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Ungefähr die Hälfte des Deutschen Eisenbahnnetzes ist nicht elektrifiziert. Dort fahren derzeit Diesel-Züge. Der Stromnetzausbau ist aufwendig und lohnt nicht für alle Strecken. Aus Sachsen kommt nun eine sehr pragmatische Lösung: Batteriezüge.

Talent 3 als Variante für den reinen BatteriebetriebTalent 3 als Variante für den reinen Batteriebetrieb(Bild: PR/Bombardier Transportations)

Es klingt so einfach. Wenn das Stromnetz vorhanden ist, wird die E-Lok angetrieben und gleichzeitig der Akku aufgeladen. Wenn das Netz endet, fährt der Zug einfach mit Strom aus dem Speicher weiter. Der Verkehrsverbund Oberelbe (VVO) will das Konzept in den kommenden Jahren umsetzen. Er ist für vier nicht elektrifizierte Nebenstrecken rund um die sächsische Landeshauptstadt Dresden zuständig. Dort fahren derzeit Dieseltriebwagen. Das ambitionierte Ziel des VVO: Bis 2024 sollen diese Diesel-Züge durch Fahrzeuge mit einem batterieelektrischen Antrieb ersetzt werden.

Die Möglichkeiten dafür loten jetzt die Technische Universität Berlin und der Zughersteller Bombardier Transportation aus. Der Hersteller hat mit dem Talent 3 schon einen Zug mit Batterieantrieb entwickelt, der erhält nun die passende Technik für den Oberleitungsbetrieb. Erste Probefahrten soll es schon im September geben.

Wirtschaftlichkeit und technische Umsetzung werden geprüft

Mit einer Machbarkeitsstudie soll die Wirtschaftlichkeit der neuen Technik und die mögliche Umsetzung geprüft werden. Die TU Berlin und Bombardier haben schon Erfahrungen mit batterieelektrischen Antrieben gesammelt. Professor Dietmar Göhlich von der TU Berlin sagt: "Durch die Zusammenarbeit profitieren alle Seiten von Synergieeffekten, da neue Modelle nicht immer wieder von Grund auf erstellt werden müssen."

Bombardier hat im Rahmen des Projektes einen Triebwagen mit Li-Ionen-Traktionsbatterien ausgestattet. Dabei wird das Primove Battery System eingesetzt, das der Hersteller schon in Bussen und Straßenbahnen verwendet. Das sind Nickel-Mangan-Cobalt (NMC)-Li-Ion-Zellen, die mit einer Wasser-Glykol Mischung gekühlt werden. Die Kühlung soll verhindern, dass die Akkus bei der Wiedergewinnung von Energie beim Bremsen überhitzen und so den Einsatz der normalen Bremsen minimieren.

Auf der internationalen Bahnkonferenz in Kopenhagen präsentierte Bombardier im vergangenen Jahr (PDF) schon ein paar Zahlen, wie ein solcher Batterietriebwagen aussehen könnte: Länge 56,20 m, maximale Leistung pro Triebwagen 2.020 kW. Vier Primove-Batterien sorgen auf dem Dach für eine Kapazität von 300 kWh. Diese Batterien sollen insgesamt rund 7,5 Tonnen wiegen. Weitere Batterien, um die Kapazität auf 440 kWh zu erhöhen, sind möglich. Geplant ist, die Akkus nur auf minimal 40 Prozent der Kapazität zu entladen, um die Akkus während der Ladezyklen zu entlasten, was die Lebensdauer verlängert.

Um die Reichweite zu erhöhen, soll die Höchstgeschwindigkeit auf 120 Kilometer pro Stunde reduziert werden. "Ist der Zug auf einer elektrifizierten Strecke unterwegs, lädt er über den Stromabnehmer auf dem Dach die Akkus auf", erläutert Stefan von Mach, Technischer Leiter des Projektes von Bombardier. "Wenn er dann ohne Oberleitung weiterfahren muss, nutzt er die gespeicherte Energie für den Antrieb." Die Kapazität des Testzuges ermöglicht derzeit Reichweiten von bis zu 40 Kilometern. Laut Bombardier ist das Ziel für die künftige Serienproduktion aber eine Reichweite von bis zu 100 Kilometern. Allerdings sollen die Batterien dann für die jeweilige Anwendung optimiert sein.

Erste Ergebnisse im Februar 2019

Mit einer solchen Reichweite könnten mehr als die Hälfte aller nicht elektrifizierten Strecken in Deutschland bewältigt werden. "Für die Streckenabschnitte in Sachsen kann der Einsatz solcher Fahrzeuge sinnvoll sein", sagt Burkhard Ehlen, Geschäftsführer des VVO. Zudem strebe der Freistaat Sachsen in der Zukunft einen weiteren Ausbau der Elektrifizierung an. Die Partner gehen davon aus, dass die Ergebnisse über eine mögliche Umsetzung im Februar 2019 vorliegen.

Die ersten mit Batterien ausgestatteten Züge gab es schon Ende des 19. Jahrhunderts. Das Fahrzeug der Pfälzischen Eisenbahn hatte 1896 immerhin schon eine Reichweite von 4,3 Kilometern. Derzeit ist der Einsatz von Akkus vor allem im Nahverkehr in Bussen verbreitet. Pilotprojekte gibt es unter anderem in Berlin, Braunschweig und Dresden. Im chinesischen Nanjing gibt es seit 2014 eine Batteriestraßenbahn.

Nach bisherigen Analysen geht Bombardier davon aus, dass die Kosten und der CO2-Ausstoß etwas über dem eines normalen E-Zuges liegen. Die Kosten für die Anschaffung eines Batteriezuges werden auf etwa 130 Prozent im Vergleich zu einem Dieselzug geschätzt, die Energiekosten liegen bei etwa 65 Cent pro Kilometer, beim Dieselzug kostet der Kilometer rund 1 Euro. Damit ist ein Batteriezug in der Anschaffung etwa so teuer wie ein Brennstoffzellenzug

Jan Frintert