Shinkansen
Der Shinkansen (jap. 新幹線; „Neue Stammstrecke“) ist der Überbegriff für eine Reihe japanischer Hochgeschwindigkeitszüge der verschiedenen JR-Gesellschaften.
Der Name Shinkansen bildet sich aus den Schriftzeichen „Shin“ (新) für „Neue“, „Kan“ (幹) für „Stamm/Haupt-“, „Sen“ (線) für „Linie“, und bezeichnet damit die Rückgratfunktion für das übrige Schienennetz, über welche mit einer Höchstgeschwindigkeit von bis zu 285 km/h die japanischen Großstädte verbunden wurden. Shinkansen ist damit im ursprünglichen Sinne der Name des ab 1964 eingeführten Normalspur-Schienennetzes und nicht der Züge selbst. Im allgemeinen Sprachgebrauch Japans wird diese Unterscheidung nicht getroffen. Der Begriff Shinkansen wird austauschbar für Züge und Streckennetz verwendet.
Der Shinkansen zeichnet sich weniger durch die absolute Höchstgeschwindigkeit der Triebwagen (443 km/h im Testlauf) als durch seine durchgängig hohe Reisegeschwindigkeit auf einem vom Nah- und Güterverkehr baulich komplett getrennten Hochgeschwindigkeitsgleisnetz aus. So erzielt der Nozomi-Superexpress zwischen Tokio und Nagoya inkl. Bahnhofsaufenthalten eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 206 km/h.
Der Shinkansen gilt als eines der sichersten Verkehrsmittel überhaupt. Vom Beginn im Jahre 1964 bis heute ist es zu keinem Unfall mit Todesfolgen gekommen. Selbst bei einem Erdbeben der Stärke 6,4 im Oktober 2004, als zum ersten Mal ein Zug entgleiste, kam es nicht zu Personenschäden.
Die Fahrplantreue ist international einzigartig hoch. Ursachen sind hauptsächlich die Trennung des Hochgeschwindigkeitsnetzes von Nah- und Güterverkehr, fast durchgängige Einzäunung und gut gewartete, fehlerunanfällige Technologie.
Historisch entwickelte sich in Japan wegen der bergigen Landschaft ein Eisenbahnnetz mit der Schmalspur-Spurweite von 1067 mm (Kapspur), welches bei kurvigen Strecken kostenoptimal ist. Da eine deutliche Erhöhung der Geschwindigkeit auf den alten Strecken nicht möglich war, wurde für den Shinkansen die breitere Normalspur von 1435 mm gewählt und der Streckenverlauf mittels vieler Kunstbauten wie Tunneln und Viadukten gerade gehalten. Die alten, teilweise parallel liegenden Strecken wurden dabei für den Nah- und Güterverkehr beibehalten.
Die erste Strecke mit einer Länge von 515,4 km wurde am 1. Oktober 1964 zwischen der Hauptstadt Tokio und Osaka eröffnet, und ist damit weltweit die älteste Hochgeschwindigkeitsbahn (TGV: 1981, ICE: 1991). Die neueste Erweiterung (13. März 2004) ist die Teilstrecke zwischen Yatsushiro und Kagoshima auf Kyushu. Vier weitere kurze Streckenabschnitte mit geplanter Inbetriebnahme zwischen 2010 und 2014 befinden sich im Bau. (12. Januar 2007).
Geschichte
Seit Beginn des Eisenbahnbaus in der Zeit der Meiji-Restauration wurden fast ausschließlich Schmalspurstrecken in der Spurweite von 1067 (Kapspur) gebaut. Auch neuere Strecken wurden in dieser Spurweite gebaut, um einen reibungslosen Anschluss an das restliche Netz zu ermöglichen. Insbesondere im Zeitalter der Dampftraktion bedeutete dies aufgrund der kleineren Abmessungen der Lokomotiven eine niedrigere Höchstgeschwindigkeit. So konnte bis in die 1950er Jahre eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h nicht überschritten werden, während in Deutschland schon in den 1930er Jahren Schnellzüge mit bis zu 160 km/h fuhren. Zwar gab es immer wieder Bestrebungen, die Strecken auf Normalspur umzuspuren, die jedoch aufgrund der hohen Kosten und der großen Schwierigkeiten des Umbaus bei laufendem Betrieb nicht verwirklicht wurden.
Erste Erfahrungen mit einem „Hochgeschwindigkeitsverkehr” machten japanische Techniker auf der normalspurigen Minamimanshū-Eisenbahn in der Mandschurei (heute Nordostchina). Ab 1934 bewältigte der von einer stromlinienförmigen Dampflok gezogene Expresszug Ajia mit einer Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h die 701 km lange Strecke zwischen Dairen (Dalian) und Shinkyō (Changchun) in achteinhalb Stunden bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 82 km/h. Während die Höchstgeschwindigkeit wohl für japanische Verhältnisse, im internationalen Vergleich aber auch damals nicht spektakulär war, war die Vollklimatisierung der Wagen wegweisend.
