E-Bahn

Der Elektrische Betrieb bei der Eisenbahn schont die Umwelt und das Klima, indem sie zunehmend regenerativ erzeugten Strom nutzt. Sie ist leiser, da elektrische Antriebe deutlich weniger Lärm verursachen als Dieselmotoren. Und das Bahnfahren wird schneller, vor allem auf Nebenstrecken mit vielen Haltstellen, denn Elektroantriebe benötigen weniger Zeit für das Beschleunigen. Dazu kommt die Möglichkeit der Rekuperation (Rückgewinnung der Bremsenergie).

Der Elektrifizierungsgrad ist bei Fernverkehrszügen schon nahezu bei 99 % und im Güterverkehr bei annähernd 94 %. Nur im Schienenpersonennahverkehr werden nur knapp 79 % aller Zugkilometer elektrisch zurückgelegt. Eine Alternative zu den klassischen Oberleitungen sind in diesem Fall Schienenfahrzeuge mit Batterie- und Brennstoffzellenantrieb. Anstelle einer Vollelektrifizierung des Netzes kann die Installation von Nachlademöglichkeiten (z. B. von kurzen Oberleitungsabschnitten zur batterieelektrischen Aufladung).

Eine Altermative zum E-Motor ist der H2-Motor.

Batterieelektrische Züge (BEMU) benötigen eine Oberleitungsladeinfrastruktur lediglich in Form von Elektrifizierungsinseln bzw. die Elektrifizierung in und im Umfeld von Bahnhöfen. Personenzüge können heute bereits mit aufgeladenen Batterien bis zu 80 km ohne Oberleitung elektrisch überbrücken.
So wird zum Beispiel in Nordfriesland die Elektrifizierung des Schienenpersonennahverkehr (SPNV) ab 2024 die Strecke Husum - Tönning - Bad St. Peter-Ording durchgeführt und mit den neuen batterieelektischen Fahrzeugen vom Typ Flirt Akku betrieben. Oberleitungsinselanlagen für die Nachladung wurden in Husum und Tönning errichtet. Mit dem neuen Fahrzeugeinsatz verbunden ist der barrierefreie Ausbau aller Bahnstationen zwischen Husum und Bad St. Peter-Ording.

Die Oberleitungsinselanlage unterliegt den gleichen technischen und betrieblichen Anforderungen wie die Oberleitungen im übrigen Streckennetz. Die Energiebereitstellung erfolgt mit genormten und nach TSI (Technische Spezifikation Interoperabilität) zugelassenen Bahnstromsystemen: 15 kV/16,7 Hz oder 25 kV/50 Hz.

Die Bahnstromversorgung der Oberleitungsinselanlagen erfolgt von einem Ladeunterwerk. Dabei wird Drehstrom dem vorgelagerten öffentlichen Verteilnetz in einphasigen Bahnstrom mit 15 kV oder 25 kV umgewandelt. Der Unterschied zu den vorhandenen Werken besteht in der grundsätzlich kleineren Leistung. Die Überwachung und Steuerung erfolgt genau so wie im Oberleitungsnetz von der regionalen Zentralschaltstelle (Zes) der DB Energie.

Die Akkus des Zuges können auch über stationäre Ladeeinrichtungen aufgeladen werden. Im Gegensatz zu den Oberleitungsinselanlagen, über die der Zug während der Fahrt Strom aufnehmen kann, handelt es sich bei den stationären Ladeeinrichtungen wie einem Elektranten oder der elektrischen Zugvorheizanlage um Anlagen, die die Aufladung der Batterien des Zugs im Stand bzw. in der Abstellung sicherstellen. quelle: Kai Wittig, DB Energie GmbH

Brennstoffzellenbasierte Züge kommen ohne Oberleitungsinfrastruktur aus. Die Brennstoffzelle wandelt Umgebungsluft und Wasserstoff in Wasser um. Bei dieser exothermen Reaktion entsteht Strom, der Lithium-Ionen-Akkus im Fahrzeugboden auflädt. So steht genügend Energie für den Elektromotor zur Verfügung, der den Zug auf eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h beschleunigt. Durch ein Rekuperationssystem lässt sich auch aus der Bremsenergie Strom für die Akkus gewinnen.
Eine Altermative zum E-Motor ist der H2-Motor.

Gemeinsam mit der Deutschen Bahn treibt die Siemens Mobility die klimafreundliche Verkehrswende voran. Für das Gemeinschaftsprojekt "H2goes Rail" wurde die nächste Generation Wasserstoffzüge der Mireo Plus H und eine neuartige Wasserstofftankstelle entwickelt.

Der Mireo Plus H bringt alles mit, was Sie für die Unabhängigkeit von Oberleitungen brauchen. Sie haben einen sicheren Wasserstofftank, eine effiziente Brennstoffzelle und leistungsstarke Antriebe für sehr hohe Beschleunigungswerte. Der Wasserstoffzug kommt ohne lokale Emissionen aus. Selbst die Betankung mit Wasserstoff dauert genauso lang wie die eines vergleichbaren Diesel-Triebzugs.

Der Wasserstoff wird in einer mobilen Tankstelle von DB Energie im DB Regio-Werk Tübingen durch Elektrolyse erzeugt. Dabei wird im sogenannten Elektrolyseur Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. In einem Kompressor verdichtet, wird der Wasserstoff in einem mobilen Speicher gelagert. Vor dem Tankvorgang wird der grüne Treibstoff im danebenliegenden Tanktrailer aufbereitet und gekühlt. Der mobile Aufbau ermöglicht weitere Erprobungsprojekte. DB Energie entwickelt, erprobt und optimiert die nötige Wasserstoffinfrastruktur.