Wenn eine neue Straßenbahn zum ersten Mal im Fahrgastbetrieb unterwegs ist, ist das für eine Stadt ein besonderer Moment. Für den Verkehrsbetrieb ist es der Beginn einer Phase, die oft Jahre dauert und erstaunlich viel Planung verlangt. Neue Fahrzeuge kommen nicht auf einmal, sondern in Wellen. Alte Fahrzeuge fahren parallel weiter, einige werden abgestellt, andere modernisiert. Das Fahrpersonal muss geschult, die Werkstatt vorbereitet und der Fahrplan an neue Kapazitäten angepasst werden.
Ein aktuelles Beispiel liefert Rostock. Dort hat die Rostocker Straßenbahn AG 2022 bei Stadler Straßenbahnen des Typs Tina bestellt, ursprünglich 28 Fahrzeuge mit einem Auftragsvolumen von rund 98 Millionen Euro. Die Auslieferung begann im Februar 2025, im Dezember 2025 ging das erste Fahrzeug in den Linienbetrieb, und seit Sommer 2026 folgen weitere Fahrzeuge in kurzen Abständen. Sie ersetzen einen Teil der Niederflurwagen aus den 1990er-Jahren, während andere Fahrzeuge weiterbetrieben oder modernisiert werden. Ähnliche Umstellungen laufen in vielen Städten im deutschsprachigen Raum. In diesem Beitrag zeigen wir, wie mathematische Optimierung hilft, eine solche Phase planbar zu machen.
Warum eine Flottenumstellung so anspruchsvoll ist
Im Regelbetrieb ist die Fahrzeugeinsatzplanung einer Straßenbahn vergleichsweise stabil. Die Flotte ist bekannt, die Fahrzeuge sind erprobt, und die Werkstatt kennt ihre Abläufe. Während einer Umstellung ändert sich all das gleichzeitig.
Die Zahl der verfügbaren Fahrzeuge schwankt von Monat zu Monat. Neue Fahrzeuge werden angeliefert, durchlaufen Abnahmefahrten und Probebetrieb und stehen erst nach der Zulassung für den Linieneinsatz bereit. In den ersten Monaten treten Kinderkrankheiten auf, die zu außerplanmäßigen Werkstattaufenthalten führen. Gleichzeitig werden alte Fahrzeuge schrittweise abgestellt, und manche sind nicht mehr uneingeschränkt einsetzbar, weil sich eine größere Instandsetzung nicht mehr lohnt.
Dazu kommen Unterschiede zwischen den Fahrzeugtypen. Neue und alte Fahrzeuge haben unterschiedliche Kapazitäten, Längen, Türanordnungen und oft auch unterschiedliche technische Anforderungen an die Werkstatt. Nicht jedes Fahrzeug darf überall hin, etwa wegen Wendeschleifen, Bahnsteiglängen oder baulicher Einschränkungen.
Fahrzeugeinsatz in der Übergangszeit
Die zentrale Frage während einer Umstellung lautet, welches Fahrzeug welchen Umlauf fährt. Neue Fahrzeuge sollen möglichst schnell Kilometer sammeln, damit Kinderkrankheiten früh sichtbar werden. Gleichzeitig will man sie anfangs auf Linien einsetzen, auf denen ein Ausfall die geringsten Folgen hat. Alte Fahrzeuge sollen ihre Restlaufzeit gut nutzen, aber nicht so stark beansprucht werden, dass teure Reparaturen kurz vor der Ausmusterung nötig werden.
Ein Optimierungsmodell kann diese Abwägungen systematisch treffen. Es kennt die verfügbaren Fahrzeuge jedes Typs, ihre Einsatzbeschränkungen und Wartungsfristen und die Kapazitätsanforderungen der einzelnen Umläufe. Es verteilt die Fahrzeuge so, dass alle Umläufe zuverlässig abgedeckt sind, die neuen Fahrzeuge planmäßig in den Betrieb hineinwachsen und die Werkstatt nicht überlastet wird. Die Methodik entspricht der Umlaufplanung im Schienenverkehr, die wir auf der Seite zum Schienenverkehr und im Beitrag zur Umlaufplanung beschreiben.