In der zweiten Hälfte der 1930er Jahre nahm der Verkehr auf der Tōkaidō- und Sanyō-Strecke so weit zu, dass man im September 1940 mit dem Bau einer neuen, separaten, normalspurigen Strecke für die sogenannten Geschosszüge (englisch bullet train) begann. Die Geschwindigkeit dieser Züge sollte die des Expresszuges Ajia weit übertreffen, so dass eine Reisezeit von viereinhalb Stunden zwischen Tōkyō und Ōsaka, sowie eine Reisezeit von neun Stunden zwischen Tōkyō und Shimonoseki erreicht werden konnte. Infolge des Kriegsgeschehens musste allerdings der Bau nach und nach eingestellt werden. Als günstig für den späteren Bau des Shinkansens erwies sich, dass der Grunderwerb für die Strecke bereits vor Kriegsende weitgehend abgeschlossen war.
Während man zu Zeiten des Geschosszug-Projekts noch das Antriebskonzept eines mit einer Dampf- oder Elektrolok bespannten Zuges favorisierte, kam man in den 1950er Jahren zur Einsicht, dass insbesondere für die japanischen Streckenverhältnisse mit vielen Steigungen und Kurven ein Triebwagenzug deutlich günstiger ist, da dieser eine höhere Beschleunigung ermöglicht und durch die Lastverteilung den Oberbau weniger belastet. Der 1958 für den Expresszug Kodama (Tōkyō - Ōsaka) in Dienst gestellte Triebwagen der Baureihe 20 (später BR 151) stellte die Vorzüge eines Triebwagenzugs eindrucksvoll unter Beweis, indem er 1959 mit 163 km/h den Geschwindigkeitsrekord für Schmalspurzüge erzielte. Diese guten Erfahrungen führten dazu, dass man beim Shinkansen-Projekt ebenfalls einen Triebwagenzug einsetzte.
Ende der 1950er Jahre hatte sich die japanische Wirtschaft so weit erholt, dass die Tōkaidō-Strecke trotz einer vollständigen Elektrifizierung erneut an ihre Kapazitätsgrenzen stieß. Zu Zeiten, wo man eher Flugzeuge und Autobahnen propagierte, war es dennoch eine mutige Entscheidung, eine Hochgeschwindigkeits-Eisenbahn zwischen Tōkyō und Ōsaka zu bauen, die wohl nicht zuletzt den „Vätern des Shinkansens”, Shima Hideo und Sogō Shinji, zu verdanken ist. 1958 wurde das Projekt genehmigt, und am 20. April 1959 begannen die Bauarbeiten, wobei bereits für das Geschosszug-Projekt errichtete Bauten genutzt werden konnten. Am 1. Mai 1961 erhielt die japanische Staatsbahn (JNR) einen Kredit von 80 Millionen Dollar unter der strengen Auflage, die Strecke bis 1964 zu eröffnen.
Nachdem 1962 erste Testfahrten auf einem Teilabschnitt (zwischen den heutigen Bahnhöfen Shin-Yokohama und Odawara) stattgefunden hatten, konnte pünktlich zu den Olympischen Sommerspielen in Tokyo am 1. Oktober 1964 auf der 515,4 km langen Strecke zwischen Tōkyō und Shin-Ōsaka (Tokaido-Shinkansen) der Verkehr aufgenommen werden. Mit halbstündlich verkehrenden 12-Wagen-Zügen der Baureihe 0 wurde die Transportkapazität der bis dahin vorhandenen Schnell- und Expresszüge deutlich übertroffen. Zwar war mit einer Höchstgeschwindigkeit von 210 km/h eine Fahrzeit von dreieinhalb Stunden ausgelegt, aber da es damals noch keinerlei Erfahrungen mit einem Regelbetrieb bei derart hohen Geschwindigkeiten gab, streckte man anfangs die Fahrzeit des Superexpress-Zugs Hikari auf vier Stunden (gegenüber den sechseinhalb Stunden bis dahin immer noch eine deutliche Verkürzung) und senkte die Höchstgeschwindigkeit auf 200 km/h. Im folgenden Jahr konnte dann die Höchstgeschwindigkeit auf 210 km/h angehoben werden.
1967 beförderte die Tokaido-Linie ihren 100-millionsten Passagier, und bereits 1976 ihren Milliardsten. Heute bewältigt der Superexpresszug Nozomi der Tokaido-Line die 515,4 km lange Strecke Tōkyō - Shin-Ōsaka in bis zu 2 Stunden 30 Minuten, mit nur vier Zwischenstopps, was einer durchschnittlichen Reisegeschwindigkeit von 206 km pro Stunde entspricht. Die Züge bewältigen heute rund 30 % des Fernverkehrsaufkommens in Japan.
