. Phase des Anschlusses der Ost- und Westschweiz an das europäische Eisenbahn-Hochleistungsnetz (HGV-Anschluss) sind auch Angebotsverbesserungen zwischen Zürich und Schaffhausen geplant. Diese Ausbauten sollen vor allem einen Halbstundentakt im Fernverkehr zwischen Zürich und Schaffhausen bringen. Weiter sind auch Verbesserungen im Regionalverkehr vorgesehen. In diesem Bericht werden 8 Varianten für die Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen untersucht. Es wird damit gerechnet, dass eine dieser Varianten 2009 in Betrieb genommen wird. Das Ziel der vorliegenden Wirtschaftlichkeitsrechnung ist eine umfassende betriebs- und volkswirtschaftliche Analyse der 8 Varianten. Mit der Betrachtung von 8 verschiedenen Angebotsvarianten soll auch die Wahl der optimalen Variante unterstützt werden. Angebotsverbesserungen zwischen Zürich und Schaffhausen Die Strecke Zürich Schaffhausen und die hier wesentlichen Nebenlinien werden in der folgenden Grafik schematisch dargestellt. In dieser Studie werden 4 Zugstypen unterschieden: A- (Euro- und Intercity), B- (Interregio), C- (Regionalexpress) und D-Züge (Regional- und S- Bahn). Die 8 betrachteten Angebotsvarianten werden in der folgenden Tabelle einander gegenüber gestellt. Die wesentlichsten Änderungen in den Varianten SH1 SH6, SH4B und SH5B gegenüber dem Referenzfall sind die Folgenden: Grafik 1: Schematische Darstellung der Bahnstrecke Zürich Schaffhausen Singen Schaffhausen Neuhausen Rafz Eglisau Niederwenigen Bülach Oerlikon Zürich 3

6 SH1: Während der heutige A-Zug nur in Bülach hält, soll der neue B-Zug zusätzlich in Oerlikon und Neuhausen halten. Heute fährt im Regionalverkehr die S5 stündlich von Zürich nach Rafz, die S22 stündlich von Bülach über Schaffhausen nach Singen. Die S5 wird nun nach Schaffhausen verlängert und verkehrt neu im Halbstundentakt, womit die S22 überflüssig wird. Zusätzlich wird der bisherige Stundentakt der S5 nach Niederwenigen in einen Halbstundentakt verdichtet. Diese Verdichtung nach Niederwenigen findet nur in der Variante SH1 statt. Die S22 wird in allen Varianten ersetzt. Im Vergleich zum Referenzfall, in dem der A-Zug Zürich um.13 verlässt, fährt der A-Zug in allen Varianten.05 ab. SH2: In der Variante SH2 wird im Vergleich zur Variante SH1 auf die Verdichtung des Taktes der S5 nach Niederwenigen verzichtet (weiterhin Stundentakt). SH3: In dieser Variante fährt die S5 nur bis nach Rafz im Halbstundentakt, die Verlängerung nach Schaffhausen erfolgt nur einmal pro Stunde. SH4: Die zweite schnelle Verbindung von Zürich nach Schaffhausen ist in dieser Variante nicht ein B-, sondern ein C-Zug mit einem zusätzlichen Halt in Rafz. Die S5 wird zwar nach Schaffhausen verlängert, verkehrt aber nach wie vor nur im Stundentakt. Der Halbstundentakt zwischen Bülach und Eglisau wird durch die Verlängerung der S41 (bisher Winterthur Bülach) erreicht. Tabelle 1: Vergleich der 8 Varianten und des Referenzfalls A-Zug ZH SH ( Singen Stuttgart) REF I SH1 SH2 SH3 SH4 SH5 SH6 SH4B SH5B stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich zweistündlich zweistündlich Abfahrt A-Zug in ZH Neuer Zug ZH-SH kein Zug B-Zug B-Zug B-Zug C-Zug B-Zug B-Zug C-Zug B-Zug Halte des neuen Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Zuges ZH-SH Bülach Bülach Bülach Bülach Bülach Bülach Bülach Bülach Neuhausen Neuhausen Neuhausen Rafz Neuhausen Singen Rafz Neuhausen Neuhausen Neuhausen Abfahrt des neuen Zuges in ZH S5 ZH-SH stündlich bis Rafz halbstündlich halbstündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich Weitere S-Züge ZH SH S22 stündlich Bülach-Singen S5 bis Rafz halbstündlich S41 bis Eglisau S41 bis Rafz S5 bis Rafz halbstündlich S41 bis Eglisau S41 bis Rafz S5 ZH- Niederwenigen stündlich halbstündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich Zunahme gegenüber dem Referenzfall bis 2020 (in Mio. pro Jahr) Zugkilometer Personenkilometer

7 SH5: Während in allen anderen Varianten der A- und der B- (bzw. C-) Zug Zürich um.05 und.33 verlässt, verkehrt hier der B-Zug erst um.41 anstatt.33. Der Regionalverkehr ist derselbe wie in Variante 4, ausser dass die S41 nicht nur nach Eglisau, sondern sogar nach Rafz verlängert wird (wo der B-Zug nicht hält). SH6: In dieser Variante hält der B-Zug Zürich-Schaffhausen nicht in Neuhausen, wird dafür aber nach Singen verlängert, womit im Fernverkehr ein Halbstundentakt Schaffhausen Singen entsteht. Der Regionalverkehr entspricht der Variante SH3: Die S5 fährt halbstündlich bis Rafz und wird stündlich nach Schaffhausen verlängert. SH4B und SH5B: Diese beiden Varianten entsprechen den Varianten SH4 bzw. SH5 ausser dass der stündliche A-Zug zu einem 2-Stunden-Takt ausgedünnt wird. Innerhalb von 2 Stunden fahren in diesen beiden Varianten also 3 schnelle Züge: 1 A-Zug und 2 B- bzw. C-Züge. Aus dieser Darstellung folgt, dass die folgenden Vergleiche besonders von Interesse sind: SH1 SH2 SH3: In diesen Varianten mit demselben Fernverkehr können die Varianten im Regionalverkehr miteinander verglichen werden. SH3 SH6: Aus dem Vergleich dieser beiden Varianten wird ersichtlich, ob es sich lohnt, den neuen B-Zug Zürich Schaffhausen nach Singen zu verlängern und gleichzeitig auf den Halt in Neuhausen zu verzichten. SH3 SH4 SH5: Dieser Vergleich zeigt, ob es sich lohnt, auf die halbstündliche S5 nach Rafz zu verzichten: In der Variante SH4 wird dafür der B-Zug in einen C-Zug mit Halt in Rafz umgewandelt und die S41 von Bülach nach Eglisau verlängert. In der Variante SH5 wird die S41 sogar bis nach Rafz verlängert, dafür hält der B-Zug nicht in Rafz und fährt in Zürich 8 Minuten später ab. SH4 SH4B bzw. SH5 SH5B: Aus diesem Vergleich geht hervor, ob es sich lohnt den A-Zug auszudünnen. Für diese Angebotsverbesserungen ist in allen 8 Varianten der Doppelspurausbau zwischen Hüntwangen-Wil und Altenburg-Rheinau (rund 13 km) nötig. Dies verursacht Investitionskosten von 140 Mio. CHF (130 Mio. CHF plus 10 Mio. CHF für Projektaufsicht und Reserve, vgl. Kapitel 9.1 in Anhang C). Die verkehrlichen Effekte dieses Ausbaus wurden mit dem Verkehrsmodell von Infras ermittelt, das aus 688 Gebieten in der Schweiz, 27 Zonen im angrenzenden Ausland sowie 8 Fernzonen besteht. Das Ergebnis wird am Beispiel der Zugs- und Personenkilometer der Variante SH1 in der folgenden Grafik dargestellt: Die Zugskilometer, die vom Angebot abhängen, nehmen gesamtschweizerisch im Vergleich zu heute um 0.7% zu (zum Vergleich: durch BAHN 2000 erste Etappe, NEAT Lötschberg und Ausbauten der S-Bahnen nehmen sie zwischen 2000 und 2020 gemäss dem Infras-Verkehrsmodell um 17.2% zu). Die in der Schweiz zurückgelegten Personenkilometer, die von der Nachfrage abhängen, steigen bis 2020 um 0.4% und bis 2070 um 0.7% (zum Vergleich: durch BAHN 2000 erste 5