Kapazität gezielt einsetzen
Neue Straßenbahnen bieten oft mehr Platz als die Fahrzeuge, die sie ersetzen, und sind vollständig klimatisiert und barrierefrei. Die Tina in Rostock etwa bietet Platz für 216 Fahrgäste. Solange die Flotte gemischt ist, lohnt es sich, die größeren Fahrzeuge dort einzusetzen, wo die Nachfrage am höchsten ist, etwa in der Hauptverkehrszeit auf stark belasteten Abschnitten oder bei Veranstaltungen.
Mit Nachfrageprognosen auf Basis von Zähldaten lässt sich genau bestimmen, welche Umläufe von größeren Fahrzeugen am meisten profitieren. Die Optimierung ordnet die Fahrzeuge dann entsprechend zu, soweit es die Umlaufstruktur zulässt. So spüren Fahrgäste den Nutzen der neuen Fahrzeuge schon, bevor die Flotte vollständig umgestellt ist.
Werkstatt im Hochlauf
Für die Werkstatt ist eine Flottenumstellung eine doppelte Belastung. Die alten Fahrzeuge brauchen weiterhin ihre gewohnte Wartung, oft sogar mehr, weil sie in die Jahre gekommen sind. Die neuen Fahrzeuge bringen neue Technik, neue Wartungspläne und in der Anfangszeit zusätzliche Arbeiten für Nachbesserungen und Gewährleistungsfälle. Gleichzeitig müssen Mitarbeitende geschult werden und Werkzeuge, Ersatzteile und Arbeitsplätze an die neuen Fahrzeuge angepasst werden.
Eine vorausschauende Werkstattplanung verteilt die Arbeiten so, dass Engpässe vermieden werden und die Verfügbarkeit der Flotte gesichert bleibt. Sie berücksichtigt Fristen, Kapazitäten, Qualifikationen und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen. Wie wir Werkstattabläufe optimieren, beschreiben wir auf der Seite zur Werkstattdisposition. Und wie sich Ersatzteilbedarfe prognostizieren lassen, zeigt die Seite zur Procurement Prediction.
Schulung des Fahrpersonals
Jede Fahrerin und jeder Fahrer muss auf den neuen Fahrzeugen geschult werden, bevor sie oder er sie im Fahrgastbetrieb fahren darf. Die Schulung findet in der Regel während der Arbeitszeit statt und bindet damit Personal, das im Fahrdienst fehlt. In Zeiten knapper Personaldecken ist das eine echte Herausforderung. Wie angespannt die Lage sein kann, zeigt ebenfalls Rostock, wo eine Straßenbahnlinie zwischen August 2022 und Mai 2023 wegen der Personalsituation vorübergehend nicht bedient wurde.
Die Schulungsplanung ist deshalb eng mit der Dienstplanung verknüpft. Wer wird wann geschult, ohne dass Dienste unbesetzt bleiben? Wie viele geschulte Personen braucht es zu welchem Zeitpunkt, damit die neuen Fahrzeuge wie geplant eingesetzt werden können? Ein Optimierungsmodell kann Schulungstermine und Dienste gemeinsam planen und dafür sorgen, dass Schulungen in nachfrageschwächere Zeiten fallen und die Zahl der geschulten Personen mit der Zahl der verfügbaren neuen Fahrzeuge Schritt hält. Wie wir Dienste unter vielen Regeln optimieren, beschreiben wir im Beitrag zur Dienstplanung im öffentlichen Verkehr.
Wenn gleichzeitig gebaut wird
Flottenumstellungen fallen oft mit Gleissanierungen und Netzerweiterungen zusammen. In vielen Städten wird das Netz gerade erneuert, und Baustellen führen zu Umleitungen, Linienkürzungen und Ersatzverkehren. Das verändert die Umläufe, die Fahrzeiten und manchmal auch, welche Fahrzeuge wohin fahren können.
Mit einem Optimierungsmodell lassen sich Baustellenzustände schnell durchrechnen. Man ändert die betroffenen Strecken, und das Modell zeigt, wie viele Fahrzeuge und Dienste gebraucht werden und welche Fahrzeuge sich für welche Umläufe eignen. Wie wir Ersatzverkehre planen, beschreiben wir im Beitrag zum Schienenersatzverkehr und auf der Seite zur SEV-Planung.
