Abbildung 68:   Speisekonzept 2 Variante a) Neubau Freileitung 110 kV/16,7 Hz [Quelle NVR] Der ungefähre Verlauf kann der obigen Darstellung entnommen werden. Der Verlauf ent- spricht einer bestehenden 110-KV-Trasse. Diese hat gemäß Aussage des NVR noch eine Beseilungsebene frei, sodass noch freie Kapazitäten vorhanden sind. In den Kosten wird aber von einem Neubau parallel zur vorhandenen Trasse ausgegangen, da bis zur Reali- sierung der Elektrifizierung eine Verfügbarkeit nicht mehr gegeben sein kann. Die endgül- tige Lage ist in den weiteren Planungsphasen zu konkretisieren. In der Variante b wird auf das öffentliche Versorgungsnetz zurückgegriffen. Recherchen haben ergeben, dass im Umfeld von Rösrath ein Umspannwerk eines örtlichen Verteilnetz- Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                          97

betreibers besteht. Aus ©Google Maps ist ersichtlich, dass neben dem Standort des Um- spannwerks keine Bebauungen bestehen, so dass hier die Errichtung des Umrichterwerks möglich ist. Der Standort kann der folgenden Abbildung 69 entnommen werden. Abbildung 69:   Speisekonzept 2 Variante b) Position des Umrichterwerks neben Umspannwerk Aus dem Umrichterwerk erfolgt die Anbindung der Fahrleitung ebenfalls durch Mittelspan- nungskabel, die über den öffentlichen Raum zu verlegen sind. Der Kabelweg wird sich in diesem Fall auf etwa 100 m belaufen. 4.3.5.7.6     Spannung am Zug Auch bei diesem Speisekonzept ist der Takt von 20-Minuten ohne Einschränkungen mög- lich. In den zweiseitig gespeisten Abschnitten beträgt die minimale Spannung am Zug 14 kV und liegt somit über den geforderten 12 kV. 4.3.5.7.7     Ausfallszenario Auch für das Speisekonzept 2 ist der ungünstigste Fall zu betrachten, wie der Ausfall eines Unterwerks. Hierbei wird angenommen, dass die Einspeisung 2 ausfällt. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                              98

Die Berechnungen zeigen, dass bei einem Takt von 20 Minuten mit dem gewählten Ketten- werk mit einer Verstärkungsleitung der Betrieb ohne Einschränkungen möglich ist. Die kleinste Spannung an einem Zug liegt bei 12,4 kV und damit oberhalb der geforderten Mindestspannung. 4.3.5.8 Ausbauszenarien 5a, 6a und 6b/6d Für die nachfolgenden Ausbauszenarien wird das zuvor in Kapitel 4.3.5.7.5 vorgestellte Speisekonzept Variante 2 als Vorzugsvariante berücksichtigt, da die Versorgungssicherheit der Fahrstromversorgung hierbei am größten ist. Die oben beschriebenen Konzepte greifen auf vorgelagerte Versorgungsnetze zurück, die über große Leistungsreserven verfügen können. Für die Ausbauszenarien werden neben dem ungestörten Betrieb auch jeweils zwei Feh- lerfälle angenommen. Mit den Szenarien soll rechnerisch geprüft werden, ob die Spannung an den jeweils anzutreffenden Zügen, gemäß Bildfahrplan, ausreichend groß ist. 4.3.5.8.1    Planfall 5a Im Planfall 5a wird der gesamte Streckenabschnitt von der Frankfurter Straße bis Lüden- scheid betrachtet. Die Ausbaustrecke ist somit etwa 89 km lang. Dies wurde bereits in den obigen Kapiteln kurz erläutert, soll aber der Vollständigkeit halber an dieser Stelle mit auf- geführt werden. Ungestörter Betrieb Im ungestörten Betrieb sind im Streckenabschnitt zwischen Esp1 und Esp2 (37 km) maxi- mal 4 Züge gleichzeitig anzutreffen. Es liegt hier eine zweiseitige Speisung vor. Der Spannungsfall in diesem Bereich beträgt dann 1,1 kV, womit die kleinste anzutreffende Spannung bei 13,9 kV liegt. Im Streckenabschnitt zwischen Esp2 und Esp3, ebenfalls 37 km, sind nach Bildfahrplan drei Züge anzutreffen. Auch hier wird der Abschnitt zweiseitig gespeist. Der größte Spannungsfall liegt bei 0,7 kV, womit die kleinste Spannung am Zug bei 14,3 kV beträgt. Der letzte Streckenabschnitt wird ebenfalls aus Esp3 versorgt und ist ein einseitiger Spei- seabschnitt. Nach Bildfahrplan ist nur ein Zug gleichzeitig unterwegs sein. Der Spannungsfall beträgt 0,8 kV, womit die kleinste Spannung am Zug bei 14,3 kV liegt. Alle Spannungen liegen oberhalb der geforderten Mindestspannung von 12 kV, womit keine gesonderten Maßnahmen zu ergreifen sind. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                               99