8 Etappe, NEAT Lötschberg und Ausbauten der S-Bahnen nehmen die Personenkilometer bis 2020 um 34.4% zu). Wie die letzten beiden Zeilen in Tabelle 1 nochmals deutlich machen, ist die Variante SH1 mit dem grössten Angebotserweiterung verbunden (die Zugkilometer nehmen am meisten zu), und die Variante SH4B mit der kleinsten Erweiterung. In diesen beiden Varianten nimmt jedoch auch die Nachfrage (Personenkilometer) am meisten bzw. am wenigsten zu. Grafik 2: Verkehrliche Auswirkungen am Beispiel der Zugs- und Personenkilometer Veränderung des Indexes (2003 =100) 0.8% 0.6% 0.4% 0.2% 0.0% Differenz mit und ohne Ausbauten der Variante SH1: Angebotsverbesserung bringt Mehrverkehr Zugkilometer (Angebotsverbesserung) Personenkilometer (Zunahme der Nachfrage) Exkurs: Methodik zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit Es wird eine dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung (WIRE) durchgeführt. Für die Berechnung verwenden wir den Betrachtungszeitraum 2004 bis Besteht Unsicherheit über die Höhe oder die zeitliche Entwicklung einer Kennzahl, so wird mit einer Sensitivitätsrechnung überprüft, ob diese Unsicherheit auf das Endergebnis einen relevanten Einfluss hat. Um Effekte nach dem Betrachtungszeitraum nicht zu vernachlässigen, werden diese als ewige Rente berücksichtigt. (Unter der ewigen Rente versteht man konstante, dauerhaft anfallende Zahlungsströme.) Entsprechend müssen Ersatzinvestitionen die dauerhafte Benutzbarkeit der Bauwerke garantieren. Eine reale Betrachtung ohne Berücksichtigung der Inflation wird verwendet. Die Rechnung wird zu Preisen des Jahres 2000 durchgeführt. Da es sich um ein Projekt des Bundes handelt, der keine unternehmerische Rendite anstrebt, verwenden wir einen realen Zinssatz von 2%. Die Berechnungen werden mit der Nettobarwertmethode durchgeführt. Als Bezugszeitpunkte dient das Jahr 2009 (Inbetriebnahme der 1. Phase des HGV-Anschlusses), d.h. alle Beträge werden auf das Jahr 2009 auf- bzw. abdiskontiert. Zur leichteren Verständlichkeit werden die Nettobarwerte in durchschnittliche jährliche Beträge, sogenannte Annuitäten, umgerechnet. Als Ergebnis der WIRE wird immer die Veränderung, die durch die Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen entsteht, ausgewiesen. Es wird also eine Grenzkostenrechnung durchgeführt. 6

9 Schliesslich wird die WIRE nach dem Territorialprinzip durchgeführt. Im Territorialprinzip werden diejenigen Kosten und Nutzen berücksichtigt, die in der Schweiz (auf Schweizer Territorium) entstehen. Auf den Einbezug des Güterverkehrs wird bewusst verzichtet, da dieser relativ wenig betroffen ist (vgl. Kapitel 9.1 im Anhang C). Ergebnisse aus betriebs- und volkswirtschaftlicher Sicht Die folgende Tabelle fasst die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsrechnung zusammen. Im oberen Drittel der Tabelle wird das Ergebnis aus Sicht Schienennetz und Verkehr Schweiz dargestellt. Dieses Ergebnis wird im mittleren Teil der Tabelle auf die Geschäftsbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur aufgeteilt. Im unteren Drittel der Tabelle werden schliesslich die volkswirtschaftlichen Ergebnisse wiedergegeben. Im Folgenden werden zuerst einige generelle Bemerkungen zu den Ergebnissen gemacht bevor die wesentlichen Empfehlungen abgeleitet werden. a) Betriebswirtschaftliches Ergebnis aus Sicht Schienennetz und Verkehr Schweiz Die Ergebnisse aus Sicht Schienennetz und Verkehr Schweiz folgen einer theoretischen Rechnung: Erstens werden die verschiedenen Bahnunternehmen (SBB, BLS etc.) zusammengefasst (es handelt sich sozusagen um die fusionierten Geschäftsbereiche aller Bahnunternehmungen, die in der Schweiz fahren), zweitens wird entsprechend dem Territorialprinzip nur die Schweiz betrachtet (während z.b. die SBB auch im Ausland fährt und Auswirkungen im Ausland vernachlässigt werden) und drittens wird die tatsächliche Gliederung der Bahnunternehmen in die Geschäftsbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur ausgeblendet. Ausserdem bleibt in den Berechnungen unberücksichtigt, dass durch den Ausbau die Netzstabilität verbessert wird, was bei Verspätungen von Bedeutung ist. Der Ausbau des Angebots ist betriebswirtschaftlich nicht rentabel: Alle 8 Varianten erzielen ein negatives Gesamtergebnis (Deckungsbeitrag 3 negativ). Grob gesagt gilt: Je kleiner die Angebotserweiterung, desto rentabler die Variante. Die Bestvariante aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist die Variante SH4B, also diejenige Variante mit der geringsten Angebotsverbesserung: Sie kann rentabel betrieben werden (Deckungsbeitrag 2 positiv), ohne aber die Investitionen decken zu können (Deckungsbeitrag 3 negativ). Die Ersatzinvestitionen hingegen können aus den zusätzlichen Nettoerlösen bezahlt werden (DB 3 ohne Erstinvestitionen positiv). b) Aufteilung auf die Geschäftbereiche Fern- und Regionalverkehr sowie Infrastruktur Für die Aufteilung auf die Geschäftsbereiche wird das Trassenpreissystem eingeführt. Es ist zu beachten, dass der Bereich Infrastruktur maximal 25% der Erstinvestitionskosten übernehmen muss. Der Rest wird vom Bund über bedingt rückzahlbare Darlehen oder À-fondsperdu-Beiträge finanziert. Ausserdem haben die Ergebnisse der Bereiche Regionalverkehr und Infrastruktur direkte Folgen auf den Bedarf an Abgeltungen von Bund und Kanton. Die 7

