Etwa die Hälfte des Schienennetzes in der EU ist nicht elektrifiziert – und ein großer Teil wird auch in Zukunft nicht elektrifiziert werden, denn eine vollständige Streckenelektrifizierung ist in vielen Fällen nicht wirtschaftlich umsetzbar. Um die Klima- und Luftreinhalteziele zu erreichen, stellt der Einsatz von Brennstoffzellen und Batterien in Schienenfahrzeugen einen sinnvollen Ansatz als Ersatz für den heutigen Dieselbetrieb und eine Komplettelektrifizierung dar. Aber welche Antriebs- und Energieversorgungsoption eignet sich für unterschiedliche Einsatzfälle technisch, ökologisch und ökonomisch jeweils am besten?
Am DLR werden dafür neuartige Antriebs- und Nachlade- und Betankungsoptionen auf der Basis von Batterien und Wasserstoff-Brennstoffzellen für teil- und nichtelektrifizierte Schienenstrecken konzipiert, simuliert, ausgelegt und bewertet. In einer Bildschirmpräsentation werden die am DLR entwickelten Methoden und Werkzeuge vorgestellt, die konkret für den Vergleich der Antriebsalternativen angewendet werden. So werden Daten– von Komponenten und Fahrzeugen erhoben und charakterisiert sowie Linien- und Netzanalysen durchgeführt. Im Bereich der Modellentwicklung und Validierung kommen optimierungsbasierte Softwaremodelle zum Einsatz, mit denen Energieflüsse simuliert und Energiemanagementsysteme ausgearbeitet werden können. Hardwareprüfstände dienen dem Test und der Validierung von Komponenten, u. a. für Batterien und Brennstoffzellensysteme. Antriebs- und Energieversorgungsinfrastrukturen werden ausgelegt und hinsichtlich der Lebenszykluskosten und ökologischer Parameter bewertet. Die Arbeiten erfolgen in enger Abstimmung verschiedener DLR-Institute im Projekt Next Generation Train sowie in Zusammenarbeit mit der Schienenfahrzeugindustrie, Eisenbahnverkehrsunternehmen und Aufgabenträgern.