Schienenersatzverkehr war lange ein Thema für Wochenenden und Nächte. Eine Weiche wird getauscht, ein paar Busse fahren die Strecke ab, am Montag rollt der Zug wieder. Diese Zeiten sind vorbei. Mit den Generalsanierungen in Deutschland werden hoch belastete Korridore für jeweils rund ein halbes Jahr komplett gesperrt. Der Ersatzverkehr ist dann kein Provisorium mehr, sondern für Monate das Rückgrat des Regionalverkehrs einer ganzen Region.
Für Aufgabenträger, Eisenbahnverkehrsunternehmen und Busunternehmen ist das eine enorme Herausforderung. In diesem Beitrag zeigen wir, was die Planung eines großen Ersatzverkehrs so anspruchsvoll macht und wie mathematische Optimierung dabei hilft, mit knappen Fahrzeugen und knappem Personal ein verlässliches Angebot zu fahren.
Die Dimension der Aufgabe
Die gesetzliche Grundlage bildet die im Juni 2024 verabschiedete Novelle des Bundesschienenwegeausbaugesetzes. Darin sind 41 Korridore genannt, die in den kommenden Jahren generalsaniert werden sollen. Den Anfang machte 2024 die Riedbahn zwischen Frankfurt und Mannheim. Für die täglich bis zu 16.000 Reisenden in Regional- und S-Bahnen richtete die DB damals einen Ersatzverkehr mit 150 neuen Bussen ein.
Seither folgt eine Sperrung auf die nächste. Nach Hamburg und Berlin standen 2026 unter anderem die Abschnitte zwischen Nürnberg und Regensburg, zwischen Obertraubling und Passau sowie die rechte Rheinstrecke zwischen Troisdorf und Wiesbaden auf dem Programm. Für 2027 sind weitere Korridore angekündigt, darunter München und Rosenheim, die Main-Neckar-Bahn und die Schnellfahrstrecke zwischen Berlin und Lehrte. Laut Bayerischer Eisenbahngesellschaft sollen die Sanierungen bis Mitte der 2030er-Jahre andauern.
Jede dieser Sperrungen braucht ein eigenes Ersatzkonzept, eigene Busse und eigenes Personal. Und das in einem Markt, in dem Busfahrerinnen und Busfahrer ohnehin knapp sind.
Warum Ersatzverkehr so schwer zu planen ist
Auf den ersten Blick scheint die Aufgabe einfach. Die Züge fallen aus, also fahren Busse. Bei näherem Hinsehen wird es kompliziert.
Ein Zug transportiert in der Spitze mehrere Hundert Menschen, ein Bus einen Bruchteil davon. Wer die Kapazität einer Regionalbahn ersetzen will, braucht also viele Fahrzeuge, die in kurzen Abständen fahren. Dazu kommt, dass Busse langsamer sind und im Straßenverkehr stecken bleiben können. Der Fahrplan des Ersatzverkehrs kann den Zugfahrplan deshalb selten einfach nachbilden.
Viele Bahnhöfe liegen zudem nicht an der Straße, sondern müssen über Ersatzhaltestellen angefahren werden. Nicht jede Ortsdurchfahrt verträgt Gelenkbusse, nicht jeder Bahnhofsvorplatz hat Platz für mehrere wartende Fahrzeuge. Und die Anschlüsse an den verbleibenden Zugverkehr, an Fernzüge und an regionale Buslinien müssen trotzdem funktionieren.
Oft werden deshalb verschiedene Angebotsformen kombiniert. Schnellbusse fahren nur die großen Knoten an, Haltebusse bedienen jede Station, Expressverbindungen verbinden die Enden der Sperrung direkt. Jede dieser Linien braucht ihren eigenen Takt und ihre eigenen Fahrzeuge.
Drei Planungsprobleme in einem
Aus Sicht der Optimierung verbirgt sich hinter einem großen Ersatzverkehr nicht ein Problem, sondern mindestens drei, die eng miteinander verbunden sind.
Das Angebot
Welche Linien sollen fahren, mit welchem Takt und welchen Fahrzeuggrößen? Grundlage sind Fahrgastzahlen, Reisezeiten auf der Straße und die Anschlüsse im Netz. Hier lässt sich bereits viel gewinnen, wenn Varianten systematisch verglichen werden, statt sich früh auf eine festzulegen.
Die Umläufe
Aus dem Angebot ergeben sich Tausende einzelne Fahrten. Die Umlaufplanung bestimmt, welcher Bus welche Fahrten übernimmt und wo er zwischendurch abgestellt wird. Gerade bei Ersatzverkehren sind die Abstellflächen oft improvisiert und knapp, und die Busse kommen häufig von verschiedenen Unternehmen mit eigenen Betriebshöfen. Das macht das Problem zu einem klassischen Multi Depot Problem, wie wir es im Beitrag zur Busumlaufplanung ausführlich beschreiben.