10 Abgeltungen im Regionalverkehr nehmen allerdings nur dann wie in Tabelle 2 zu, wenn die unterstellten zusätzlichen Züge auch tatsächlich bestellt werden. Bei den meisten Varianten weisen alle Geschäftsbereiche negative Ergebnisse aus: Das Resultat aller Bereiche (Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur) ist in allen Varianten negativ oder nur knapp positiv. Die einzige Ausnahme mit einem klar positiven Ergebnis bildet die Variante SH4B im Regionalverkehr. Ausgeprägte Kannibalisierung : Die Einführung des neuen rentablen B-Zugs (oder in der Variante SH4 und SH4B C-Zugs) führt zu Verlusten bei den A-Zügen, weil im Fernverkehr vom A-Zug auf den B- oder C-Zug umgestiegen wird. Die Veränderungen bei den D-Zügen haben in allen Varianten Verluste zur Folge ausser in der Variante SH4B. Tabelle 2: Übersicht über die Ergebnisse im Vergleich zum Referenzfall (in Mio. CHF pro Jahr) SH1 SH2 SH3 SH4 SH5 SH6 SH4B SH5B a) Betriebswirtschaftliches Ergebnis aus Sicht Schienennetz und Verkehr Schweiz Deckungsbeitrag 1 Verkehr = Erlöse - Betriebskosten Deckungsbeitrag 2 Betrieb = DB 1 Energiekosten Unterhaltskosten Deckungsbeitrag 3 Total = DB 2 Erstinvestitionskosten Ersatzinvestitionskosten DB 3 bei 25% Erstinv DB 3 ohne Erstinv b) Aufteilung auf die Geschäftbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur A-Züge (Euro- und Intercity) B-Züge (Interrregio) Fernverkehr C-Züge (Regionalexpress) D-Züge (Regional- und S-Bahn) Regionalverkehr Infrastruktur bei 25% Erstinv Infrastruktur ohne Erstinv c) Volkswirtschaftliches Ergebnis Reisezeitgewinne DB Übrige Indikatoren (Unfälle, Umwelt, Steuern) Total

11 c) Volkswirtschaftliches Ergebnis Die volkswirtschaftlichen Auswirkungen der Angebotsverbesserungen werden mit einer Kosten-Nutzen-Analyse (KNA) untersucht. Wir monetarisieren dabei alle (relativ unbestritten) monetarisierbaren Indikatoren. Bei der Auswahl der Indikatoren wurde dem Ziel- und Indikatorensystem nachhaltiger Verkehr UVEK (ZINV-UVEK) gefolgt. Die Angebotsverbesserung ist volkswirtschaftlich rentabel: Die volkswirtschaftlichen Nutzen aller Varianten (ausser SH6) sind grösser als die Kosten. Dies ist vor allem auf die Reisezeitgewinne zurückzuführen, die das negative betriebswirtschaftliche Resultat mehr als ausgleichen. Interpretation der Ergebnisse und Empfehlung In der Literatur zu den Kosten-Nutzen-Analysen ist es unbestritten, dass das Entscheidungskriterium zwischen verschiedenen Varianten eine möglichst grosse Annuität im volkswirtschaftlichen Ergebnis sein muss. Ausserdem dürfen Varianten mit einem negativen volkswirtschaftlichen Gesamtergebnis nicht verwirklicht werden. Diese Aussagen gelten allerdings nur dann, wenn keine Budgetrestriktionen (des Staates) bestehen. Ist hingegen eine Budgetrestriktion vorhanden, so dürfen die Kosten der Variante das vorhandene Budget nicht übersteigen. Bei einer Budgetrestriktion kann also auch das betriebswirtschaftliche Resultat eine Rolle spielen. Aus Tabelle 2 können wir also folgende Schlussfolgerungen bzw. Empfehlungen ableiten: Ohne Budgetrestriktion (Restriktion bei der Finanzierung der Investitions- und Betriebskosten) ist der Maximalausbau SH1 zu verwirklichen. Die Variante SH1 erzielt mit 10.3 Mio. CHF pro Jahr klar das beste volkswirtschaftliche Resultat. Folglich lohnt sich der Halbstundentakt der S5 nach Schaffhausen und Niederwenigen. Da alle Varianten ein negatives betriebswirtschaftliches Ergebnis erzielen, können Budgetbeschränkungen von Bedeutung sein. Mit Budgetrestriktion sind folgende Schlussfolgerungen von Bedeutung: Die Variante SH6 ist abzulehnen, weil sie ein negatives volkswirtschaftliches Resultat erzielt. Die Verlängerung des B-Zuges nach Singen mit gleichzeitigem Verzicht auf den Halt in Neuhausen lohnt sich also nicht. Die Varianten SH2 und SH3 sind abzulehnen, weil sie einerseits gemäss der Sensitivitätsanalyse zu einem negativen volkswirtschaftlichen Ergebnis führen können und weil sie andererseits den Varianten SH1, SH4 und SH5 klar unterlegen sind und zwar sowohl aus volkswirtschaftlicher Sicht als auch betriebswirtschaftlicher Sicht (Ausnahme: Der DB 3 von SH3 ist geringfügig grösser als der DB 3 von SH1). Folglich lohnt sich die halbstündliche S5 nach Rafz nicht (ausser im Maximalausbau in der Variante SH1). Die Varianten SH5 und SH5B sind abzulehnen, weil sie sowohl volkswirtschaftlich als auch betriebswirtschaftlich um 2 3 Mio. CHF pro Jahr schlechter abschneiden als die Varianten SH4 und SH4B und weil das volkswirtschaftliche Ergebnis der Varianten 9

