Schnellladestation für Batteriezüge

Die nach eigenen Worten weltweit erste Schnellladestation für Batteriezüge mit Namen Voltap soll die Weichen für mehr E-Züge dieser Art stellen. Im SPNV kommen derzeit verbreitet noch Dieseltriebwagen zum Einsatz, die auch auf Streckenabschnitten mit Oberleitung mit Diesel fahren. Das Problem seien Teilstrecken ohne Oberleitung. In Deutschland sind rund 40 Prozent des Schienennetzes nicht elektrifiziert. Um diese Lücken zu überwinden, setzen Eisenbahnunternehmen nach wie vor auf Dieselzüge. Auf solchen Strecken bieten sich jedoch Batteriezüge (BEMU – Battery Electric Multiple Unit) als eine Lösung an. BEMUs fahren auf Strecken mit Oberleitung rein elektrisch. Batterien ermöglichen eine Reichweitenverlängerung in der Größenordnung von 60 bis 80 km auf nicht elektrifizierten Abschnitten.

Problem dabei: Ist die Batterie leer, endet die Fahrt, wenn nicht rechtzeitig ein elektrifizierter Abschnitt erreicht wurde. Eine technische Lösung will die neu entwickelte Schnellladestation namens Voltap liefern. Sie ermögliche es Batteriezügen, betrieblich notwendige Stand- und Haltezeiten zum Aufladen zu nutzen. Die Investitionskosten liegen mit Voltap – beispielsweise im Vergleich zu herkömmlichen Umrichterwerken – um den Faktor fünf niedriger, informieren swt und Furrer+Frey. Die Testreihen in Tübingen zeigten: Voltap funktioniere. Um von vornherein die Voraussetzungen für eine spätere Zulassung zu schaffen, wurden die Testreihen durch den TÜV Süd begleitet.

Während das allgemeine Stromnetz mit einer Frequenz von 50 Hertz arbeitet, kommt beim Bahnstrom bislang die Frequenz 16,7 Hertz zum Einsatz. Das Gleichrichten der Wechselspannung zur Aufladung der Batterien übernimmt die Leistungselektronik des Zuges. Allerdings, so der Ansatzpunkt von Voltap, kommen moderne Batteriezüge auch mit 50 Hertz Frequenz zurecht. Eine Umwandlung der Frequenz für den Zug scheint nicht mehr notwendig zu sein – und damit direktes Laden möglich. Das schnelle Aufladen stelle dennoch hohe Ansprüche an das vorgelagerte Stromnetz und die elektronischen Komponenten im Umfeld des Zuges. Während des Ladens ist das Netz hohen Belastungen ausgesetzt, die auszugleichen seien. Besonderes Augenmerk lag auf der sogenannten Unsymmetrie, die ein elektrisches Bahnfahrzeug in Form einer einphasigen Last erzeugt und die für ein Stromnetz problematisch sein kann. Unter dieser Konstellation Mittelspannungsnetz–Ladestation–Batteriezug eine Netzverträglichkeit herzustellen, sei der entwicklungstechnische Knoten, den die Entwickler mit Voltap gelöst hätten: Batteriezüge ließen sich mit der neuen Technologie mit Leistungen von bis zu 1,2 MW je Zugeinheit netzverträglich aufladen. Als nächsten Schritt planen die swt und Furrer+Frey, Voltap an die Schiene zu bringen, um mit entsprechenden BEMU-Prototypen die Praxistauglichkeit nachzuweisen. (mab)