Nachhaltigkeit ist ein zentraler Aspekt der Mobilität. Steigen die Menschen vom Auto auf den ÖV um oder aufs Velo, sinken die CO2-Emissionen, der Lärm und die Schadstoffe in der Luft. Die Optimierung der Verkehrsflüsse kann dabei helfen, ÖV und Langsamverkehr attraktiv zu machen und die Nachhaltigkeit zu fördern. In dieser Absicht hat sich die Stadt Winterthur zum Ziel gesetzt, den Bahnhof Grüze zu einem multimodalen Mobilitätshub umzubauen. Dabei sollen ÖV, Infrastruktur und alternative Mobilitätsangebote wie Mietvelos und E-Scooter aufeinander abgestimmt werden.
Der geplante Mobilitätshub ist für die Forschung von grossem Interesse, denn er gibt als Reallabor Einblick in konkrete Problemstellungen und Lösungen, die auch anderswo Anwendung finden können. Das Institut für Data Science der School of Engineering der ZHAW modelliert deshalb einen sogenannten digitalen Zwilling vom künftigen Bahnhof Grüze. Das Forschungsprojekt ist Teil des Horizon-Europe-Projekts MOVEO (Intelligent Framework for Inclusive and Seamless Transport Infrastructure and Mobility Services), an welchem die ZHAW als assoziierte Partnerin seit 2025 beteiligt ist.
Nicolai Mallig
Dozent beim IDS Institut für Data Science
«Manchmal bilden sich in der Simulation Staus an Stellen, an denen man das nicht erwarten würde. Dann wissen wir, dass wir noch einen Fehler im Modell haben.»
Simulation hilft bei der Fehlersuche
Das Projektteam von MOVEO hat die Arbeiten im vergangenen Herbst aufgenommen. «Wir haben in der ersten Etappe die Personenflüsse und das Umsteigen modelliert und die Leistungsfähigkeit der Infrastruktur getestet», sagt Claudio Gomez, der den ZHAW-Beitrag zum europäischen Gesamtprojekt MOVEO leitet. «Wir haben unter anderem analysiert, wo Probleme bei Treppen und Lifte entstehen könnten», so Gomez weiter. Ein besonderes Augenmerk sei dabei auf die Zugänge für Menschen mit eingeschränkter Mobilität gelegt worden.
Eine der grösseren Herausforderungen der ersten Etappe war gemäss Nicolai Mallig das Modellieren der Routen der Fussgänger:innen. Der Verkehrsingenieur ist im Januar zum Team dazugestossen. «Manchmal bilden sich in der Simulation Staus an Stellen, an denen man das nicht erwarten würde. Dann wissen wir, dass wir noch einen Fehler im Modell haben. Hier hilft uns die Visualisierung bei der Fehlersuche.», so Mallig. «Erst wenn alle Fehler behoben und das Verhalten realistisch ist, kann mit der Analyse begonnen werden.», Mallig weiter.
Synergien mit der Stadtentwicklung
Die Idee, Grüze zu modellieren, geht auf Vicente Carabias-Hütter zurück. Er leitet den Forschungsschwerpunkt Nachhaltige Energiesysteme und Smart Cities an der ZHAW und verantwortet das Projekt «Smart City Winterthur» am Amt für Stadtentwicklung. In dieser Doppelrolle erkannte er die Synergien zwischen dem geplanten Mobilitätshub, dem Projekt MOVEO und der Smart-City-Strategie Winterthurs. Das Modell von Grüze entsteht Gomez zufolge jedoch unabhängig von der Stadt. «Wir tauschen uns regelmässig aus und die Stadt hilft uns bei der Datenbeschaffung. Sie ermöglicht uns zum Beispiel den Zugriff auf Kameradaten, um die Frequenz die Velofahrer:innen anonym zu erfassen», so Gomez.
Claudio Gomez
Dozent beim IDS Institut für Data Science
«Wir tauschen uns regelmässig aus und die Stadt hilft uns bei der Datenbeschaffung. Sie ermöglicht uns zum Beispiel den Zugriff auf Kameradaten, um die Frequenz die Velofahrer:innen anonym zu erfassen.»
Optimierte Busverbindungen
In der zweiten Projektetappe wird es darum gehen, den Verkehr rund um Grüze zu modellieren. «Wir werden mittels mathematischer Optimierungsverfahren neue Linienkonzepte für die Buslinien zur Anbindung des Bahnhofs Grüze erstellen », erklärt Nicolai Mallig. Das Modell enthält bereits die beiden Perrons der Haltestelle Grüze Nord, obschon diese noch nicht gebaut ist. «Dieses Szenario ist komplexer und dadurch für die Modellierung anspruchsvoller und interessanter», so Mallig weiter. In einem weiteren Schritt sollen Algorithmen getestet werden, um die Ankunfts- und Abfahrtszeiten der Busse so auf den Fahrplan der S-Bahn abzustimmen, so dass sich kurze Wartezeiten ergeben.
Eine Brücke und offene Fragen
Der digitale Zwilling von Grüze soll helfen, Konzepte und Methoden zur Planung multimodaler Verkehrsdrehscheiben zu entwickeln. Die aus dem Modell gewonnenen Erkenntnisse könnten aber auch eine positive Auswirkung auf die Fertigstellung des Mobilitätshub haben. Fundiertes Wissen ist gerade jetzt, wo die 400-Meter lange Leonie-Moser-Brücke fertiggestellt wurde, wichtig. Der 71 Millionen Schweizer Franken teure Bau bildet ein Kernelement der geplanten Verkehrsdrehscheibe. Da jedoch noch unklar ist, wann die geplante S-Bahn-Haltestelle Grüze Nord realisiert wird, äussern kritische Stimmen Bedenken, ob die Verkehrsdrehscheibe ihr Potenzial ohne diese zusätzlichen Perrons entfalten kann.
Ein ETH-Bericht zuhanden des Bundesrates hat kürzlich die Priorität des Haltestellenbaus herabgestuft und damit die Fertigstellung des Mobilitätshubs verzögert. Erkenntnisse aus der zweiten Projektetappe könnten nun in den Diskussionen zwischen Stadt und Bund dazu beitragen, den Weg in die Nachhaltigkeit nicht nur zu ebnen, sondern seine Verwirklichung auch zu beschleunigen.
Headerbild: StadtWinterthur/Marcus Schmid