12 SH5 und SH5B negativ ausfallen kann, wenn das Verkehrswachstum geringer ausfällt als erwartet. Deshalb lohnt sich die Verlängerung der S41 nach Rafz nicht. Aus volkswirtschaftlicher Sicht lohnt sich das Ausdünnen des A-Zuges nicht, da sich dadurch das Ergebnis um mindestens 1 Mio. CHF pro Jahr verschlechtert (das genaue Ausmass der Verschlechterung kann aufgrund von Ungenauigkeiten im Mengengerüst nicht bestimmt werden). Aus betriebswirtschaftlicher Sicht lohnt sich die Ausdünnung jedoch der DB 3 steigt um 7.2 Mio. CHF pro Jahr. Hier könnte sich allenfalls das Ausdünnen nur in den Randstunden lohnen. Aus dem Vorangehenden geht hervor, dass nur die Varianten SH1, SH4 und SH4B in Frage kommen. Wie gesagt muss ohne Budgetrestriktion (Restriktion bei der Finanzierung der Investitions- und Betriebskosten) die Variante SH1 verwirklicht werden. Eine Budgetrestriktion könnte die Variante SH1 jedoch verhindern. Bei streng betriebswirtschaftlicher Betrachtung (DB 3 ohne Erstinvestitionen) kommt nur noch die Variante SH4B in Frage. Ist die Budgetrestriktion weniger bindend, kann ausgehend von der Variante SH4B entweder mit der Variante SH4 für weitere 7.2 Mio. CHF pro Jahr ein zusätzlicher volkswirtschaftlicher Nutzen von 8.4 Mio. CHF pro Jahr erzielt werden oder mit der Variante SH1 für weitere 12.6 Mio. CHF pro Jahr ein zusätzlicher volkswirtschaftlicher Nutzen von 17.6 Mio. CHF pro Jahr erzielt werden. Das Finden der optimalen Variante ist ein iterativer Prozess. Bisher haben wir die bereits bestehenden 8 Varianten miteinander verglichen. Die Ergebnisse ermöglichen es aber auch, die besten Varianten SH1, SH4 und SH4B weiter zu entwickeln und weitere Varianten zu definieren, die möglicherweise noch bessere Ergebnisse erzielen könnten. Reisezeitgewinne nach Regionen Im Folgenden soll die grösste und politisch relevanteste Nutzenkomponente, die Reisezeitgewinne, auf die Regionen aufgeteilt werden. Es wird also untersucht, welche Wohngebiete besonders von der Angebotsverbesserung profitieren. Die Reisezeitgewinne setzten sich aus Fahrzeitgewinnen (aufgrund der schnelleren Züge) und aus Taktverdichtungen, die zu kürzeren Wartezeiten führen, zusammen. Die Aufteilung erfolgt auf die KÖV-Regionen (Konferenz der kantonalen Direktoren des öffentlichen Verkehrs) und innerhalb der KÖV Ostschweiz auf die Kantone. Wie die folgende Grafik zeigt, profitieren alle Regionen von der Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen, also auch diejenigen Regionen, die nicht direkt von den Angebotsverbesserungen betroffen sind. Die Reisezeitgewinne nehmen jedoch in den verschiedenen Regionen ein unterschiedliches Ausmass an: Die grossen Profiteure sind die KÖV Zürich und Ostschweiz und innerhalb der KÖV Ostschweiz vor allem der Kanton Schaffhausen (mit 22 bis 53 CHF pro Kopf und Jahr). Die Verteilung der Gewinne ist sehr robust gegenüber Veränderungen der Annahmen. 10

13 Es gilt noch zu erwähnen, dass im Rahmen der 1. Phase des HGV-Anschlusses zusätzliche Investitionen auf der Strecke Zürich München und für den Westanschluss erfolgen (Haut- Bugey, Jurabogen und Ostast des TGV Rhein Rhone, um die Verbindung nach Paris zu beschleunigen). Vor allem die Ost-, West- und Nordwestschweiz sowie das Espace Mittelland profitieren von diesen Investitionen. Die dadurch erzielten Reisezeitgewinne sind in der dargestellten Aufteilung auf die Regionen nicht enthalten. Grafik 3: Reisezeitgewinne pro Kopf nach Regionen (in CHF pro Kopf und Jahr) Aufteilung auf KÖV Aufteilung der KÖV Ostschweiz auf Kantone CHF pro Kopf und Jahr CHF pro Kopf und Jahr Espace Mittelland Nordwestschweiz Tessin Westschweiz Zentralschweiz Zürich Ostschweiz 0 Schaffhausen Thurgau St. Gallen Appenzell Glarus Graubünden SH1 SH4 SH4B SH1 SH4 SH4B 11

14 1 Einleitung 1.1 Ausgangslage Der Anschluss der Ost- und Westschweiz an das europäische Eisenbahn-Hochleistungsnetz (HGV 1 -Anschluss) soll verbessert werden. Der HGV-Anschluss wird in Phasen aufgeteilt. Die 1. Phase des HGV-Anschlusses umfasst voraussichtlich Beiträge der Schweiz an vier baureife Projekte in Frankreich (Haut-Bugey, Jurabogen und Ostast des TGV Rhein Rhone) und Deutschland (Elektrifizierung Lindau Geltendorf ( München)) sowie die von BAHN 2000 zweite Etappe unabhängigen Ausbauten in der Schweiz (Bülach Schaffhausen, St. Gallen St. Margrethen und kleine Ausbauten der Knoten Genf und Lausanne). Im Rahmen der 1. Phase des HGV-Anschlusses sind auch Angebotsverbesserungen zwischen Zürich und Schaffhausen geplant. Diese Ausbauten sollen vor allem einen Halbstundentakt im Fernverkehr zwischen Zürich und Schaffhausen bringen. Weiter sind auch Verbesserungen im Regionalverkehr vorgesehen. Frühere Berechnungen von Ecoplan 2 für den gesamten HGV-Ostanschluss (Zürich Schaffhausen, St. Gallen St. Margrethen München und Romanshorn Konstanz) haben gezeigt, dass im Regionalverkehr mit steigendem Abgeltungsbedarf zu rechnen ist. Deshalb wurde die Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen in der Vernehmlassungsvorlage als Objekt der 2. Phase des HGV-Anschlusses bezeichnet. Dies führte zu einer Ungleichverteilung der Mittel zwischen Ostschweiz (140 Mio. CHF) und Westschweiz (400 Mio. CHF). Die Ostschweizer forderten deshalb in der Vernehmlassung einen verstärkten Einbezug der Ostschweiz. In der Folge hat der Bundesrat die Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen in die 1. Phase des HGV-Anschlusses aufgenommen. 3 In diesem Bericht soll deshalb die optimale Ausbauvariante zwischen Zürich und Schaffhausen ermittelt werden. Dazu werden in diesem Bericht 8 Varianten für die Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen untersucht. Es wird damit gerechnet, dass eine dieser Varianten 2009 in Betrieb genommen wird. In der vorliegenden Wirtschaftlichkeitsrechnung (WIRE) werden die 8 Varianten einer umfassenden betriebs- und volkswirtschaftlichen Analyse unterzogen. 1.2 Auftrag und Ziel der Studie In dieser Studie werden die Kosten und Nutzen eines Ausbaus des Angebots zwischen Zürich und Schaffhausen mit einer Wirtschaftlichkeitsrechung (WIRE) untersucht. Dabei HGV ist eine Abkürzung für Hochgeschwindigkeitsverkehr. Siehe Ecoplan (2003) Wirtschaftlichkeit des Anschlusses der Schweiz an das europäische Eisenbahn- Hochleistungsnetz (HGV-Anschluss). UVEK (2004), Regional ausgewogene Vorlage zum Anschluss der Ost- und Westschweiz ans europäische Bahn-Hochleistungsnetz. 12

