Batteriezüge kommen an

Batteriezüge kommen an

Die Elektromobilität breitet sich zum Glück auf den Straßen aus, allen Lieferschwierigkeiten zum Trotz. Hohe Preise für fossile Antriebsenergie helfen dabei.

Von vielen unbemerkt hat es der Elektroantrieb auch auf die Schiene geschafft.

Das ist natürlich keine Neuigkeit, die erste elektrische Lokomotive wurde bereits 1879 vorgestellt, ungefähr gleichzeitig mit den ersten Elektroautos.

Ein Problem gibt es aber: Elektrische Lokomotiven und Zügen benötigen Oberleitungen. Heute sind in Deutschland lediglich 61 Prozent des Streckennetzes elektrifiziert, weit hinter der Schweiz (100 Prozent), Italien (72 Prozent) oder Polen und Spanien (64 Prozent). besonders auf Regional- und Nebenstrecken wird in Deutschland nach wie vor mit Dieselantrieb gefahren.

Elektrifizierte Bahnstrecken in Europa

Keine erfreuliche Situation also. Doch in den letzten Jahren wurden batterieelektrische Züge auf die Schiene gestellt, die auch ohne Oberleitung emissionsfrei fahren können. Und natürlich sparen sie Energie durch Rekuperation. 2017 hatte Bombardier (nunmehr Alstom) mit Probefahrten begonnen. Mittlerweile bieten die meisten großen Hersteller von Personenzügen batterieelektrische Versionen ihrer Regionalzüge an und die Deutsche Bahn unternimmt neuerdings einen Betriebsversuch mit Passagieren.

Auch bei der Bahn ist der batterieelektrische Zug keine echte Neuheit. 1907 ging der Wittfeld-Akkumulatortriebwagen in Betrieb und fuhr immerhin bis in die 1960er. Die Reichweite des größten Modells mit 293 Kilowattstunden Kapazität und 23,5 Tonnen Gewicht betrug immerhin 180 Kilometer.

Mit der Baureihe ETA 150 fuhr die Deutsche Bahn fast zehn Jahre lang mit 232 Batteriezügen. Die Kapazität lag zwischen 350 und 550 Kilowattstunden und das Gewicht der Batterie zwischen 15 und 20 Tonnen. Bleibatterie eben! Die Reichweite lag bei beachtlichen 300 Kilometern.

Die heutigen Modelle können bis zu 200 km/h schnell sein, auch wenn die typische Einsatzgeschwindigkeit bei 140 km/h liegt. Die wesentliche Anwendung ist der Regionalverkehr und da sind die Geschwindigkeiten weniger hoch als bei der der Fernbahn.

Zwischendurch kann der Zug auf der Strecke per Oberleitung nachladen und sich aus Gleich- und Wechselstrom unterschiedlicher Spannungen bedienen. Falls nötig, kann ein kurzes Stück Oberleitung an einer Station aufgebaut werden, was sehr viel billiger als der vollständige Ausbau einer kompletten Strecke ist. Spezielle Ladestationen sind damit gänzlich überflüssig, denn die Oberleitung kann bis zu 15 Millionen Watt liefern – genug für 100 gleichzeitige Ladevorgänge für Elektroautos mit jeweils 150 kW Ladeleistung.

Für den Einsatz zwischen Stationen mit Oberleitung reichen 100 Kilometer Reichweite vollkommen aus und die notwendige Batterie kann relativ klein ausfallen. Dadurch ist der Zug deutlich leichter und günstiger, als wenn man Kapazität für einen ganzen Betriebstag mitschleppen müsste. Trotz höherer Geschwindigkeit und mehr Verbrauch für den Komfort der Kundschaft (Heizung, Klimatisierung) reichen 500 kWh Kapazität aus.

Dieser kurze Film zeigt das Konzept sehr anschaulich.

Statt der Lithium-Akkus können auch Brennstoffzellen zum Einsatz kommen, die mit Wasserstoff betrieben werden. Das ist derzeit allerdings noch die teurere Variante.

Die Technologien auf Straße und Schiene wachsen derzeit zusammen: Batterieelektrische Züge, Pkws und LKWs (vielleicht ebenfalls mit Zwischenladungen aus der Oberleitung) übernehmen die Rolle des Dieselantriebs und auch beim autonomen Fahren kommen zunehmen ähnliche Systeme zum Einsatz – doch das ist eine ganz andere Geschichte!