Netzerweiterung vorausschauend planen
Viele Städte planen nicht nur neue Fahrzeuge, sondern auch neue Strecken. Mit jeder Erweiterung ändert sich der Fahrzeugbedarf, die Umlaufstruktur und oft auch die Rolle einzelner Betriebshöfe. Wer die Flottenbeschaffung mit der Netzplanung verknüpft, vermeidet, dass in wenigen Jahren Fahrzeuge fehlen oder zu viele angeschafft werden. Szenarien für künftige Netze lassen sich mit denselben Modellen rechnen, die für den heutigen Betrieb eingesetzt werden.
Unsere Erfahrung
Hex entwickelt Optimierungslösungen für Bus-, Straßenbahn- und Bahnbetriebe. Im Schienenverkehr haben wir unter anderem gemeinsam mit den ÖBB und der Universität Klagenfurt Methoden für die Umlaufplanung von Fahrzeugen mit Wartungsbedingungen entwickelt, die 2024 mit dem Kärntner Forschungspreis und 2026 mit dem TRIGOS Kärnten ausgezeichnet wurden. In einem weiteren Projekt mit einer gemischten Flotte aus 42 Triebfahrzeugen dreier Typen haben wir Wartungsintervalle und Einsatzbeschränkungen direkt in die Optimierung integriert. Mehr dazu in unseren Case Studies und im Beitrag zum TRIGOS Kärnten 2026.
Wenn neue Fahrzeuge später kommen
Neue Fahrzeuge kommen selten exakt nach Plan. Lieferverzögerungen, Verzögerungen bei der Zulassung oder Kinderkrankheiten in den ersten Betriebsmonaten gehören zu fast jeder Flottenumstellung. Wer seinen Hochlauf nur auf einen einzigen Liefertermin ausrichtet, gerät schnell in Schwierigkeiten, wenn alte Fahrzeuge schon abgestellt sind und neue noch nicht fahren dürfen.
Deshalb lohnt es sich, mehrere Szenarien durchzurechnen. Was passiert, wenn drei Fahrzeuge vier Monate später kommen? Welche alten Fahrzeuge müssen dann länger im Betrieb bleiben, und reichen dafür die Ersatzteile und die Fristen der Hauptuntersuchung? Ein Optimierungsmodell zeigt für jedes Szenario, wie Umläufe, Werkstatt und Schulung angepasst werden müssen. So wird aus einem Risiko eine vorbereitete Entscheidung.
Den richtigen Zeitpunkt für die Ausmusterung finden
Genauso wichtig wie der Hochlauf der neuen Flotte ist der geordnete Abschied von der alten. Jedes alte Fahrzeug hat eigene Fristen, einen eigenen Zustand und eigene Kosten. Manche stehen kurz vor einer teuren Hauptuntersuchung, andere können noch Jahre fahren. Manche eignen sich als Ersatzteilspender für die übrigen Fahrzeuge der Serie.
Die Frage, in welcher Reihenfolge alte Fahrzeuge ausscheiden, ist ein klassisches Planungsproblem. Ein Modell berücksichtigt den erwarteten Liefertakt der neuen Bahnen, die anstehenden Untersuchungen und den Bedarf an Reserve. Es schlägt eine Reihenfolge vor, die Kosten spart, ohne die Verfügbarkeit im Betrieb zu gefährden. Wie wir solche Entscheidungen mathematisch abbilden, beschreiben wir auf der Seite zur MILP Modellierung.
Sie stellen Ihre Flotte um oder planen die Beschaffung neuer Fahrzeuge? Sprechen Sie mit uns. Wir zeigen Ihnen, wie sich die Übergangszeit planbar gestalten lässt.
Häufige Fragen
Kann das Modell mit unterschiedlichen Fahrzeugtypen umgehen?
Ja. Jeder Typ wird mit Kapazität, Einsatzbeschränkungen und Wartungsplan abgebildet, und das Modell ordnet die Fahrzeuge den passenden Umläufen zu.
Wie werden Kinderkrankheiten neuer Fahrzeuge berücksichtigt?
Über Reserven und eine vorsichtigere Einplanung in den ersten Monaten, die sich anhand der tatsächlichen Ausfalldaten schrittweise anpassen lässt.
Lässt sich die Schulungsplanung integrieren?
Ja. Schulungstermine werden gemeinsam mit den Diensten geplant, sodass der Fahrbetrieb gesichert bleibt.
Wann sollte die Planung der Flottenumstellung beginnen?
Am besten schon mit der Bestellung der Fahrzeuge. Je früher Umläufe, Werkstatt und Schulung gemeinsam betrachtet werden, desto mehr Spielraum bleibt für gute Entscheidungen.