Seit Inbetriebnahme
Bis zur Privatierung der japanischen Staatsbahn
Am 10. Oktober 1964 wurde mit Beginn der olympischen Sommerspiele in Toyko der Regelbetrieb mit der speziell für den Shinkansen entwickelten Baureihe 0 aufgenommen, die hier zum ersten mal zum Einsatz kam. Die anfängliche Höchstgeschwindigkeit betrug 200 km/h und wurde auf 210 km/h erhöht (zum Fahrplanwechel am 1. Oktober 1965) nachdem die Belastbarkeit der Bahnkörpers sichergestellt war.
Die Fahrt zwischen den beiden Wirtschaftzentren Japans Toyko und Osaka war bereits seit 1958 mit dem Eilzug der Altstrecke mit Rückkehr am gleichen Tag zu bewältigen, auch wenn der Aufenthalt noch auf 2 Stunden beschränkt war. Mit der neuen Shinkansen-Verbindung trat die Fahrzeit in den Hintergrund, was wesentlichen Veränderungen des Passagierverhalten auslöste. Es entstand eine erhöhte Nachfrage im Geschäfts- und Privatreiseverkehr, so dass bereits 1970 zur Eröffnung der Weltausstellung in Osaka die bisher verwendeten 12 Wagen Züge auf 16 Wagen erweitert wurden.
Aufgrund des schnellen Anstiegs des Verkehraufkommens musste die japanische Staatsbahn in den Jahren nach 1964 erhebliche Mittel in das Shinkansen System wie auch in den zunehmenden Pendelverkehr in städtischen Ballungsräumen investieren. Dies war einer der Gründe warum die Staatsbahn nach 1964 ins Defizit rutschte welches sich in der Folgezeit ausweitet. So gesehen war der Shinkansen zunächst ein wirtschaftliches Problem, wurde jedoch später zur einer Haupeinnahmequelle der Staatsbahn.
In der Folgezeit wuchs die Bedarf nach dem Tokaido Shinkansen vergleichbaren drastischen Verbesserung der Transportkapazität auch für die Sanyo Hauptlinie (von Osaka nach Westjapan), so dass 1967 mit dem Bau der Verlängerung des Tokaido Shinkansen begonnen wurde. Am 15. März 1972 wurde die Strecke bis Okayama, am 10. März 1975 die Strecke bis Hakata (bei Fukuoka) eröffnet.
Danach begann die Erweiterung nach Osten. 1971 wurde mit dem Bau des Tohoku Shinkansen (Nordostjapan Richtung Sendai) und des Joetsu Shinkansen (nach Niigata) begonnen. 1974 begannen die Bauarbeiten für den Narita Shinkansen zum Internationalen Flughafen Narita.
Allerdings wurden die Bauarbeiten durch Schwierigkeiten beim Aufkauf von Grundstücken und Wassereinbrüche in Tunnel auf beiden vorgenannten Strecken um fünf Jahre verzögert und für den Narita Shinkansen sogar komplett eingestellt. Schließlich verschärften sich im Umland der Bahnstrecke Umweltproblem durch Lärmbelästigung und Erschütterungen. In Folge der finanziellen Notlage der Staatsbahn wurden wiederholt die Fahrpreise erhöht. Hierdurch und durch die Häufigkeit von arbeitsrechtlichen Auseinandersetzungen und Streiks zeigte die Passagierzahl eine rückläufige Tendenz. Auch verhinderten die arbeitsrechtlichen Auseinandersetzungen technische Verbesserung im Bahnbetrieb, so dass man von einer zeitweiligen Stagnation des Shinkansen Ausbaus in den späten 70er Jahren sprechen kann.
1982 wurde in mit dem provisorischen Endbahnhof Omiya (nördlicher Vorort von Tokyo) der Tohoku Shinkansen eröffnet, 1985 schließlich der durch Grundstückkäufe verzögerte Anschluss an den Zentralbahnhof in Ueno. Beim Bau der Tohoku und Joetsu Linie nahmen die Grundstückkosten erheblich an Umfang zu. Die Finanzen der Staatsbahn erreichten durch die zunehmende Last der Shinkansen Baukosten zuletzt katastrophale Zustände, so dass 1987 unter dem Kabinett von Yasuhiro Nakasone die Auspaltung und Privatisierung der Staatsbahn energisch vorangetrieben wurde.
Von der Gründung von Japan Rail (JR) bis zur Gegenwart
Mit der Aufteilung und Privatisierung der Staatsbahn wird der Tohoku und Joetsu Shinkansen durch JR East (JR東日本 - JR Higashi Nihon), der Tokai Shinkansen durch JR Central (JR東海 - JR Tokai) und der San'yo Shinkansen durch JR West (JR西日本 - JR Nishi Nihon) betrieben. Anfänglich unterhielten die einzelnen Bahngesellschaften hierzu separate Betriebsgesellschaften, die für die Kosten für Erhalt und Betrieb der Strecken in ihrer Region aufkahmen, die Strecke selbst jedoch von einer zentralen Shinkansen Betriebsorganisation (新幹線保有機構) mieteten. Letztere erhielt Mieteinnahmen ohne selbst den Streckenunterhalt zu tragen. Ihr Zweck diente primär dem Finanzausgleich zwischen den JR Bahngesellschaft.