15 steht auftragsgemäss die betriebswirtschaftliche Sicht im Vordergrund. Die Ziele der WIRE wurden vom BAV wie folgt definiert: Mit der Betrachtung von acht verschiedenen Angebotsvarianten soll die Wahl der optimalen Variante unterstützt werden. Der Angebotsverbesserung soll aus einer betriebswirtschaftlichen Gesamtsicht (gesamtes Schienennetz und gesamter Schienenverkehr der Schweiz) untersucht werden. Das Ergebnis soll auf die einzelnen Geschäftsbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur aufgeteilt werden. Neben der rein betriebswirtschaftlichen Analyse soll auch eine volkswirtschaftliche Betrachtung durchgeführt werden. Im Rahmen dieser volkswirtschaftlichen WIRE soll die grösste Nutzenkomponente, die Reisezeitgewinne, auf die Regionen aufgeteilt werden. Auf den Einbezug des Güterverkehrs wird bewusst verzichtet, da dieser vom Ausbau zwischen Zürich und Schaffhausen relativ wenig betroffen ist (vgl. Kapitel 9.1 im Anhang C). 1.3 Vorgehen Dieser Bericht ist wie folgt gegliedert: In Kapitel 2 werden zuerst die zwei verschiedenen Angebotskonzepte vorgestellt und das Mengengerüst wird erläutert. In Kapitel 3 wird die grundlegende Methode zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit dargelegt. In Kapitel 4 wird die Wirtschaftlichkeit aus betriebswirtschaftlicher Sicht untersucht: In Kapitel 4.1 analysieren wir zuerst das gesamte Schienennetz Schweiz (inkl. Verkehr) und in Kapitel 4.2 wird das Ergebnis auf die Geschäftsbereiche Fernverkehr, Regionalverkehr und Infrastruktur aufgeteilt. In Kapitel 5 wird dann die Wirtschaftlichkeit aus volkswirtschaftlicher Sicht berechnet. Nachdem in Kapitel 5.1 das volkswirtschaftliche Ergebnis für die Angebotsverbesserung ermittelt wird, folgt in Kapitel 5.2 die regionale Aufteilung der Reisezeitgewinne. In Kapitel 6 werden die Ergebnisse interpretiert und es werden daraus folgende Empfehlungen gegeben. Die Kapitel und sind jeweils in drei Unterkapitel gegliedert: Zuerst wird das Vorgehen zur Berechnung erläutert, dann werden die Resultate präsentiert und schliesslich wird ein Fazit gezogen. Die Sensitivitätsanalysen werden im Anhang E besprochen. In Anhang A wird das zugrundeliegende Verkehrsmodell von Infras noch etwas genauer erläutert, in Anhang B wird beschrieben, wie die Inputdaten auf Preise des Jahres 2000 umgerechnet werden und in den Anhängen C und D wird die Berechnung einiger betriebs- und volkswirtschaftlicher Indikatoren genauer erklärt. 13

16 2 Ausbau des Schienennetzes 2.1 Angebotsverbesserung zwischen Zürich und Schaffhausen In diesem Kapitel werden die Angebotsverbesserungen zwischen Zürich und Schaffhausen beschrieben. Um die Verbesserungen beurteilen zu können, ist es nötig, Angebotskonzepte für den Fall mit bzw. ohne Angebotsveränderung zu definieren. Es wurden 8 verschiedene Varianten von Angebotsverbesserungen zwischen Zürich und Schaffhausen definiert (SH1 SH6, SH4B und SH5B). Diese werden jeweils mit dem Referenzzustand (REF I 4 ) verglichen, also einer Entwicklung ohne Angebotsverbesserungen. Im REF I ist das gesamte heutige Schienennetz enthalten zuzüglich der bereits heute beschlossenen Ausbauten bis Dies betrifft die Verbesserungen im Rahmen von BAHN 2000 erste Etappe, der Neubaustrecke der NEAT am Lötschberg (aber nicht am Gotthard) und diverser Ausbauten bei den S-Bahnen. 5 In dieser Studie werden 4 Zugstypen unterschieden: A- (Euro- und Intercity), B- (Interregio), C- (Regionalexpress) und D-Züge (Regional- und S-Bahn). Grafik 2-1: Schematische Darstellung der Bahnstrecke Zürich Schaffhausen Singen Schaffhausen Neuhausen Rafz Eglisau Niederwenigen Bülach Oerlikon Zürich 4 5 Der Referenzzustand heisst REF I, da zu einem späteren Zeitpunkt noch ein zweiter Referenzfall REF II berechnet werden wird. Im Vergleich zum ÜAK-REF, das in Ecoplan (2003, Wirtschaftlichkeit des Anschlusses der Schweiz an das europäische Eisenbahn-Hochleistungsnetz (HGV-Anschluss)) verwendet wurde, enthält REF I den Gotthard- Basistunnel und den Bahnhof Löwenstrasse in Zürich nicht. Ein Vergleich der Resultate dieser Studie mit den Ergebnissen aus Ecoplan (2003) ist deshalb nicht direkt möglich. Würde in dieser Studie wiederum das ÜAK- REF verwendet, so wären die Ergebnisse wohl etwas besser, weil die positiven Effekte in einem grösseren Bahnsystem ausgeprägter sein würden. 14

17 Die Strecke Zürich Schaffhausen und die hier wesentliche Nebenlinie werden in Grafik 2-1 schematisch dargestellt. Zwischen Zürich und Schaffhausen verkehrt heute pro Stunde ein A-Zug. Bei der Angebotsverbesserung geht es um die Einführung des Halbstundentaktes im Fernverkehr (durch einen zusätzlichen B-Zug). Gleichzeitig ist auch eine Angebotsverbesserung im Regionalverkehr (Änderungen bei den D-Zügen) vorgesehen. Anfänglich wurden 6 Angebotsvarianten betrachtet, die im Folgenden kurz beschrieben und in Tabelle 2-1 zusammenfassend dargestellt werden: 6 SH1: Während der heutige A-Zug nur in Bülach hält, soll der neue B-Zug zusätzlich in Oerlikon und Neuhausen halten. Heute fährt im Regionalverkehr die S5 stündlich von Zürich nach Rafz, die S22 stündlich von Bülach über Schaffhausen nach Singen. Die S5 wird nun nach Schaffhausen verlängert und verkehrt neu im Halbstundentakt, womit die S22 überflüssig wird. Zusätzlich wird der bisherige Stundentakt der S5 nach Niederwenigen in einen Halbstundentakt verdichtet. Diese Verdichtung nach Niederwenigen findet nur in der Variante SH1 statt. Die S22 wird in allen Varianten ersetzt. Im Vergleich zum Referenzfall, in dem der A-Zug Zürich um.13 verlässt, fährt der A-Zug in allen Varianten.05 ab. SH2: In der Variante SH2 wird im Vergleich zur Variante SH1 auf die Verdichtung des Taktes der S5 nach Niederwenigen verzichtet (weiterhin Stundentakt). Tabelle 2-1: Vergleich der 6 Varianten und des Referenzfalls REF I SH1 SH2 SH3 SH4 SH5 SH6 Abfahrt A-Zug in ZH Neuer Zug ZH-SH kein Zug B-Zug B-Zug B-Zug C-Zug B-Zug B-Zug Halte des neuen kein Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Oerlikon Zuges ZH-SH B-Zug Bülach Bülach Bülach Bülach Bülach Bülach Neuhausen Neuhausen Neuhausen Rafz Neuhausen Singen Neuhausen Abfahrt des neuen Zuges in ZH S5 ZH-SH stündlich bis Rafz halbstündlich halbstündlich stündlich stündlich stündlich stündlich Weitere S-Züge S22 stündlich S5 bis Rafz S41 bis S41 bis S5 bis Rafz ZH-SH Bülach-Singen halbstündlich Eglisau Rafz halbstündlich S5 ZH-Niederwenigen stündlich halbstündlich stündlich stündlich stündlich stündlich stündlich SH3: In dieser Variante fährt die S5 nur bis nach Rafz im Halbstundentakt, die Verlängerung nach Schaffhausen erfolgt nur einmal pro Stunde. SH4: Die zweite schnelle Verbindung von Zürich nach Schaffhausen ist in dieser Variante nicht ein B-, sondern ein C-Zug mit einem zusätzlichen Halt in Rafz. Die S5 wird zwar 6 Die folgenden Ausführungen beruhen auf SMA (2003), Planungsprotokoll Übergangsangebotskonzept

