Hydrail - Die Technologie für fahrdrahtlosen elektrischen Schienenverkehr

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Wir haben uns heute an zwei Arten von Zügen gewöhnt: Einerseits elektrische, die ihre Energie aus Kraftwerken beziehen, welche an anderer Stelle Strom erzeugen und diesen über den Fahrdraht oder in manchen Ländern und Anwendungen auch über Stromschienen an den Zug liefern. Die Alternative ist der dieselbetriebene Zug, welcher die im Dieselkraftstoff enthaltene Energie an Bord durch einen entsprechend ausgelegten Dieselmotor umwandelt und über je nach Ausführung unterschiedliche Antriebe (mechanisch, hydraulisch, elektrisch)  zu den Antriebsrädern bringen. Aus weltweiter Sicht ist der Dieselantrieb dominant, weil er einfachen autonomen Betrieb mit minimaler Infrastrukturinvestition ermöglicht. Man braucht dafür "nur" Schienen und Signaltechnik, eine Lokomotive oder einen Dieseltriebwagen, den dafür erforderlichen Dieselkraftstoff, und schon kann's losgehen.  Aber Dieselantrieb heißt eben immer CO2-Emission und Schadstoffe in der Form von Partikel und Stickoxiden, um nur die wichtigsten zu nennen. Und die sind lokal, also dort wo der Zug betrieben wird, wirksam, häufig dort wo auch viele Menschen leben.

Was wir offensichtlich für die Zukunft brauchen ist ein System, dass autonomen Betrieb und saubere Energie kombiniert. Auftritt: Wasserstoff. Wenn dieser Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen erzeugt wird und mit Brennstoffzellen und Batterien zu einem sauberen und effizienten Hybridantrieb kombiniert wird, schaffen wir diese emissionsfreie und autonome Verkehrsform, deren Fahrkomfort und die Geräuschkulisse jener entspricht, die sowohl Passagiere als auch Anrainer von elektrischen Zügen gewöhnt sind.

Seit ca. 15 Jahren haben die Forscher, Ingenieure und Eisenbahnunternehmen mit den Schienenfahrzeugherstellern hart gearbeitet, gemeinsam Prototypen gebaut und evaluiert und Varianten für verschiedene Anwendungen engineert. Nun kann die Community mit Zuversicht feststellen: Unabhängig davon, ob das Ziel, ist emissionsfreie regionale Zugsverbindungen zu realisieren, Green Logistics am Verschubbahnhof oder in Seehäfen zu realisieren oder die Fracht von Industriekunden von Nebenstrecken zu großen Netzwerkknoten zu bringen, die Hydrail Lösungen können all dies leisten.

Mehr Info auf http://www.hydrail.org

Hydrail im regionalen Personenverkehr

(c) Alstom

Nachdem 2014 eine Absichtserklärung zwischen einer Reihe von deutschen Bundesländern und dem Schienfahrzeughersteller ALSTOM unterzeichnet wurde, die zum Ziel hatte, ab 2018 wasserstoffbetriebene, lokal emissionsfreie Brenstoffzellen-Triebwagenzüge in Betrieb zu nehmen, konnten sich Fachexperten im Herbst letzten Jahres von den Fortschritten überzeugen. Auf der Innotrans 2016 präsentierte ALSTOM die neueste Variante ihrer Corradia-Linie, den iLint, ein Elektrotriebwagenzug angetrieben von einem Brennstoffzellen-Hybridsystem, welches seine Energie aus dem Wasserstoff bezieht, der in den am Zug installierten Wasserstofftanks gespeichert ist.

Derzeit laufen die umfangreichen Prüfverfahren und Tests, die erforderlich sind um eine europäische (TSI) Zulassung für den Personenverkehrsbetrieb  zu erhalten. Der Erhalt der notwendigen Dokumente wird für das Ende dieses Jahres erwartet. Die ersten Einheiten werden dann in Niedersachsen den Betrieb aufnehmen, kurz darauf gefolgt von den weiteren Pionier-Bundesländern Deutschlands Baden-Württemberg, Hessen und Nord-Rhein-Westfalen. Es wird erwartet, dass einige weitere Kandidaten, wie Schleswig-Holstein kurz darauf ebenfalls auf diese neue umweltfreundliche Verkehrsvariante setzen - gemeinsam mit Verkehrsträgern auch außerhalb Deutschlands.