Dieses System zeigte jedoch Mängel als sich JR Bahngesellschaften stabilisierten und eine Börsennotierung in Blickfeld rückt. Das Gebührensystem spiegelte die Finanzkraft der Bahngesellschaft nur unzureichend wieder und bereitet den JR Gesellschaften Schwierigkeiten bei der Bilanzierung von Aktiva und Passiva. Als Ergebnis wurde das System 1991 umgestaltet. Jede Bahngesellschaft kauft ihre Shinkansen Strecken in 60 Jahresraten einer Eisenbahnbetriebsstiftung (鉄道整備基金) ab, die aus der Shinkansen Betriebsorganisation entstand.
Nach der Aufteilung und Privatisierung der Staatsbahn wurden schnell positive Entwicklungen bei Ausstattung und Design des Rollmaterials sichtbar, nachdem Technik und Betrieb beim Shinkansen zuvor stagniert hatten.
Als Beispiel der vorgenannten Entwicklung verzichtet JR East auf den Bau von neuen Vollausbaustrecken Normalspur und setzte spezielles Rollmaterial auf ausgebauten Altstrecken (1067mm) ein. Dieser sogenannte Mini-Shinkansen kann auch durchgängig auf den Altstrecken mitbetrieben werden (auf Gleisen mit Zweispur Ausbau).
1992 wurde die Baureihe 400 auf der Yamagata Linie zwischen Fukushima und Yamagata in Betrieb genommen. 1997 die Baureihe E3 auf der Akita Linie zwischen Morioka und Akita. 1999 die Baureihe E3 Typ 1000 auf der Verlängerung der Yamagata Linie zwischen Yamagata und Shinjo.
Auch die lange Zeit auf 210 km/h begrenzte Höchstgeschwindigkeit wurde seit Endphase der Staatsbahn Schrittweise bis auf über 300 km/h erhöht.
Die Neubauvorhaben, die in der Endphase der Staatsbahn eingefroren waren, wurden wieder aufgenommen. Am Tohoku Shinkansen (Hachinohe ~ Aomori ab 2002). Am Hokuriku Shinkansen (Nagano ~ Kanazawa ab 1997). Der Kyushu Shinkansen (Hakata ~ Kagoshima ab 2004. Auch am Hokkaido Shinkansen schritten die Bauarbeiten voran.
Schließlich hat sich in den letzten Jahren die Zahl der Berufs- und Studentenpendler erhöht. Durch Anstieg der Grundstückspreise in den Ballungszentren im Zuge der bubble economy nutzten mehr Menschen aus den Provinzen mit Shinkansenzugang (vor allem nach Tokyo aus den Provinzen Tochigi, Gunma und Shizuoka diese Alternative. Seit Februar 1983 wurden Zeitkarten für den Shinkansen verkauft. Diese Möglichkeit nutzten vermehrt Unternehmen um ihren Mitarbeitern Shinkansenzeitkarten zu finanzieren (Anm. in Japan ist es üblich dass Firmen ihren Mitarbeitern die Fahrtkosten des Pendelns zur Arbeit erstatten) zumal die Steuerfreibeträge für Fahrtkosten erhöht wurden. Durch die Pendler Morgends und Abends erhöhte sich die Belastung der Züge, so dass speziell auf Pendler abgestimmte Fahrpläne eingeführt wurden. Als Reaktion hat JR East mit den doppelstöckigen 'Max' genannten Wagenbaureihen die Passagierkapazität pro Wagon stark erhöht.
Wirkung des Shinkansen über Japan hinaus
Der Erfolg des Shinkansen strahlte auf viele Staaten Europas aus und trieb dort Pläne zur Modernisierung des im Vergleich zu Japans Shinkansen sehr älteren Schienennetzes voran. 1967 erreichte der französische Experimentalzug TGS zum ersten mal in Europa ein Geschwindigkeit von mehr als 200 km/h, die bald danach auch von anderen europäischen Hochgeschwindigkeitszügen überschritten wurde. 1981 wurde der TGV mit einer maximalen Betriebsgeschwindigkeit von eröffnet, was ihn zum damaligen Zeitpunkt zum schnellsten Zug der Welt noch vor dem Shinkansen machte.
Später wurden auch in Deutschland und Italien Hochgeschwindigkeitszüge geplant die mit den ICE und dem Pendolino auch realisiert wurden. Andere Länder untersuchten ebensfall die Einführung eigener Hochgeschwindigkeitszüge, führten jedoch wie zum Beispiel Spanien die TGV Technik ein.