18 nach Schaffhausen verlängert, verkehrt aber nach wie vor nur im Stundentakt. Der Halbstundentakt zwischen Bülach und Eglisau wird durch die Verlängerung der S41 (bisher Winterthur Bülach) erreicht. SH5: Während in allen anderen Varianten der A- und der B- (bzw. C-) Zug Zürich um.05 und.33 verlässt, verkehrt hier der B-Zug erst um.41 anstatt.33. Der Regionalverkehr ist derselbe wie in Variante 4, ausser dass die S41 nicht nur nach Eglisau, sondern sogar nach Rafz verlängert wird (wo der B-Zug nicht hält). SH6: In dieser Variante hält der B-Zug Zürich-Schaffhausen nicht in Neuhausen, wird dafür aber nach Singen verlängert, womit im Fernverkehr ein Halbstundentakt Schaffhausen Singen entsteht. Der Regionalverkehr entspricht der Variante SH3: Die S5 fährt halbstündlich bis Rafz und wird stündlich nach Schaffhausen verlängert. Nach dem Vorliegen erster Ergebnisse für diese 6 Varianten wurde festgestellt, dass das betriebswirtschaftliche Ergebnis nicht den Erwartungen entspricht. Deshalb wurden noch zwei weitere Varianten definiert: SH4B und SH5B: Diese beiden Varianten entsprechen den Varianten SH4 bzw. SH5 ausser dass der stündliche A-Zug zu einem 2-Stunden-Takt ausgedünnt wird. Innerhalb von 2 Stunden fahren in diesen beiden Varianten also 3 schnelle Züge: 1 A-Zug und 2 B- bzw. C-Züge. Aus dieser Darstellung folgt, dass die folgenden Vergleiche besonders von Interesse sind: SH1 SH2 SH3: In diesen Varianten mit demselben Fernverkehr können die Varianten im Regionalverkehr miteinander verglichen werden. SH3 SH6: Aus dem Vergleich dieser beiden Varianten wird ersichtlich, ob es sich lohnt, den neuen B-Zug Zürich Schaffhausen nach Singen zu verlängern und gleichzeitig auf den Halt in Neuhausen zu verzichten. SH3 SH4 SH5: Dieser Vergleich zeigt, ob es sich lohnt, auf die halbstündliche S5 nach Rafz zu verzichten: In der Variante SH4 wird dafür der B-Zug in einen C-Zug mit Halt in Rafz umgewandelt und die S41 von Bülach nach Eglisau verlängert. In der Variante SH5 wird die S41 sogar bis nach Rafz verlängert, dafür hält der B-Zug nicht in Rafz und fährt in Zürich 8 Minuten später ab. SH4 SH4B bzw. SH5 SH5B: Aus diesem Vergleich geht hervor, ob es sich lohnt den A-Zug auszudünnen. Für diese Angebotsverbesserungen ist in allen Varianten der durchgehende, allenfalls nur teilweise Doppelspurausbau zwischen Hüntwangen-Wil und Altenburg-Rheinau (rund 13 km) nötig. Dies verursacht Investitionskosten von 140 Mio. CHF (130 Mio. CHF plus 10 Mio. CHF für Projektaufsicht und Reserve, zu Preisen des Jahres 2003, vgl. Kapitel 9.1 im Anhang C). Detailabklärungen könnten allenfalls ergeben, dass in den Varianten SH3 SH6 (inkl. SH4B und SH5B) die Kosten auf 115 Mio. CHF (110 Mio. CHF plus 5 Mio. CHF für Projektaufsicht und Reserve) begrenzt werden können (vgl. Kapitel 9.1 im Anhang C). Dies wird im Rahmen der Sensitivitätsanalyse berücksichtigt (vgl. Anhang E). 16

19 2.2 Kurze Beschreibung des Mengengerüstes Alle 8 Angebotskonzepte sowie der Referenzfall wurden in Form von Netzgrafiken von SMA an Infras geliefert. Infras hat darauf aufbauend ein Verkehrsmodell erstellt, das aus 688 Gebieten in der Schweiz, 27 Zonen im angrenzenden Ausland sowie 8 Fernzonen besteht. 7 Damit wird das sogenannte Mengengerüst berechnet, das die Zugkilometer (Zugkm), Zugstunden (Zugh), Personenkilometer (pkm), Personenstunden (ph), Anzahl Fahrten sowie die Fahrzeug- und Personenkilometer (Fzkm und pkm) im motorisierten Individualverkehr (MIV) und weitere Angaben umfasst. Dabei unterscheidet das Modell bei allen Zahlen für den Schienenverkehr zwischen A- (Euro- und Intercity), B- (Interregio), C- (Regionalexpress) und D-Zügen (Regional- und S-Bahn). Zusätzlich wird bei den A-Zügen zwischen Neige- und Normalzügen differenziert. Die Inputdaten in die WIRE aus dem Infras-Modell werden in Kapitel 7.2 in Anhang A tabellarisch dargestellt. Infras hat in seinem Verkehrsmodell zehn Varianten betrachtet und uns deren Resultate zur Verfügung gestellt: Ausgangspunkt ist der Ist-Zustand im Jahr 2000 (IST2000). Darauf aufbauend wurden über verschiedene Annahmen zum Verkehrswachstum (vgl. Anhang A) das Mengengerüst für 2020 abgeleitet und zwar einmal ohne Angebotsverbesserungen zwischen Zürich und Schaffhausen (REF I) sowie achtmal für die 8 verschiedenen Varianten von Angebotsverbesserungen (SH1 SH6, SH4B und SH5B). Für das Verkehrswachstum bis 2020 wird in allen Varianten davon ausgegangen, dass die in Kapitel 2.1 erwähnten Ausbauten (BAHN 2000 erste Etappe, NEAT-Lötschberg etc.) sowie das Nationalstrassennetz fertiggestellt werden. Die von Infras gelieferten Daten beziehen sich meist auf ein zweistündiges Fahrplanfenster oder auf einen Tag. Um daraus Jahreswerte zu generieren, sind wir dem Vorgehen von EBP gefolgt: 8 Die 2 Stunden Regelfahrplan wurden mit dem Faktor 9 auf den Tag hochgerechnet (Betriebszeit 6 24 Uhr). Die Hochrechnung auf das Jahr erfolgt mit dem Faktor 365. Wie erläutert beziehen sich die Daten des Verkehrsmodells auf das Jahr 2000 oder Da wir jedoch eine dynamische WIRE durchführen (vgl. Kapitel 3), werden Daten für alle Jahre benötigt. Um Daten für alle Jahre zu generieren, wurden die Daten in zwei Gruppen eingeteilt, in Daten, die vom Angebot abhängen, und in Daten, die von der Nachfrage bestimmt werden. Bei den Daten, die nur vom Angebot abhängen (Zugkilometer, Zugstunden, Häufigkeitsindex, Anzahl Abfahrten in grossen und kleinen Knoten), wurde unterstellt, dass der Effekt im Jahr der Eröffnung der Angebotsverbesserung 2009 erfolgt (in der folgenden Grafik wird beispielhaft die Entwicklung der Zugkm in der Variante SH1 gezeigt). Die zusätzliche Angebotsverbesserungen (durch BAHN 2000 erste Etappe etc., vgl. Kapitel 2.1) wird als konstante Wachstumsrate zwischen 2000 und 2009 betrachtet (siehe oberer Teil der Grafik). Diese 7 8 Infras (2002), Grundlagen für eine koordinierte Verkehrswegeplanung, S. 36. EBP (2001), 2. Etappe BAHN Bewertung der Angebotskonzepte, Anhang A