Das Personal
Schließlich braucht jeder Bus eine Fahrerin oder einen Fahrer. Die Dienste müssen alle arbeitsrechtlichen Regeln einhalten, und viele Fahrerinnen und Fahrer kommen von auswärts, manchmal aus anderen Regionen oder Ländern. Unterkünfte, Anfahrtswege und Ablösepunkte müssen mitgeplant werden. Wie wir Dienstpläne optimieren, erklären wir im Beitrag zur Dienstplanung im ÖPNV.
Wer diese drei Probleme nacheinander löst, verschenkt Potenzial. Ein Angebot, das auf dem Papier gut aussieht, kann bei der Umlaufplanung zu viele Fahrzeuge brauchen. Ein Umlaufplan, der mit wenig Fahrzeugen auskommt, kann Dienste erzwingen, die sich nicht besetzen lassen. Deshalb rechnen wir die Auswirkungen jeder Angebotsvariante bis zur Fahrzeug- und Personalzahl durch.
Szenarien rechnen, bevor Busse bestellt werden
Bei geplanten Sperrungen liegt der größte Hebel in der Vorbereitung. Monate vor dem ersten Bautag müssen Aufgabenträger und Unternehmen entscheiden, wie viele Busse sie ausschreiben oder anmieten. Diese Zahl bestimmt einen großen Teil der Kosten.
Mit mathematischer Optimierung lassen sich verschiedene Szenarien in kurzer Zeit vergleichen. Wie viele Busse brauchen wir, wenn der Schnellbus alle 15 statt alle 20 Minuten fährt? Was spart es, wenn eine Ersatzhaltestelle näher an die Hauptstraße rückt? Was passiert, wenn die Reisezeit auf einem Abschnitt wegen einer Baustelle auf der Straße um fünf Minuten steigt? Jede dieser Fragen lässt sich mit einem Rechenlauf beantworten, der Minuten statt Tage dauert.
Aus unseren Projekten wissen wir, dass sich diese Geschwindigkeit direkt in bessere Entscheidungen übersetzt. Wenn eine Variante nur einen Klick entfernt ist, werden mehr Varianten geprüft. Und je mehr Varianten geprüft werden, desto wahrscheinlicher findet man eine, die mit weniger Fahrzeugen auskommt oder die Fahrgäste schneller ans Ziel bringt.
Wenn es ungeplant passiert
Nicht jeder Ersatzverkehr lässt sich monatelang vorbereiten. Eine Oberleitungsstörung, ein Unwetter oder ein Unfall können eine Strecke von einer Minute auf die andere sperren. Dann muss innerhalb kürzester Zeit ein Ersatzverkehr stehen, mit den Bussen, die gerade verfügbar sind, und den Fahrerinnen und Fahrern, die gerade erreichbar sind.
Manuelle Prozesse brauchen dafür oft Stunden. Ein Optimierungssystem kennt die aktuellen Positionen der Fahrzeuge, die Verfügbarkeiten des Personals und die Strecken, die bedient werden müssen. Es berechnet in Minuten einen vollständigen Einsatzplan und aktualisiert ihn, sobald sich die Lage ändert. Wie das im Detail funktioniert, zeigen wir auf der Seite zur SEV-Planung und zur Echtzeitdisposition.
Anschlüsse sichern
Für Fahrgäste ist ein Ersatzverkehr vor allem dann ärgerlich, wenn er zu verpassten Anschlüssen führt. Ein Bus, der fünf Minuten nach dem Fernzug am Knotenbahnhof ankommt, verlängert die Reise schnell um eine Stunde. Gleichzeitig kann ein Bus nicht beliebig lange auf einen verspäteten Zug warten, weil sonst die nächste Fahrt in Verzug gerät.
Diese Abwägung ist ein klassisches Optimierungsproblem. Welche Anschlüsse sind wie wichtig, wie viele Fahrgäste betreffen sie, und was kostet eine Wartezeit an anderer Stelle? Mit Echtzeitdaten aus dem Zugverkehr lassen sich solche Entscheidungen automatisiert vorbereiten. Ähnliche Fragen stellen sich bei der Koordination von Bahnzubringern im Regelbetrieb, die wir auf der Seite zur Busverkehrsplanung beschreiben.