In den Ländern mit bereits weit verbreitetem Normalspurnnetz (Anmerkung: Japan besaß wie an anderer Stelle erläutert vor dem Bau Shinkansen nur ein Schmalspurnetz), werden häufig existierende Anschlussgleise zu Bahnhöfen genutzt. Je nach Umständen werden anstelle von Neubaustrecken auch andere Zubringerstrecken genutzt, oder vorhanden Strecken ausgebaut. Als ein System aus Strecke, Zug (und Bahnhof) entworfenes Zugkonzept stellt der Shinkansen bis heute eine Ausnahme dar.
Maximalgeschwindigkeiten im Regelbetrieb
Ab Mitte 2007 soll der spanische Velaro E mit einer 350 km/h einen neuen Geschwindigkeitsrekord für Züge im Regelbetrieb aufstellen. Für den zur Zeit mit max. 320 km/h betriebenen französischen TGV ist eine Maximalgeschwindgkeit von 360 km/h geplant. Der deutsche ICE verkehrt im Fahrgastbetrieb mit bis zu 300 km/h.
Der Shinkansen der Baureihe 500 wird mit maximal 300 km/h betrieben. Die Züge der Baureihe 700 erreichen ebenfalls bis zu 300 km/h, allerdings erzielt er diese Geschwindigkeit auch bei ungünstigeren Streckenverhältnissen.
Den Rekord für ein schienengebundenes Passagierfahrzeug hält seit 2006 der auf deutscher Technik basierende Transrapid mit 430 km/h auf der Strecke vom Flughafen Shanghai nach Shanghai. Den Geschwindigkeitsrekord für Testfahrten hält der TGV mit 553 km/h. Lässt man experimentelle Fahrzeuge zu, hält der von einem Linearmotor angetrieben japanische MLX01 mit 582 km/h den Rekord.
Eine Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit des Shinkansen auf TGV- oder Velaro-E-Niveau ist unwahrscheinlich. Auf der ältesten Strecke des Shinkansen, der Tokai Linie zwischen Tokyo und Osaka wurde Kurven und Tunnel ursprünglich für eine Geschwindigkeit von 200 km/h ausgelegt. Auch auf den neueren Strecken des Sanyo Shinkansen und Tohoku Shinkansen sind Gebirgsstrecken häufig, Kurven und Steigungen durch die Nähe zu Siedlungsgebieten unvermeidlich. Insbesondere auf der Strecke des Joetsu Shinkansen stellen zudem starke Schneefälle ein besonderes Problem dar, dem Rechnung getragen werden muss. Zunehmend wird auch die erhöhte Lärmbelästigung beim Durchqueren von Siedlungsgebieten als Argument gegen eine weitere Steigerung der Geschwindigkeit betrachtet.
Dennoch werden seit 2004 zumindest Testfahrten für eine Reisegeschwindigkeit von 360 km/h mit den Modellen E954 und E955 durchgeführt.
Siehe auch: Geschwindigkeitsweltrekorde für Schienenfahrzeuge
Strecken
Seit der Eröffnung des Tōkaidō Shinkansen von Tōkyō nach Shin-Ōsaka wurde das Netz beständig erweitert.
- JR East (grüne Strecke auf Netzplan)
- Tōhoku-Shinkansen: Tōkyō – Ueno – Ōmiya – Fukushima – Sendai – Morioka – Hachinohe 593,1 km (Ōmiya – Morioka 1982, Ueno – Ōmiya 1985, Tōkyō – Ueno 1991, Morioka – Hachinohe 2002; Hachinohe – Shin-Aomori 81,2 km 2013 geplant)
- Jōetsu-Shinkansen: Ōmiya – Takasaki – Niigata 269,5 km (1982)
- Hokuriku-Shinkansen oder Nagano-Shinkansen: Takasaki – Nagano 117,4 km (1998; Eröffnung 2013 geplant: Nagano – Toyama 162,1 km)
- (Hokkaidō-Shinkansen: Shin-Aomori – Shin-Hakodate; Eröffnung 2015 geplant)
- JR Central (beige)
- JR West (blau)
- JR Kyushu (rot)
- Kyūshū-Shinkansen: Shin-Yatsushiro – Kagoshima-chūō 127,6 km (2004; Eröffnung 2010 – 2012 geplant: Hakata – Kumamoto – Shin-Yatsushiro 129,9 km)
- Hakata-Minami-Linie: Hakata – Hakata-minami 8,5 km (1990)
Zugnamen
- Tōkaidō/Sanyō Shinkansen: Nozomi (Express), Hikari (Semi-Express), Kodama (hält an jeder Station)
- Kyūshū Shinkansen: Tsubame
- Tōhoku Shinkansen: Yamabiko, Hayate
- Yamagata Shinkansen: Tsubasa (bis Fukushima gekuppelt mit Yamabiko)
- Akita Shinkansen: Komachi (bis Morioka gekuppelt mit Hayate)
- Jōetsu Shinkansen: Toki, Tanigawa
- Nagano Shinkansen: Asama
Technik
Da der Shinkansen auf dem überwiegenden Teil der Strecken eine Betriebsgeschwindigkeit von 200km/h überschreitet, war eine von herkömmlichen Strecken abweichende Technik notwendig. Ungeachtet der Geschwindigkeit wird dabei Fahrkomfort und Sicherheit auf hohem Niveau gehalten. Der Erfolg dieser Technik war über Japan hinaus in vielen Ländern ein Anstoß die Rolle des Schienenverkehrs zu überdenken.
