Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Batterie und Brennstoffzellen - Alternative Antriebe für Schienenfahrzeuge

Hintergrund

Dieselgetriebene Schienenfahrzeuge bilden derzeit auf nicht elektrifizierten Strecken das Rückgrat des regionalen und überregionalen Nahverkehrs. Der Einsatzbereich erstreckt sich vom Kurzstreckenbetrieb mit häufigen Halten an regionalen Bahnhöfen und Haltestellen bis hin zu überregionalem Betrieb mit hohen Geschwindigkeiten.

Getrieben durch den Willen, umweltfreundliche Antriebe zu verwenden, sollen dieselgetriebene Schienenfahrzeuge durch Batterietriebzüge oder Wasserstofftriebzüge ersetzt werden. Diese Umstellung stellt Betreiber aufgrund einer geringeren Reichweite der Fahrzeuge, anderer Nachladeinfrastruktur und neuartiger Betriebskonzepte vor Herausforderungen.  Darüber hinaus ist die Wirtschaftlichkeit dieser Fahrzeuge stark abhängig vom jeweiligen Betrieb. Eine Abschätzung der tatsächlichen Kosten eines solchen Fahrzeugs ist derzeit nur schwierig zu führen.

Am Institutsteil Bahnsystemtechnik wird mithilfe von Datenanalysen und Simulation der Einsatz alternativer Antriebe für Schienenfahrzeuge, insbesondere im Nahverkehr, untersucht. Neuartige Betriebsstrategien werden entwickelt und Fragen der Wirtschaftlichkeit und Kosten der modernen Antriebskonzepte beantwortet.

 

Mögliche Aufgabenstellungen

Recherche zum Stand der Technik im Bereich alternative Antriebe

  • Datenauswertung Energiespeicher: Batterie, Brennstoffzelle
  • Datenauswertung Betrieb: z. B. Fahrverhalten, Strecken, Fahrpläne
  • Datenauswertung Fahrzeug: z. B.  Anfahrverhalten, Fahrwiderstände, Klimatisierung
  • Modellbildung Energieversorgung: z. B. Batteriealterung, Energiemanagementsystem
  • Modellbildung  Betrieb: z. B.  Fahrermodelle, Streckenmodelle
  • Modellbildung Fahrzeug: z. B.  Klimamodelle, Antriebsstrang
  • Simulation: Intelligente Batteriezugsteuerung
  • Simulation: Anforderungen an Fahrzeuge mit alternativen Antrieben

 

Voraussetzungen

  • Interesse an Schienenfahrzeugen und neuartigen Technologien
  • Interesse an einer interdisziplinären Fragestellung im Bereich Maschinenbau und Elektrotechnik
  • Gute Kommunikationsfähigkeit, gute Deutsch- oder Englischkenntnisse
  • Gründliches, zuverlässiges und selbstständiges Arbeiten
  • Interesse am Erlernen neuer Tools wie Python, Matlab oder Dymola

Haben Sie Interesse an dem Arbeitsgebiet oder Fragen zu möglichen Themenstellungen?
Dann schreiben Sie mir einfach eine E-Mail oder rufen Sie mich an!

 

Ansprechpartner

Sebastian Reimann M.Sc.
Telefon: 0721 / 608 – 41826
E-Mail: sebastian.reimann∂kit.edu