20 Annahme hat keinerlei Effekt auf die Ergebnisse, da lediglich der Unterschied zwischen einer der Varianten und dem Referenzfall betrachtet wird. Nach 2009 wird jedoch von konstanten Daten ausgegangen, da keine weiteren Angebotsveränderungen modelliert werden. Im unteren Teil der folgenden Grafik ist der Angebotssprung durch die Eröffnung der Angebotsverbesserung 2009 zu erkennen (die Differenz zwischen der Variante SH1 und REF I wäre in der oberen Grafik kaum zu erkennen). Die Angebote SH1 und REF I bleiben nach 2009 konstant. Grafik 2-2: Darstellung des Mengengerüstes am Beispiel der Zugkm und der pkm Referenzfall 250 Index (2003 =100) Zugkm REF I pkm REF I Veränderung des Indexes (2003 =100) 0.8% 0.6% 0.4% 0.2% 0.0% Differenz mit und ohne Ausbauten der Variante SH1: Angebotsverbesserung bringt Mehrverkehr Zugkilometer (Angebotsverbesserung) Personenkilometer (Zunahme der Nachfrage) Bei den Daten, die von der Nachfrage bestimmt werden (Anzahl Fahrten, Personenkilometer, Personenstunden, Fahrzeug- und Personenkilometer im MIV) wurde das von Infras für den Referenzfall berechnete Verkehrswachstum bis als eine konstante Wachstumsrate berücksichtigt (in Grafik 2-2 werden beispielhaft die Personenkilometer dargestellt). Durch die 9 Eine Beschreibung dieses Verkehrswachstums befindet sich in Anhang A. 18

21 Verbesserung des Bahnangebotes zwischen Zürich und Schaffhausen erhöht sich die Nachfrage (Umsteigen vom MIV bzw. Neufahrten). Es ist davon auszugehen, dass sich dieser Effekt noch nicht in voller Höhe im Jahr 2009 verwirklicht. Wir nehmen an, dass sich der volle Effekt 5 Jahre nach Eröffnung eingestellt hat. 10 Im unteren Teil der Grafik 2-2 ist zu erkennen, dass 2009 erstmals ein Unterschied zwischen den beiden Angebotskonzepten auftritt, der 2013 sein volles Ausmass annimmt. Für die Verkehrsentwicklung nach 2020 sind wir von einem jährlichen Wachstum von 1% ausgegangen (als Sensitivität wird 0%, d.h. Konstanz betrachtet). 11 Da die betroffenen Züge über genügend Kapazitäten für künftiges Wachstum verfügen, müssen allfällige Kapazitätsprobleme nicht betrachtet werden. Beim verkehrlichen Mengengerüst wird einzig die Anzahl der zusätzlich benötigten Zugskompositionen nicht mit dem Infras-Modell berechnet, da das Modell nur eine sehr grobe Näherung erlauben würde, die jedoch z.t. zu unplausiblen Zahlen geführt hat. Deshalb wurde der zusätzliche Rollmaterialbedarf aus den Angebotskonzepten von der SBB abgeschätzt. Die Tabelle 2-2 stellt die getroffenen Annahmen dar. Tabelle 2-2: Zusätzlicher Rollmaterialbedarf gegenüber REF I in den 8 Varianten SH1 SH2 SH3 SH4 SH5 SH6 SH4B SH5B A- (Neige-) Zug A- (Normal-) Zug B- Zug C- Zug D- Zug Total Quelle: Mail von Herrn Breuer (SBB) vom Bei der Berechnung des Mengengerüstes für die Varianten SH4B und SH5B ist ein weiteres Problem aufgetaucht: 12 Die Gewichtung von alternativen Routen in Verkehrsmodellen ist sehr komplex. Besonders schwierig ist die Beurteilung von sogenannten Hinketakten (gegenüber dem idealen Takt leicht verschobene Zugsabfahrten oder im Zweistundentakt verkehrende Züge), da dort unter anderem die Psychologie der Reisenden eine grosse Rolle spielt, die einen Zug im gewohnten Takt erwarten, aber keinen vorfinden. Die im Infras-Modell gewählte Gewichtung führt zu guten Resultaten solange z.b. die gesamte Schweiz modelliert wird. In grossen Modellräumen mit bedeutenden Angebotsveränderungen gleichen sich kleinere Un Ab 2009 erhöht sich der Effekt in jedem Jahr um 20%, bis er nach 5 Jahren (im Jahr 2013) seine volle Grösse erreicht hat. Zum Vergleich sei erwähnt, dass das Infras-Modell bis 2020 von einem jährlichen Wachstum von 1.8% pro Jahr im ÖV und 0.9% im MIV ausgeht. Die folgende Darstellung basiert auf einem Text, der uns Infras freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat (Mail von Herrn Wüthrich vom ). 19

22 genauigkeiten aus. Wird dagegen auf Einzelzugs-Ebene modelliert, wie dies beim Vergleich der Varianten SH4B und SH5B mit den Varianten Sh4 und SH5 der Fall ist, stösst diese Gewichtung zwangsläufig an ihre Grenzen. Im konkreten Fall des ein- bzw. zweistündigen A-Zuges Zürich - Schaffhausen gewichtet das Modell den schnellen A-Zug gegenüber den langsameren D-Zügen (S-Bahn) deutlich höher, weshalb die D-Züge in SH4 (SH5) keine Alternative zu den schnelleren Produkten darstellen. In der zweistündigen Lösung dagegen gehen die D-Züge in der zweiten Stunde (wenn kein A-Zug zwischen Schaffhausen und Zürich verkehrt) als valable Alternativen in die Umlegung ein. Auf einzelnen Relationen beurteilt das Modell die Häufigkeit der Verbindungen in SH4B (SH5B) besser als in SH4 (SH5). Dies ist allerdings wenig realitätsnah. Deshalb wurden alle Relationen, auf denen SH4B (SH5B) eine höhere Belastung aufweist als SH4 (SH5), korrigiert. Im Folgenden werden immer die korrigierten Ergebnisse für die Varianten SH4B und SH5B ausgewiesen. 13 Diese Korrektur wurde nur bei den Personenkilometern (pkm) vorgenommen, was Auswirkungen auf die Erlöse der Bahnen hat. Damit können relativ zuverlässige Aussagen zum betriebswirtschaftlichen Ergebnis gemacht werden. Für einen zuverlässigen volkswirtschaftlichen Vergleich der Varianten SH4 und SH5 mit SH4B und SH5B wären zusätzliche Anpassungen nötig, die jedoch nicht mit genügender Genauigkeit gemacht werden können. Deshalb sind selbst die korrigierten volkswirtschaftlichen Ergebnisse der Varianten SH4B und SH5B zu optimistisch. Im Modell von Infras ist nur der Personenverkehr enthalten, während der Güterverkehr ausgeklammert wird. Wie erwähnt dürfte jedoch der Güterverkehr vom Ausbau zwischen Zürich und Schaffhausen relativ wenig betroffen sein (vgl. Kapitel 9.1 im Anhang C). Ausserdem wird im Modell von Infras der Luftverkehr als möglicher Konkurrent zur Schiene nicht berücksichtigt. Entsprechend fehlen auch in unseren Ausführungen mögliche Effekte des Luftverkehrs: Einerseits führen die dank dem HGV-Anschluss schnelleren Bahnverbindungen zu einem Umsteigeeffekt vom Flugverkehr auf die Bahn, andererseits erhält die Bahn durch die Billigflieger eine Konkurrenz (die von der Abteilung Personenverkehr der SBB auf der Strecke Zürich Stuttgart für unbedeutend gehalten wird). Diese beiden Effekte sowie die damit verbundenen Mehr- oder Mindererlöse bei der Bahn können in den folgenden Berechnungen nicht berücksichtigt werden. 13 Ob der Wert von SH4 (SH5) oder SH4B (SH5B) genauer ist, kann nicht gesagt werden. Aber für den Vergleich SH4 SH4B (bzw. SH5 SH5B) müssen die korrigierten Werte verwendet werden. 20

