Energiemanagement und Betriebsstrategien

Dieselgetriebene Schienenfahrzeuge bilden derzeit auf nicht elektrifizierten Strecken das Rückgrat des regionalen und überregionalen Nahverkehrs. Der Einsatzbereich erstreckt sich von 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 neuartigen Betriebskonzepten 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.

Mithilfe einer Multiphysik-Simulation lassen sich neuartige Betriebsstrategien entwickeln und Fragen der Wirtschaftlichkeit und Kosten der modernen Antriebskonzepte beantworten. Das Ziel ist es, ein intelligentes Energiemanagementverfahren zu entwickeln, das einen wirtschaftlichen, zuverlässigen und energiesparenden Betrieb ermöglicht. Dabei wird nicht nur das einzelne Fahrzeug betrachtet, sondern durch einen gesamtsystemischen Ansatz der gesamte Betrieb der Fahrzeuge.

Vorherige Projekte: Energiemanagement für Diesel-Hybrid-Fahrzeuge

Der Einsatz von Dieselfahrzeugen ist durch den Einsatz von kostenintensiven und klimaschädlichen Kraftstoffen gekennzeichnet. Mit dem Ziel Kraftstoffe einzusparen und damit kurzfristig einen  klimafreundlicheren  Verkehr auf der Schiene zu ermöglichen wurde auf System- und Fahrzeugebene ein Diesel-Hybrid Antrieb untersucht. Die Untersuchungen auf Basis einer umfangreichen Multiphysik-Simulation haben z. B. den optimalen Power-Split zwischen E-Maschine und Verbrennungsmotor untersucht und erhebliches Kraftstoffeinsparpotential aufgezeigt.