Fehlerfall Im Fehlerfall 1 wird angenommen, dass das UW2 in Gummersbach-Dieringhausen (Esp2) ausfällt. Durch den Ausfall von UW 2 wird der betrachtete Streckenabschnitt nur noch von den UW 1 (Esp1) in Rösrath und UW 3 (Esp3) in Lüdenscheid-Brügge gespeist. Dieser zweiseitige Speiseabschnitt ist 74 km lang. Gemäß Bildfahrplan sind bei einem 20-Minuten-Takt in diesem Fall bis zu sechs Züge an- zutreffen. Aus der Berechnung geht hervor, dass der Spannungsfall etwa 2,3 kV betragen wird. Somit ist die kleinste Spannung am Zug 12,7 kV. Der Wert liegt somit über der geforderten Mindestspannung von 12 kV. Die S-Bahn kann bei einem Ausfall des UW 2 in Gummersbach-Dieringhausen (Esp2) ohne Einschränkung weiter betrieben werden. Der Fehlerfall 2 berücksichtigt den Ausfall von UW 3 in Lüdenscheid-Brügge. Da in der Annahme UW 1 und UW 2 fehlerfrei betrieben werden können, wird deshalb nur der Stre- ckenabschnitt zwischen Gummersbach-Dieringhausen und Lüdenscheid betrachtet. Der Abschnitt wird somit einseitig gespeist und hat eine Länge von 47 km. Der Bildfahrplan zeigt hier, dass drei Züge anzutreffen sind. Auch in diesem Fall zeigen die Berechnungen, dass die kleinste Spannung an einem Fahr- zeug 12,3 kV beträgt. Ein uneingeschränkter S-Bahn-Betrieb ist in diesem Fehlerfall weiterhin gegeben. In beiden Fällen sind keine gesonderten Maßnahmen erforderlich. 4.3.5.8.2   Planfall 6a Der Planfall 6a betrachtet den Ausbau der Strecke von Frankfurter Straße bis Gummers- bach. Der Ausbau sieht den Aufbau von zwei Unterwerken in Rösrath (Esp1) und Gum- mersbach-Dieringhausen (Esp2) vor. Ungestörter Betrieb Wie im Planfall 5a werden zwischen Esp1 und Esp2 vier Züge anzutreffen sein. Der Spannungsfall in diesem Bereich beträgt dann 1,1 kV, womit die kleinste anzutreffende Spannung bei 13,9 kV liegt. Der Bereich von Gummersbach-Dieringhausen bis Gummersbach wird als einseitige Spei- sung betrieben. Dieser Abschnitt ist etwa 6 km lang. Gemäß Bildfahrplan wird in diesem Bereich nur ein Zug anzutreffen sein. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                            100

