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Hybridtriebwagen : Zwei Motoren in einem Zug

  • -Aktualisiert am

Der Revolutionär fährt äußerlich ganz unauffällig daher. Dabei ist die Technik in seinem Inneren bisher einmalig im deutschen Schienennetz Bild: Peter Thomas

Bis zu 25 Prozent weniger Treibstoff soll ein mit Hybridantrieb ausgerüsteter Triebwagen der Bahn gegenüber konventionell angetriebenen Fahrzeugen verbrauchen.

          Der Revolutionär fährt äußerlich ganz unauffällig daher. Auf den ersten Blick würde denn auch kein Fahrgast dem Verbrennungstriebwagen 642129 der Westfrankenbahn ansehen, dass in seinem Innern Technik steckt, die bisher einmalig im deutschen Schienennetz ist: Von Juni 2011 bis März 2012 ist dieser dieselmechanische Siemens Desiro mit einem Hybrid-Powerpack von MTU Friedrichshafen ausgerüstet worden. Im kombinierten Betrieb von Diesel- und Elektromotor soll die Garnitur durch effizientere Energieausnutzung und Rekuperation von Bremsenergie künftig bis zu 25 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen als ihre Baureihengeschwister, sagt Uwe Bold von DB Systemtechnik.

          Anfang April verlässt das Fahrzeug erstmals das DB-Werksgelände in Kassel und wird zu Erprobungs- und Zulassungsfahrten nach München geschleppt. Auf der Innotrans in Berlin (September 2012) soll der Hybrid-Triebwagen öffentlich präsentiert werden. Nach erfolgreicher Zulassung will die Bahn den Triebwagen dann Ende 2012 auf der Verbindung Aschaffenburg - Miltenberg in Dienst stellen. Die 37 Kilometer lange Strecke mit 14 Halten eigne sich hervorragend, um die neue Technik zu erproben, erläutert Projektleiter Claus Werner von der DB Regionetz Verkehrs GmbH. Das Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Deutschen Bahn und verantwortlich für die Umsetzung des Hybridisierungskonzeptes, während DB Systemtechnik als Hersteller des Fahrzeugs auftritt.

          Energiespeicher auf dem Dach

          Auch wenn der umgebaute Triebwagen laut den Simulationen von MTU Friedrichshafen künftig rund ein Viertel weniger Dieselöl verbrauchen soll als bisher, ist das Fahrzeug keineswegs sparsam motorisiert: Früher wurde der Zug von zwei MTU-Sechszylinder-Reihenmotoren mit jeweils 275 Kilowatt Leistung bewegt. An die Stelle dieser Antriebseinheit haben die zur Tognum-Gruppe gehörenden Motorenhersteller vom Bodensee nun Powerpacks gesetzt, die einen 315 Kilowatt starken Dieselmotor und einen elektrischen Kurbelwellenstartergenerator in sich vereinen. Als Motor liefert diese elektrische Maschine 200 Kilowatt Dauerleistung und bis zu 400 Kilowatt in der Spitze. Als Generator setzt sie hingegen beim Bremsen einen großen Teil der Bewegungsenergie in elektrische Energie um, die auf dem Dach in Lithium-Ionen-Batterien gespeichert wird.

          Eine Abgas-Nachbehandlung durch selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden sorgt dafür, dass der neue Dieselmotor die Grenzwerte der Emissionsstufe EU III B einhält. Weil dazu Harnstofflösung in den Abgasstrom eingespritzt wird, gehört zum neuen Powerpack auch ein entsprechender Zusatztank. „Wir stellen mit diesem Powerpack den derzeit erreichbaren ökologischen Stand der Antriebstechnik für Verbrennungstriebwagen dar“, sagt Ingo Lehmann zufrieden. Der Elektroingenieur arbeitet seit 2007 an der Bahn-Hybridtechnik und leitet das Projekt auf Seiten von MTU Friedrichshafen.

          Im kombinierten Betrieb von Diesel- und Elektromotor soll die Garnitur  bis zu 25 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen als ihre Baureihengeschwister

          Der Hybridmodus, in dem Dieselmotor und Elektromaschine parallel zueinander eingesetzt werden, ist vor allem für die Beschleunigung (Boost) und hohe Geschwindigkeiten gedacht. Als weitere Betriebsformen steht das Fahren nur mit Diesel- oder Elektromotor zur Verfügung. Gespeist werden die Batterien vor allem durch die Rekuperation von Bremsenergie: Der Elektromotor dient dabei als Generator und wandelt Bewegungsenergie in Strom um, die bei herkömmlichen Bremsen als Wärme an die Umwelt abgegeben würde. Außerdem kann die sehr schlank konstruierte Elektromaschine Strom erzeugen, wenn der Dieselmotor gerade in einem wenig günstigen Bereich läuft.

          Das rein elektrische Fahren ist auch durch die geringe Lärmbelastung attraktiv. Zum Beispiel kann der bisher stets vernehmlich dieselnde Triebwagen nun flüsterleise und lokal emissionsfrei aus einem Bahnhof ausfahren. Solche akustische Umweltverträglichkeit ist neben dem geringeren Verbrauch ein wichtiges Argument für Claus Werner. Insgesamt könne ein EVU wie die DB Regionetz Verkehrs GmbH jedenfalls bei Neuausschreibungen von Leistungen im Schienenpersonennahverkehr mit ökologisch und ökonomisch effizienten Triebwagen punkten, wenn bestehende Triebwagen mit Hybridantrieben remotorisiert werden.

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