Die Züge haben keine getrennten Triebköpfe, sondern die Antriebseinheiten sind im Unterraum der Waggons über den ganzen Zug verteilt. Bei technischen Problemen wird die entsprechende Antriebseinheit abgetrennt, ohne dass der gesamte Zug betroffen ist.
Markenzeichen der Shinkansen-Züge ist das aerodynamische Zugdesign mit einer langgestreckten, nasenartigen Bugform. Hierdurch wird dem Tunnelknall entgegengewirkt, der bei der Durchfahrt durch die in Japan häufigen engen Tunnel auftreten kann.
Für die Äste nach Yamagata und Akita wurden Altstrecken von 1067 mm Spurweite auf 1435 mm Normalspur umgespurt, wobei es auch einige Abschnitte mit Dreischienengleis gibt. Weil das Lichtraumprofil der Altstrecken schmaler ist als das der Neubaustrecken, ist der Wagenkasten der Mini-Shinkansen-Züge, die hier verkehren, mit 2,95 m nur so breit wie die Züge in Europa. Hält ein solcher Zug auf dem Bahnhof einer Neubaustrecke, werden Trittbetter ausgeklappt, um den Abstand zwischen Bahnsteigkante und dem schmalen Wagenkasten auszugleichen.
Auf den Altstrecken werden nur maximal 130 km/h erreicht; eine höhere Geschwindigkeit hätte erhebliche Anpassungen an der Strecke und der Signaltechnik erfordert, wäre aufgrund des teilweise vorhandenen Mischverkehrs mit Nahverkehrszügen nicht ganz unproblematisch gewesen und könnte aufgrund der vielen relativ engen Kurven nicht überall ausgefahren werden.
Strecke und Gleisanlage
- Die Strecke wird auf anderer Route als der herkömmliche Bahnverkehr unter Verwendung von Neubaugleisanlagen betrieben (ausgenommen Mini-Shinkansen)
- Für die Shinkansen-Züge wurde mit 1435 mm (Normalspur)dieselbe Spurweite wie die europäischen Hochgeschwindigkeitszüge, jedoch sind die Wagen mit 3,38 m deutlich breiter, so dass bei gleicher Länge eine höhere Sitzkapazität erreicht wird.
- Der Kurvenradius wird vergrößert und soweit möglich ein direkte Streckenführung eingehalten. Der Kurvenradius beträgt beim Tokaido-Shinkansen 2500m (Höchstgeschwindigkeit 255 km/h). Alle Strecken seit dem San'yo Shinkansen haben grundsätzlich einen Kurvenradius von >4000m, so dass sie mit der gegenwärtigen Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h ohne Abbremsen durchfahren werden können. Allerdings besteht diese Einschränkung nicht auf den Strecken innerhalb der Ballungszentren (Omiya - Tokyo - Shin-Yokohama), die auch von anderen Zügen mitbenutzt werden, oder im An- und Abfahrtsbereich der Haupthaltepunkte. Auch im Bereich einiger anderer Durchgangsbahnhöfe wurde bedingt durch Grund- und Terraineinschränkungen notgedrungerweise ein engerer Kurvenradius gewählt.
- Um Personenunfälle zu vermeiden werden wurden folgende Maßnahmen getroffen.
- Um Kollisionen mit Kraftfahrzeugen zu vermeiden wurde auf Bahnübergänge komplett verzichtet mit Ausnahme des Mini-Shinkansen der teilweise auf Altstrecken fährt. Auf letzteren wurde lediglich die Zahl der Bahnübergänge reduziert und die Sicherheitstechnik verbessert.
- Der gesamte Schienenbereich wurde für Personen unzugänglich gemacht. Hauptsächlich durch Niveautrennung des Bahnkörpers. Auch wurde die Strafmaße für Behinderung des Bahnverkehrs (durch ein Sonderverordnung für den Shinkansen) gegenüber im Vergleich zum herkömmlichen Bahnverkehr verschärft.
- Um Unfälle durch Kontakt mit Durchgangszügen zu vermeiden wurden auf den Bahnsteigen bewegliche Absperrungen ausgestattet oder der Durchgangsverkehr auf Ausweichgleiche geleitet (mit einigen Ausnahmen für Bahnhöfe mir geringem oder keinem Durchgangsverkehr wie Nagoya oder Omiya).