Der Spannungsfall liegt somit bei 0,5 kV was eine Spannung am Zug von 14,5 kV bedeutet. In beiden Speisebereichen ist ein uneingeschränkter Betrieb möglich. Fehlerfall Fällt das UW bei Rösrath (Esp1) aus, so besteht durch die Kuppelstelle am Bft. Frankfurter Straße eine Ersatzeinspeisung. Dadurch ist hier weiterhin eine zweiseitige Speisung vor- zufinden ist. Der Speiseabschnitt ist 49 km lang und gemäß Bildfahrplan können sich hier bis zu sechs Züge aufhalten. Der größte Spannungsfall beträgt 2,3 kV, womit die kleinste Spannung am Zug bei 12,7 kV liegt. Ohne Ersatzeinspeisung liegt nur eine einseitige Speisung vor. Dadurch reduziert sich die Speiseabschnittslänge auf 37 km. In diesem Fall beträgt der Spannungsfall 2 kV, womit die kleinste Spannung am Zug 13 kV beträgt. Es sind somit nur vier Züge zu betrachten. Der 2. Fall berücksichtigt den Ausfall von UW 2 in Gummersbach-Dieringhausen (Esp2). Somit wird in diesem Fall der Streckenabschnitt bis Gummersbach einseitig gespeist, mit einer Länge von 44 km. Gemäß Bildfahrplan sind in diesem Bereich fünf Züge anzutreffen. Die Berechnung zeigt, dass der Spannungsfall 4,2 kV beträgt, womit die kleinste Spannung am Zug bei 10,8 kV liegt, und somit die geforderte Mindestspannung unterschreitet. Wird in der Berechnung eine zweite Aluminium-Verstärkungsleitung berücksichtigt, so liegt der Spannungsfall nur noch bei 3 kV, womit die geforderte Mindestspannung eingehalten wird. Alternativ könnte auch die folgende Lösung betrachtet werden. Der Speisebereich von Esp1 in Richtung Dieringhausen bleibt einseitig gespeist und hat somit eine Länge 37 km. Hier sind somit vier Züge zu betrachten. Der Abschnitt Gummersbach-Dieringhausen bis Gum- mersbach wird durch zusätzliche Speiseleitungen (2x Al243) separat versorgt und wird dann als einseitig gespeister Abschnitt betrachtet. Dies wäre dann eine Ersatzeinspeisung. In diesem Bereich ist nur ein Zug vorzufinden. Der Abschnitt hat eine ungefähre Länge von 7 km. Damit ergibt sich im Speiseabschnitt Esp1 bis Gummersbach-Dieringhausen ein Span- nungsfall von maximal 3,7 kV. Im separaten Abschnitt ab Gummersbach-Dieringhausen beträgt der Spannungsfall etwa 0,3 kV. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                           101

4.3.5.8.3    Planfall 6b/6d Ungestörter Betrieb Der Planfall 6b wie auch Planfall 6d betrachtet den Ausbau der Strecke von Köln Frankfurter Straße bis Marienheide. Auch in diesem Planungsbeispiel ist die Errichtung von zwei Un- terwerken berücksichtigt worden, welche wie zuvor bei Rösrath (Esp1) und Gummersbach- Dieringhausen (Esp2) verortet sind. Da im Planfall 6a der Streckenabschnitt Rösrath bis Gummersbach bereits betrachtet wurde, sind die Ergebnisse bekannt. Für den ungestörten Fall wird hier nur der Strecken- abschnitt Gummersbach – Marienheide näher betrachtet (Einseitige Speisung). Dieser Ab- schnitt hat eine Speiselänge von etwa 14 km. Gemäß Bildfahrplan sind in diesem Bereich zwei Züge anzutreffen. Die Berechnungen zei- gen, dass der größte Spannungsfall an einem Zug bei 0,9 kV liegt. Die kleinste Spannung an einem Zug unterschreitet somit nicht die die geforderten Mindestspannung von 12 kV. Fehlerfall Hierbei entspricht der erste Fehlerfall dem Fehlerfall aus dem Planfall 6a. Somit wird nur noch der zweite Fehlerfall betrachtet. Der 2. Fall berücksichtigt den Ausfall von UW 2 in Gummersbach-Dieringhausen. Mit einer Durchkupplung des hinteren Abschnittes ergibt sich eine Speiselänge von 51 km. Gemäß Bildfahrplan sind dann bis zu sechs Züge anzutreffen. Unter Berücksichtigung eines Ketten- werks mit einer Verstärkungsleitung beträgt der größte Spannungsfall 6 kV. Somit ist eine einseitige Speisung nicht umsetzbar. Selbst die Verstärkung mit einer weiteren Leitung ist trotz Reduzierung des Spannungsfalls auf 4,2 kV nicht ausreichend. Somit ist an dieser Stelle eine Ersatzeinspeisung aufzubauen. So kann wie unter 6a jeder Speiseabschnitt als einseitig gespeist betrachtet werden. Mit zwei separaten Speiseleitun- gen aus dem UW 1 bis Gummersbach Dieringhausen erfolgt die Speisung des Abschnittes Gummersbach Dieringhausen - Marienheide auf Höhe des UW 2. Gemäß Bildfahrplan sind somit im ersten Abschnitt vier Züge zu berücksichtigen, im zweiten Abschnitt sind zwei Züge anzutreffen. Die Berechnungen zeigen, dass im ersten Abschnitt der Spannungsfall bei 2,8 kV, während der letzte Abschnitt einen Spannungsfall von etwa 0,8 kV aufweist. 4.3.5.8.4    Fazit Die Aufstellung der Planfälle zeigt, dass es sinnvoll, ist eine Ersatzeinspeisung aufzubauen. Sowohl in 6a als auch in 6b bzw. 6d kann durch die Ersatzeinspeisung der Betrieb unein- geschränkt fortgesetzt werden. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                              102