Mehr Information erhalten Sie über den folgenden Link

http://www.alstom.com/products-services/product-catalogue/rail-systems/trains/products/coradia-ilint-regional-train-/

 

Straßenbahnen mit Hydrail-Technologie?

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Auch Straßenbahnen oder sogenannte Light Rail Anwendungen können erheblich von der Hydrail Technologie profitieren. Wie die bisherigen Erfahrungen beispielsweise in der Karibik zeigen, ist der Bau und die Entwicklung von neuen Linien wesentlich unkomplizierter und mit niedrigeren Investitionen verbunden, als dies für Straßenbahnlinien der Fall wäre, die von der Fahrdrahtinfrastruktur abhängig sind. Es gibt Untersuchungen, die zeigen, dass mit Wasserstoff und Brennstoffzellen-Hybridantrieben ausgerüstete Linien in Bezug auf die Gesamtkosten sogar mit Bus Rapid Transit Systemen konkurrieren können, da ihr Energieaufwand pro Passagier-km deutlich niedriger ist.

Die Straßenbahnen in der Karibik (Oranjestad, Aruba) sind die erste Flotte, die im regulären Linienbetrieb steht; ihre historischen Vorbildern nachempfundenen Wagen tragen zusammen mit dem Wegfall der dass Straßenbild beeinträchtigenden Oberleitungen wesentlich zur Attraktivität dieser Lösung für touristische Regionen bei, wie auch Anwendungen im arabischen Raum zeigen.

In Bezug auf Deployment wird voraussichtlich der chinesische Markt die Führung übernehmen, einige der dort ansässigen Rolling Stock Firmen haben weitreichende Kooperationen mit Stückzahlen auf Serienfertigungsniveau angekündigt und erste Prototypen, wie den hier abgebildeten vorgestellt und erprobt.

Verschub- und Fahrverschublokomotiven

Auch Verschublokomotiven können hervorragend von der fahrdrahtlosen Elektrifizierung profitieren. Je nach Anwendung werden rein mit on-board Speichern ausgerüstete Fahrzeuge rasch an Ihre Leistungsgrenzen geraten und benötigen dann wahrscheinlich unterstützende Technik. Die wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle als "Range oder Leistungsextender" stellt hier eine attraktive Option dar.

Damit kann der aus Sicherheits- und Betriebsablaufgründen fahrdrahtlose Verschubverkehr ganz- oder mehrtägig ohne Zwischenladung abgewickelt werden und eine wesentliche Verbesserung der Umweltbilanz im Vergleich mit Dieseltraktion erzielt werden. Berechnungen zeigen, dass dieser Betrieb auch zu gleichen oder niedrigeren Betriebskosten führen und damit nicht nur die Anrainer, sondern auch die Betreiber zufrieden stellen kann.

Besonders attraktiv erscheint der Einsatz von Lokomotiven im Fahrverschub, bei dem nicht nur am Rangier- und Güterbahnhof Waggons bewegt werden müssen, sondern komplette Frachtzüge zusammengestellt werden und über kurze bis mittlere Strecken auf nicht elektrifizierten Strecken, bspw. zu den nächsten Knotenbahnhöfen gefahren werden müssen. in diesem Fall sind im gemischten Verkehr Fahrgeschwindigkeits-Auflagen zu erfüllen, um nicht durch zu geringe Geschwindigkeiten Kapazitätsengpässe aufzubauen. Die mit der steigenden Fahrgeschwindigkeit einhergehenden höheren Leistungsanforderungen sind nur in hybrider Weise sinnvoll darstellbar, wobei sich die Balance nach der konkreten Anwendung richten wird.

Die erste Volllokomotive dieses Typs wurde in den USA gebaut und umfasste die Konversion eines sogenannten Switchers der BNSF. Die hier im Rahmen der 10 IHC in Neumünster gezeigte Hybridlokomotive ist zwar keine mit Wasserstoff und Brennstoffzellen ausgerüstete, ihre besondere modulare Konstruktion würde aber eine entsprechende Erweiterung der Modellpalette relativ einfach machen. 

Solche und ähnliche Projekte befinden sich derzeit in Deutschland, Tschechien und einigen anderen Ländern in Planung.