- Um den Fahrkomfort und die Sicherheit zu erhöhen sowie die Lärmbelastung zu vermindern wurde bei Schienen und Weichen verschieden Anpassungen vorgenommen.
Signalanlagen
- Bei hohen Geschwindigkeiten ist es nicht möglich am an der Strecke angebracht Signale vom Fahrstand aus zu erkennen. Der Shinkansen wurde daher mit einer selbstätigen Zugsteuerung ATC ausgestattet, die Signale im Führerstand anzeigt.
- Vom der zentralen Steuerung CTC des Zugleitwerks wird der Fahrzustand aller Züge gemeinsam geregelt.
Stromversorgung
- Das 25-kV-Einphasenwechselstromnetz wird mit den folgenden Frequenzen betrieben: (Anmerkung: In Japan existieren zwei regional getrennt Stromnetze mit unterschiedlicher Frequenz aber einheitlicher Spannung von 100 V im Hausnetz und 220 V im Drei-Phasen-Netz. z. B. in Tokyo 60 Hz und in Osaka 50 Hz)
- Der Tokaido-Shinkansen wird einheitlich mit 60Hz versorgt. In der Provinz Shizuoka wird die Grenze zwischen der 50 Hz und 60 Hz Wechselstromfrequenz überschritten. Die jeweiligen Streckenabschnitte mit gleicher Wechselstromfrequenz wurden möglichst lang ausgelegt mit dem Ziel die Fahrzeugtechnik zu vereinfachen. Dies bedingt das in Gebieten mit 50-Hz-Stromversorgung die Frequenz für die Versorgung des Shinkansen auf 60 Hz umgerichtet wird.
- Der Übergang zwischen 50 Hz und 60 Hz für den Hokuriku-Shinkansen befindet sich in der Nähe von Karuizawa.
- Abweichend von oben genanntem werden die regionalen Shinkansen Strecken mit der lokalen Wechselstromfrequenz betrieben. Der San'yo-Shinkansen (als Verlängerung des Tokaido-Shinkansen) und der Kyushu-Shinkansen mit 60Hz, der Tohoku-Shinkansen und Joetsu-Shinkansen mit 50 Hz.
- Der Mini-Shinkansen der auf den Yamagata und Akida Linien teilweise auf Altstrecken mit 50 Hz, 20 kV und teilweise auf neuen Shinkansen Strecken betrieben wird ist daher auf Mehrsystemstromversorgung ausgelegt.
Fahrzeugtechnik
- Die Züge verwenden kein separaten Triebköpfe die antriebslose Wagen zieht, sondern einen verteilten Antrieb beim mehrere über den Zug verteilte Wagen eine Antriebeinheit besitzt. Dieses System weist eine höhere Beschleunigungs- und Bremsleistung auf, ist leichter und belastet den Bahnkörper weniger. Da dieses System außergewöhnlich hohe Beschaffung- und Reparaturkosten besitzt, hat es den Export des Shinkansen erheblich erschwert. Zuletzt hat sich Taiwan (2007) für Einsatz des Shinkansen entschieden. Korea dagegen, das vorübergehend auch den Einsatz der Shinkansentechnik für den KTX in Erwägung zog, setzt die TGV Technik ein.
- Für eine hohe Antriebsleistung ist der Anteil der angetrieben Wagen im Zugverband sehr hoch. In der beim Tokaido-Shinkansen eingesetzten Baureihe 0 der ersten Generation und der ursprünglich beim Tohoku-Shinkansen und Joestu-Shinkansen eingesetzten Baureihe 200 sind alle Wagen angetrieben. Auch beim der neuen Tokaido-Shinkansen Baureihe 500 aufgrund der hohen Geschwindigkeit von 300 km/h und beim Kyushu-Shinkanse Baureihe 800 aufgrund der hohen Steigung sind wieder alle Wagen angetrieben.
- Die Wagen sind luftdicht konstruiert damit die Druckschwankungen die beim Tunneleintritt mit hoher Geschwindigkeit einstehen den Fahrkomfort nicht vermindern (Anmerkung: Japan hat wahrscheinlich weltweit den höchsten Anteil von Tunnels im Schienennetz. (Quelle?))