Die Ersatzeinspeisung sollte im UW 1 über eine separate Schaltzelle angebunden werden, so dass diese nur im Bedarfsfall zugeschaltet werden kann. Aus logistischen Gründen ist der Aufbau der Speiseleitungen für die Ersatzeinspeisung mit dem Bau der Fahrleitung um- zusetzen. 4.3.6   Neutrassierungen in Planfall 7 In Planfall 7 wird untersucht, welche Streckenführung gefunden werden kann, die ab- schnittsweise machbar erscheint und erheblich größere Gleisbögen aufweist und damit hö- here Geschwindigkeiten zulässt (vgl. auch Kap. 3.10). Die damit möglichen Reisezeitver- kürzungen sind Tabelle 18 zu entnehmen. Tabelle 18:    Reisezeiten der einzelnen Neutrassierungsabschnitte in Planfall 7 Im Folgenden werden die einzelnen hier ermittelten Neutrassierungsabschnitte beschrie- ben. In den Abbildungen sind die Verläufe der Neutrassierungsabschnitte in Form einer roten Linie dargestellt. Die Kilometrierungen von Anfang und Ende eines Abschnitts sind ebenfalls in Rot gekennzeichnet. Neutrassierungsabschnitt Porz Heumar In der Ausfahrt vom Bahnhof Porz Heumar in Richtung Gummersbach befindet sich derzeit ein Gleisbogen in der Strecke, der die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf 100 km/h be- grenzt. Mit einer Anpassung der Trassierung und Anhebung der zulässigen Höchstge- schwindigkeit auf 120 km/h über eine Streckenlänge von knapp 300 Metern ließe sich hier die Fahrzeit um 6 Sekunden reduzieren (Abbildung 70). Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                         103