23 3 Methodik zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit Es wird eine dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung durchgeführt. Eine dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung (WIRE) weist gegenüber einer statischen einige Vorteile auf: Die implizite Annahme in der statischen WIRE, dass alle Parameter nach 2009 konstant bleiben, ist nicht bei allen Parametern sinnvoll. Deshalb drängt sich eine dynamische WIRE auf, in der von dieser Annahme abgewichen werden kann. Ausserdem erlaubt die dynamische WIRE Sensitivitätsrechnungen für verschiedene Wachstumsraten der verschiedenen Parameter. Dies wäre in einer statischen WIRE nicht möglich. Für die Berechnung der dynamischen WIRE verwenden wir den Betrachtungszeitraum 2004 bis Um Zahlen für diesen grossen Zeitraum zu berechnen, gehen wir von heutigen Kennzahlen und teilweise von Prognosen für spätere Jahre aus und machen dann Annahmen über die Entwicklung (Wachstum, Konstanz oder Abnahme) der Kennzahlen (vgl. Anhänge C und D). So steigen z.b. die Lohnkosten mit dem Reallohnwachstum. 14 Besteht Unsicherheit über die Entwicklung einer Kennzahl, so wird mit einer Sensitivitätsrechnung überprüft, ob diese Unsicherheit auf das Endergebnis einen relevanten Einfluss hat. Damit nicht positive Deckungsbeiträge oder volkswirtschaftliche Nutzen nach dem Betrachtungszeitraum vernachlässigt werden, werden diese als ewige Rente berücksichtigt. 15 Entsprechend müssen Ersatzinvestitionen die dauerhafte Benutzbarkeit der Bauwerke garantieren. Als Sensitivitätsanalyse wird untersucht, wie sich die Ergebnisse verändern, wenn die ewige Rente nicht berücksichtigt wird und stattdessen die Rechnung willkürlich im Jahr 2070 abgeschnitten und bei den Investitionsobjekten ein Restwert eingesetzt wird. 16 Eine reale Betrachtung ohne Berücksichtigung der Inflation wird verwendet. Die Rechnung wird zu Preisen des Jahres 2000 durchgeführt. Da es sich um ein Projekt des Bundes handelt, der keine unternehmerische Rendite anstrebt, verwenden wir einen realen Zinssatz von 2%. Im Rahmen der Sensitivitätsanalyse wird auch ein Zinssatz von 3% betrachtet. Die Berechnungen werden mit der Nettobarwertmethode durchgeführt. Als Bezugszeitpunkte dient das Jahr 2009 (Inbetriebnahme), d.h. alle Beträge werden auf das Jahr 2009 aufbzw. abdiskontiert. Zur leichteren Verständlichkeit werden die Nettobarwerte in Annuitäten (durchschnittliche jährliche Beträge) umgerechnet. Dies wird im folgenden Exkurs erläutert Basierend auf vergangenen Daten und basierend auf der Annahme in anderen Studien wird eine Reallohnwachstum von 1% pro Jahr unterstellt. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse werden auch Wachstumsraten von 0.5% und 1.5% untersucht. Unter der ewigen Rente versteht man konstante, dauerhaft anfallende Zahlungsströme. Für die Berechnung der Restwerte im Jahr 2071 wird eine lineare Abschreibung verwendet. 21

24 Exkurs: Berechnung des Nettobarwertes und der Annuitäten Der linke Teil der folgenden Grafik zeigt, wie aus einem fiktiven Geldstrom, der über die Jahre steigt (z.b. aufgrund des Verkehrswachstums), der Nettobarwert berechnet wird. Der rechte Teil der Grafik stellt dar, wie aus diesem Nettobarwert die durchschnittliche jährliche Zahlung, d.h. die Annuität, ermittelt wird. Die Annuität wird dabei so bestimmt, dass der Nettobarwert des tatsächlichen Zahlungsstroms und der Nettobarwert der Annuitäten genau identisch sind. Grafik 3-1: Berechnung des Nettobarwertes und der Annuitäten CHF 15 CHF Nettobarwert Jahr 1 Jahr 2 Jahr 3 Jahr 4 Jahr 5 Tatsächliche Werte Nettobarwert Jahr 1 Jahr 2 Jahr 3 Jahr 4 Annuitäten Jahr 5 Als Ergebnis der WIRE wird immer die Differenz zwischen einer der 8 Varianten und dem Referenzfall ausgewiesen. Es wird also nicht versucht, das Gesamtergebnis einer Variante zu bestimmen, sondern es wird auf die Veränderung gegenüber dem Referenzfall fokussiert, die durch die Bauten zwischen Zürich und Schaffhausen entsteht. Schliesslich wird die WIRE nach dem Territorialprinzip durchgeführt. Im Territorialprinzip werden diejenigen Kosten und Nutzen berücksichtigt, die in der Schweiz (auf Schweizer Territorium) entstehen. Eine theoretische Alternative wäre das Wohnsitzprinzip. Nach diesem Prinzip werden diejenigen Kosten und Nutzen betrachtet, die Personen mit Wohnsitz in der Schweiz entstehen. Würde jedoch das Wohnsitzprinzip verwendet, so müssten z.b. auch die von den Schweizern verursachten Umwelteffekte im Ausland miteinbezogen werden. Dies ist wenig praktikabel. Deshalb kann nur das Territorialprinzip die Grundlage der Berechnungen sein. Bei der Aufteilung des grössten Nutzenkomponenten, der Reisezeitgewinne, auf die Regionen in Kapitel 5.2 wird jedoch das Wohnsitzprinzip verwendet: Da es einem Zürcher egal ist, ob ein Berner über Zürich schneller nach München reisen kann, muss bei den Reisezeitgewinnen das Wohnsitzprinzip zur Anwendung kommen. 22