Wie Leipzig das ÖPNV-Angebot bis 2040 plant

Wenn Städte wachsen, muss ihr öffentlicher Verkehr mitwachsen.

Für Leipzig wird zwischen 2025 und 2040 ein Bevölkerungswachstum von rund fünf Prozent erwartet. Im gleichen Zeitraum soll die Nachfrage im öffentlichen Verkehr um etwa 17 Prozent steigen. Für die Planung ergibt sich daraus eine zentrale Frage: Wie können wir attraktive ÖPNV-Netze weiterentwickeln und zugleich eine wachsende Zahl möglicher Zukunftsszenarien untersuchen?

Die Herausforderung besteht längst nicht mehr nur darin, ein gutes Netz zu entwerfen. Vielmehr müssen genügend tragfähige Varianten geprüft werden, damit langfristige Entscheidungen fundiert getroffen werden können, ohne dass der Planungsaufwand im gleichen Maße wächst.

Traditionell beruht die ÖPNV-Netzplanung stark auf der Erfahrung der Fachleute, dem verkehrsplanerischen Bauchgefühl. Sie entwickeln Konzepte, prüfen Varianten, analysieren Ergebnisse, schärfen ihre Annahmen und wiederholen diesen Prozess. Dieses Vorgehen bleibt wertvoll. Bei langfristigem Wachstum und komplexen Netzveränderungen ist dies zum Teil mit hohem Zeit- und Personalaufwand verbunden.

Bei den Leipziger Verkehrsbetrieben (LVB) wollten wir deshalb herausfinden, ob eine automatisierte Linienneztkonstruktion die Fachleute in diesem Prozess unterstützen kann. Unser Ziel war nicht, ihre Planungskompetenz zu ersetzen. Wir wollten vielmehr untersuchen, ob sich mithilfe der Automatisierung mehr Varianten systematischer und in kürzerer Zeit bewerten lassen.

Mehr als die erstbeste Netzvariante

Die meisten Planungsteams können ein gutes Netzkonzept entwickeln. Die größere Herausforderung liegt darin, verschiedenste Varianten zu untersuchen, um eine fundierte langfristige Entscheidung treffen zu können.

Bei der strategischen ÖPNV-Netzplanung müssen zahlreiche mögliche Linienführungen, Angebotskonzepte, Takte und betriebliche Rahmenbedingungen gleichzeitig berücksichtigt werden. Gleichzeitig sind Zeit, Personal und Projektlaufzeiten meist begrenzt. Dadurch lässt sich zwangsläufig nur eine begrenzte Zahl von Varianten untersuchen.

Daraus ergeben sich wichtige Fragen für die Planung:

• Haben wir genügend Varianten berücksichtigt?
• Investieren wir in die richtigen Korridore?
• Könnte eine andere Angebotsstruktur mehr Fahrgäste gewinnen?
• Sind unsere Planungsannahmen transparent und reproduzierbar?

Diese Fragen waren der Ausgangspunkt dafür, die automatisierte Liniennetzkonstruktion in PTV Visum zu untersuchen. Ziel war es, in kürzerer Zeit mehr Varianten zu bewerten und dabei für größere Transparenz zu sorgen.

Von der manuellen Planung zur Automatisierung

Ein Teil der klassischen Planung lässt sich als „Versuch und Irrtum“ beschreiben: Erfahrene Fachleute entwickeln Varianten, bewerten die Ergebnisse und verbessern das Netzkonzept schrittweise.

Der automatisierte Ansatz folgt einer anderen Logik.

Anstatt jede Variante manuell aufzubauen, definieren die Planenden Ziele, Rahmenbedingungen und den Spielraum, innerhalb dessen das Netz entwickelt werden soll. Dazu zählen:

• Verkehrsnachfrage.
• Verfügbare Infrastruktur.
• Angebotsstandards.
• Vorgaben für den Fahrzeugeinsatz.
• Budgetgrenzen.
• Betriebliche Anforderungen wie Wendezeiten und Endstellen.

Auf Grundlage dieser Eingaben können mögliche Netzvarianten automatisch erzeugt und bewertet werden. Die Rolle der Planenden verändert sich dabei: Statt jede Option einzeln zu entwickeln, definieren sie Ziele, prüfen die Varianten und ordnen die Ergebnisse fachlich ein.

Dieser Unterschied ist entscheidend.

Automatisierung ersetzt keine Planungskompetenz. Sie ermöglicht es den Teams, mehr Varianten zu untersuchen und ihr Fachwissen dort einzusetzen, wo es den größten Mehrwert schafft.

Praxistest in Leipzig

In einem ersten Schritt haben wir die automatisierte ÖPNV-Netzplanung auf mögliche Szenarien für das Leipziger Straßenbahnnetz im Jahr 2040 angewendet.