Abbildung 70:  Neutrassierungsabschnitt Porz Heumar Gbf – Rösrath Stümpen Neutrassierungsabschnitt Rösrath – Rösrath Hoffnungsthal Die vorgeschlagene Neutrassierung für diesen 2,2 Kilometer langen Abschnitt beginnt un- mittelbar nördlich der Straßenunterführung der Landesstraße 284 und endet im Bahnhof Rösrath Hoffnungsthal (Abbildung 71). Die Neutrassierung mit einer Entwurfsgeschwindig- keit von 120 km/h ließe eine Reduzierung der Fahrzeit um 36 Sekunden zu. Die Neutrassierung liegt zunächst nah der Bestandstrasse auf östlicher Seite. Nördlich der Fußgängerbrücke des Heinrich-Heine-Wegs über die Eisenbahnbestandstrasse verläuft die Neutrassierung in einem Linksbogen über den Straßenknoten Hauptstraße/Gerottener Weg hinweg. Die neue Eisenbahntrasse ist über mehrere hundert Meter vollständig über ein Brückenbauwerk zu führen. Auch der hier neu anzulegende Haltepunkt Rösrath ist in dieses Bauwerk zu integrieren. Bestehende Gebäude nahe des Straßenknotens müssten voraus- sichtlich weichen. Die Neutrassierung verläuft weiterhin in Hochlage westlich an den am Schloss Eulenbroich gelegenen Teichen vorbei. Nach einem Linksbogen und kurzer Gerade erreicht sie die Ge- bäude an den Straßen Venauen, Walter-Gropius-Straße und Pays-de Gullie-Straße, wo sie nun im Wesentlichen ebenerdig verlaufen kann. Hier muss voraussichtlich eine Rettungs- wache verlegt werden. Die Neutrassierung kreuzt in einem Rechtsbogen einen Sportplatz und die Sülz, bevor sie südlich des Bahnhofs Rösrath Hoffnungsthal wieder in die Bestand- strasse einfädelt. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                           104

Abbildung 71:  Neutrassierungsabschnitt Rösrath – Rösrath Hoffnungsthal Neutrassierungsabschnitt Rösrath Hoffnungsthal – Lohmar Honrath Die vorgeschlagene Neutrassierung für diesen 3,8 Kilometer langen Abschnitt beginnt im Bahnhof Rösrath Hoffnungsthal und endet im Haltepunkt Lohmar Honrath (Abbildung 72). Er enthält einen zusätzlichen etwa 300 Meter langen Tunnel direkt hinter dem Bahnhof Rösrath Hoffnungsthal und eine neue Trasse für den Hoffnungsthaler Tunnel. Die Neutras- sierung mit einer Entwurfsgeschwindigkeit von 120 km/h ließe eine Reduzierung der Fahr- zeit um 92 Sekunden zu. Abbildung 72:  Neutrassierungsabschnitt Rösrath Hoffnungsthal – Lohmar Honrath Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                        105

Die Neutrassierung beschreibt vom Bahnhof Rösrath Hoffnungsthal in Richtung Osten zu- nächst einen langgestreckten Rechtsbogen. Mit einer Eisenbahnbrücke überquert sie die Lüghauser Straße bevor der neue etwa 300 Meter lange Tunnel beginnt, in dem die Neutrassierung unter den Häusern am Pflipsberg durchgeführt wird. Am Ende des Tunnels wird die Hofferhofer Straße wieder mit einer Eisenbahnbrücke gekreuzt. Im weiteren Verlauf führt die Neutrassierung in Dammlage über eine Sportanlage hinweg, die zu verlegen wäre, bevor sie östlich des heutigen Bahnübergangs Brünsbacher Weg in den neuen Hoffnungs- thaler Tunnel mündet. Das östliche Ende des neuen Hoffnungsthaler Tunnels liegt etwa 300 Meter westlich des Haltepunkts Lohmar Honrath. Neutrassierungsabschnitt Overath Die vorgeschlagene Neutrassierung für diesen 2,4 Kilometer langen Abschnitt beginnt an der Eisenbahnüberführung in der Ortschaft Klein-Bombach und endet am Bahnhof Overath (Abbildung 73). Die Neutrassierung mit einer Entwurfsgeschwindigkeit von 120 km/h ließe eine Reduzierung der Fahrzeit um 86 Sekunden zu. Abbildung 73:   Neutrassierungsabschnitt Overath Die Neutrassierung verläuft aus Richtung Lohmar Honrath zunächst in einem langgestreck- ten Linksbogen und kreuzt über Brücken die Zufahrt zur Siedlung Kombach, anschließend die Bundesstraße 484 und den Fluss Agger. Sie erreicht den zur Stadt Overath gehörenden Ortsteil Cyriax, wo die Gebäude und Sportanlagen eines Schulzentrums weichen müssten. Machbarkeitsstudie Ausbau Oberbergische Bahn                                          106