Bauarten
- Baureihe 0 ab 1964, Höchstgeschwindigkeit 220 km/h, 11,84 MW/16-Wagen-Zug (heute nur noch auf Sanyō-Strecke, früher Tōkaidō/Sanyō)
- Baureihe 200 1980, Höchstgeschwindigkeit 240 km/h, 14,72 MW/16-Wagen-Zug (Tōhoku/Jōetsu-Strecke)
- Baureihe 100 1985-1988, Höchstgeschwindigkeit 230 km/h, 11,04 MW/16-Wagen-Zug, 2 beziehungsweise 4 Doppelstockwagen (heute nur noch auf Sanyō-Strecke, früher Tōkaido/Sanyō)
- Baureihe 300 1992-1998, Höchstgeschwindigkeit 270 km/h, 12,0 MW/16-Wagen-Zug (Tōkaidō/Sanyō-Strecke)
- Baureihe E1 1994-1995, Höchstgeschwindigkeit 240 km/h, 9,84 MW/12-Wagen-Zug, durchgehend doppelstöckig (Tōhoku/Jōetsu-Strecke)
- Baureihe E2 1995, Höchstgeschwindigkeit 275 km/h, 9,84 MW/8-Wagen-Zug, zweisystemfähig (Nagano/Tōhoku-Strecke)
- Baureihe 500 1997-1998, Höchstgeschwindigkeit 300 km/h, 17,6 MW/16-Wagen-Zug (Tōkaidō/Sanyō-Strecke)
- Baureihe E4 1997-1999, Höchstgeschwindigkeit 240 km/h, 6,72 MW/8-Wagen-Zug, durchgehend doppelstöckig (Tōhoku-Strecke)
- Baureihe 700 1999-2003, Höchstgeschwindigkeit 285 km/h, 13,2 MW/16-Wagen-Zug (Tōkaidō/Sanyō-Strecke)
- Baureihe 800 2002-2004, Höchstgeschwindigkeit 260 km/h, 6-Wagen-Zug (Kyūshū-Strecke)
- Baureihe 700T 2004-2006, Höchstgeschwindigkeit 315 km/h, Reisegeschwindigkeit 300 km/h, 285kW × 36 = 10,260MW/12-Wagen-Zug (Taiwan High Speed Rail)
- FASTECH 360 2011- Nächste Generation von Shinkansen Zügen, derzeit in der Testphase. Geplant sind 360 km/h Reisegeschwindigkeit, 405 km/h Höchstgeschwindigkeit
- Mini-Shinkansen
- Baureihe 400 1992-1995, Höchstgeschwindigkeit 240 km/h, 5,04 MW/7-Wagen-Zug (Yamagata-Strecke)
- Baureihe E3 1997-2005, Höchstgeschwindigkeit 275 km/h, 7- beziehungsweise 6-Wagen-Zug (Yamagata/Akita-Strecke)
Höchstgeschwindigkeiten sind jeweils die im Plandienst gefahrenen. Auf den Altstrecken werden maximal 130 km/h erreicht. Teilweise fahren die Züge auch in kürzeren Kompositionen (4 Wagen, 6 Wagen, 8 Wagen, 12 Wagen). Es können gekuppelt werden:
- Baureihe 200 (12 Wagen) + Baureihe 400/E3 (7 Wagen)
- Baureihe E2 (8 Wagen) + Baureihe E3 (6 Wagen)
- Baureihe E4 (8 Wagen) + Baureihe E4 (8 Wagen)
Unfälle
Der einzige wesentliche Unfall in der Geschichte des Shinkansen ereignete sich bei einem Erdbeben der Stärke 6,8 auf der Richterskala am 23. Oktober 2004 um 17:56 Uhr Ortszeit. Trotz einer automatisch eingeleiteten Schnellbremsung entgleiste der mit 155 Reisenden besetzte Zug Toki 325 nach Niigata zwischen den Bahnhöfen Urasa und Nagaoka. Obwohl acht der zehn Wagen entgleist waren, benötigte der Zug, der mit einer Geschwindigkeit von 200 km/h fuhr, immer noch 1,6 km, bis er zum Stillstand kam. Zwar gab es keine Verletzten, jedoch ragte der erste Wagen so weit ins Nachbargleis hinein, dass es im ungünstigsten Falle zu einem Zusammenstoß mit einem Gegenzug hätte kommen können.
Shinkansen-Technik weltweit
Im August 2004 schloss die chinesische Regierung einen Vertrag mit sechs japanischen Firmen (unter anderem Kawasaki Heavy Industries), die in Kooperation mit dem chinesischen Lokomotiven-Hersteller Nanche Sifang („China Southern Locomotive and Rolling Stock Industry“) die Shinkansen-Technologie auf fünf Strecken mit insgesamt etwa 2000 km Länge in der Volksrepublik aufbauen sollen. Realisiert werden soll dabei eine abgewandelte Version des japanischen Shinkansen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 275 km/h und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von etwa 200 km/h .
Seit 2007 verkehren die Züge der Taiwan High Speed Rail mit Shinkansen-Technik auf der Insel Taiwan zwischen Taipeh und Kaohsiung.
Siehe auch
Weblinks
- byun² Shinkansen
- Homepage über die schnellsten Züge der Welt
- „Chuo Shinkansen“ (Linear Motor Car; Maglev) – Teststrecke bei Tokyo-Yamanashi
- JR KYUSHU – Tsubame 800