Auf Basis der prognostizierten Nachfrage und vorab definierter betrieblicher Rahmenbedingungen testeten wir die automatisierte Erstellung alternativer Liniennetze und bewerteten diese in unserem bestehenden Verkehrsmodell.

Dabei ging es uns nicht darum, bereits das endgültige Netz für 2040 zu finden. Wir wollten verstehen, wie die Automatisierung Planungsteams dabei unterstützen kann, Zukunftsvarianten systematischer zu untersuchen.

Konkret wollten wir herausfinden:

• Wie realistisch sind die erzeugten Netze?
• Welche Annahmen beeinflussen die Ergebnisse am stärksten?
• Wie lässt sich die Automatisierung in bestehende Planungsabläufe integrieren?
• Wo besteht weiterer Entwicklungsbedarf?

Diese Perspektive ist wichtig, denn Innovationen in der Planung werden häufig zu schnell anhand eines einzelnen Ergebnisses beurteilt. Für uns lag der größte Erkenntnisgewinn nicht in einem konkreten Netzvorschlag. Entscheidend war das bessere Verständnis dafür, wie Planungsteams mithilfe der Automatisierung Varianten bewerten und langfristige Entscheidungen vorbereiten können.

Vier zentrale Erkenntnisse

Datenqualität ist die Grundlage

Die Qualität der Daten bestimmt den Wert jeder automatisierten Liniennetzkonstruktion. Nachfrageprognosen, Reisezeiten, die Abbildung der Infrastruktur im Modell und betriebliche Eingangsdaten beeinflussen den Lösungsraum. Unzureichende Eingangsdaten führen zwangsläufig zu unzureichenden Ergebnissen. Eine belastbare Modellierungsgrundlage steht deshalb am Anfang des Planungsprozesses.

Rahmenbedingungen prägen die Ergebnisse

Rahmenbedingungen sind ebenso wichtig wie die Optimierung selbst. Fahrzeugverfügbarkeit, Angebotsstandards, Wendemöglichkeiten und betriebliche Regeln beeinflussen die erzeugten Varianten. In der Praxis ist es daher oft ebenso entscheidend, diese Vorgaben richtig zu definieren, wie die passenden Planungsziele auszuwählen.

Transparentere Entscheidungen

Als besonders vielversprechend erwies sich die größere Transparenz. Wenn Planende Ziele, Annahmen und Rahmenbedingungen ausdrücklich festlegen, lässt sich leichter nachvollziehen, warum bestimmte Varianten entstanden sind und wie sie bewertet wurden. Das verbessert die Abstimmung innerhalb der Planungsteams und unterstützt den Dialog mit weiteren Beteiligten.

Automatisierung unterstützt die Planenden

Die wichtigste Erkenntnis lautet: Automatisierung unterstützt die Planenden, sie ersetzt sie nicht. Die Technologie kann in kurzer Zeit Varianten erzeugen und den Aufwand für manuelle Iterationen verringern. Bei der Bewertung der Umsetzbarkeit, der Berücksichtigung lokaler Gegebenheiten und der Auswahl geeigneter Konzepte bleibt das fachliche Urteil jedoch unverzichtbar. Der Mehrwert entsteht aus der Verbindung von Rechenleistung und Planungserfahrung.

Ausblick

Unsere Erfahrungen zeigen, dass die automatisierte ÖV-Liniennetzkonstruktion das planerische Instrumentarium sinnvoll ergänzen kann, insbesondere für Organisationen, die für die langfristige Netzentwicklung verantwortlich sind. Ihr größtes Potenzial liegt möglicherweise darin, Planungsteams eine strukturierte und transparente Bewertung von mehr Varianten zu ermöglichen.

Mit wachsender Nachfrage und zunehmend komplexen Planungsfragen wird es immer wichtiger, eine größere Zahl von Netzvarianten systematisch bewerten zu können. Die größte Chance besteht vielleicht nicht darin, die eine perfekte Lösung zu finden. Vielmehr können Planungsteams mögliche Lösungen schneller und transparenter erkunden und vielversprechende Ansätze frühzeitig erkennen.

Für Leipzig ist diese Arbeit noch nicht abgeschlossen. Weitere Forschung und Tests sind erforderlich, insbesondere zu Zielfunktionen, planerischen Rahmenbedingungen und einer integrierten Optimierung über mehrere Verkehrsmittel hinweg. Die bisherigen Ergebnisse weisen jedoch in eine vielversprechende Richtung.

Für Verantwortliche, die eine wachsende Nachfrage, begrenzte Ressourcen und ambitionierte langfristige Ziele miteinander vereinbaren müssen, ist dies vielleicht die wichtigste Erkenntnis: Bei der Zukunft der ÖPNV-Netzplanung geht es nicht darum, Planende zu ersetzen. Es geht darum, sie in die Lage zu versetzen, mehr Varianten zu bewerten, fundiertere Entscheidungen zu treffen und mit größerer Sicherheit zu planen.