Viele Beteiligte, ein gemeinsamer Plan
Ein großer Ersatzverkehr hat viele Beteiligte. Die DB InfraGO plant die Baustelle, die Aufgabenträger bestellen das Angebot, Eisenbahnverkehrsunternehmen sind für ihre Fahrgäste verantwortlich, und oft fahren mehrere Busunternehmen parallel. Jede Organisation hat eigene Systeme, eigene Datenformate und eigene Prozesse.
Damit der Ersatzverkehr trotzdem aus einem Guss funktioniert, braucht es eine gemeinsame Datenbasis. Fahrplandaten, Fahrzeugpositionen und Personaleinsätze müssen zusammenfließen. Unsere Lösungen binden sich dafür an bestehende Systeme an, über gängige Standards wie GTFS, SIRI, VDV-Schnittstellen oder individuelle APIs. Mehr dazu auf der Seite zur Datenintegration.
Auch für Busunternehmen eine Chance
Für private Busunternehmen sind die Generalsanierungen nicht nur Belastung, sondern auch eine Chance. Ersatzverkehre werden in großem Umfang vergeben, und wer ein verlässliches Angebot mit effizient eingesetzten Fahrzeugen und Personal machen kann, hat in Ausschreibungen einen klaren Vorteil.
Mit einer optimierten Umlauf- und Dienstplanung können Unternehmen genauer kalkulieren, wie viele Fahrzeuge und Dienste sie für ein bestimmtes Los tatsächlich brauchen. Das verbessert die Angebote und reduziert das Risiko, sich zu verkalkulieren. Und im laufenden Betrieb hilft die Optimierung, Ausfälle abzufangen, ohne die vereinbarte Qualität zu gefährden.
Woran man ein gutes Ersatzkonzept erkennt
Ein Ersatzverkehr ist gut, wenn Fahrgäste ihn trotz Umstieg akzeptieren. Das klingt selbstverständlich, lässt sich aber an messbaren Größen festmachen. Wie stark verlängert sich die Reisezeit gegenüber dem Zug? Wie viele Anschlüsse gehen verloren? Wie voll sind die Busse in der Spitze, und wie oft bleiben Fahrgäste stehen, weil der Bus voll ist? Und schließlich, wie viele Fahrzeuge und Dienste braucht das Konzept, um diese Qualität zu erreichen?
Diese Größen stehen in einem Spannungsverhältnis. Mehr Busse verbessern die Qualität, kosten aber Geld und Personal, das womöglich gar nicht verfügbar ist. Optimierung macht diesen Zusammenhang transparent. Sie zeigt für jede Variante, welche Qualität mit welchem Aufwand erreichbar ist, und hilft so, eine bewusste Entscheidung zu treffen.
Welche Daten für die Planung nötig sind
Für ein erstes Szenario brauchen wir den Zugfahrplan der betroffenen Strecke, Fahrgastzahlen nach Station und Tageszeit, die möglichen Ersatzhaltestellen mit ihren Fahrzeiten auf der Straße sowie die verfügbaren Fahrzeuge und Abstellflächen. Wo Erfahrungswerte aus früheren Sperrungen vorliegen, etwa tatsächliche Fahrzeiten der Busse, fließen sie direkt in das Modell ein und machen die Planung deutlich realistischer.
Österreich und die Schweiz
Auch in Österreich und der Schweiz sind Streckensperrungen mit Ersatzverkehr alltäglich, wenn auch meist in kleinerem Maßstab als bei den deutschen Generalsanierungen. Die Planungslogik ist dieselbe. Wir haben unsere Verfahren im Schienenverkehr unter anderem gemeinsam mit den ÖBB im Projekt Anexia Rail entwickelt und kennen die betrieblichen Besonderheiten im Alpenraum. Mehr dazu im Beitrag zum TRIGOS Kärnten 2026.
Sie planen einen Ersatzverkehr oder bereiten ein Angebot für eine SEV-Ausschreibung vor? Sprechen Sie mit uns. Wir rechnen gerne ein Szenario mit Ihren Daten durch.
Häufige Fragen
Ab welcher Größe lohnt sich eine Optimierung des Ersatzverkehrs?
Bei mehrmonatigen Sperrungen mit Dutzenden Bussen praktisch immer. Schon ein eingesparter Bus über die gesamte Bauzeit deckt die Kosten einer Optimierung oft mehrfach.
Kann das System mit Bussen verschiedener Unternehmen umgehen?
Ja. Verschiedene Betreiber, Betriebshöfe und Fahrzeugtypen werden im Modell als eigene Parameter abgebildet.
Wie schnell steht ein Plan bei einer ungeplanten Sperrung?
In Minuten. Voraussetzung ist, dass die Stammdaten wie Fahrzeuge, Personal und mögliche Ersatzhaltestellen im System hinterlegt sind.