回答をすべて読んだ訳ではないですが....

「ミュンヘンを朝発ち，ハイデルベルクへ立ち寄って夜までにフランクフルト空港に着く」ということであれば，例えば下記のスケジュールで可能です。料金は早割で39+19=58Euro。十分時間があります。

ミュンヘン発7:48--ハイデルベルク着10:44（直通）
ハイデルベルク発16:13--フランクフルト空港17:06（1回乗換）

ハイデルベルクはお城の見学が主なので，ツアーで行く必要はありません。駅前でタクシーにのって「シュロース」と言えばお城の上の入口に連れて行ってくれます。お城から下に降りて，通りに出ればタクシーがあります。駅には大きなコインロッカーがあります。