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Effizienzgetriebene Evolution und Innovation schienenfahrzeugseitiger Antriebssysteme

Erstellt am: 22.02.2011 | Stand des Wissens: 28.02.2017
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Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel


Im Schienenverkehr sind gegenwärtig Fahrzeuge mit Elektro- oder Dieselmotor die Regel.
Durch den relativ hohen Entwicklungsstand von Elektro- sowie (Groß-)Dieselmotoren bestehen nur (noch) geringe zusätzliche Einsparpotenziale. Dabei wird vor allem auf die Weiterentwicklung bereits vorhandener Technologien wie z.B. die zweistufige Turboaufladung gesetzt. Das schon seit 1930 bekannte System ermöglicht eine höhere Nennleistung trotz einer niedrigeren Drehzahl. Opel hat seitdem die Technik durch zusätzliche Ladedruckregulierung optimiert [SIEB13] . Dies verringert auch für die Hersteller den Anreiz zur Entwicklung neuer Antriebstechnologien im Schienenverkehr. Aufgrund der geringen Motorenstückzahlen für die Eisenbahnbranche kommt es anstelle von Neuentwicklungen häufig zur Übertragung von aus dem Straßenverkehr bewährten Technologien auf den Schienenverkehr. So wird z.B. auch an der Nutzung von Brennstoffzellen im Schienenverkehr geforscht. Auch Hybridkonzepte könnten im Schienenverkehr zukünftig ebenso wie alternative Kraftstoffe eine Rolle spielen. Die ersten Prototypen an Brennstoffzellen-Zügen sollen vor Ende 2017 vor allem auf den Strecken Bremerhaven nach Buxtehude und Cuxhaven fahren. Bis 2020 sollen dort insgesamt 14 Züge zum Einsatz kommen [WILK16; WiWo16a]

Die bahnindustrieseitigen Entwicklungsbemühungen werden nichtsdestotrotz auch aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus künftig auf weitere Effizienzsteigerungen der eingesetzten Antriebssysteme abzielen. Aufgrund des niedrigen technologischen Effizienzpotenzials wird mittlerweile jedoch auch mehr Fokus auf halbautomatische Fahrsysteme und Fahrzeitenoptimierung gelegt, um das Energieeffizienzpotenzial zu steigern. [OZHI16 ; YANG16; Umil16].

Neben den erwähnten wirtschaftlichen Hemmnissen, die aus einem relativ kleinen Absatzmarkt und der vergleichsweise langen Fahrzeugnutzungsdauer von mehr als 30 Jahren resultieren, ergeben sich Zielkonflikte auch hinsichtlich der Dieseltraktion. Verschärfte Abgasemissionsgrenzwerte für Partikel und Stickoxide erfordern zunehmend auch innermotorische Eingriffe zur Modifikation des Verbrennungsprozesses. Durch die Ausstattung alter Dieselrangierlokomotiven mit neuen Partikelfiltersystemen sollen die Partikelemissionen bis 2020 erheblich gesenkt werden [DBAG15b]. Auch die Nachrüstung von Oxidations- und Reduktionskatalysatoren trägt einen entscheidenden Beitrag zur Verminderung von schädlichen CO2-Emissionen bei [APS05e]. Insofern könnten innovative Antriebskonzepte, die die Umsetzung beider Maßgaben berücksichtigen, zumindest in einzelnen Marktsegmenten Wettbewerbsvorteile gegenüber konventionellen Lösungsansätzen erlangen [Zapp10].

Entwicklungspotenziale des oberleitungsgespeisten Elektroantriebs

Auch wenn elektrische Triebfahrzeuge bereits gegenwärtig einen hohen Entwicklungsstand aufweisen und im verkehrsträgerübergreifenden Vergleich Spitzenpositionen in puncto Energieeffizienz sowie Schadstoffausstoß einnehmen, können für diese Antriebstechnik weitere Innovationspotenziale identifiziert werden. Im Wesentlichen erstrecken sich die Optimierungsansätze auf gewichtsreduzierende Maßnahmen an den Antriebskomponenten, die geringere Beschleunigungswiderstände zur Folge haben. Durch den Einsatz von Mittelfrequenz- oder supraleitenden Transformatoren könnte so die Gesamtmasse elektrischer Antriebsanlagen gesenkt und somit deren Wirkungsgrad erhöht werden. Während im erstgenannten Fall insbesondere wirtschaftliche Implementierungshemmnisse bestehen, da die betreffenden Bauelemente zum jetzigen Zeitpunkt unverhältnismäßig hohe Investitionskosten erfordern, ist die finale Bahntauglichkeit von supraleitenden Transformatoren mit Blick auf die Belastungs- und Lebensdaueranforderungen bislang noch nicht nachgewiesen. Für diesen Bereich besteht weiterer Forschungsbedarf. [VDB10a]. Bekannt ist jedoch bereits, dass durch den Einsatz eines Hochtemperatur-Supraleiters der im Schnitt 5 t schwere Transformator eines Regionalzuges um ca. die Hälfte kleiner und leichter wird [VDI02].

Einen weiteren Entwicklungsansatz, welcher neben effizienzrelevanten Gewichtseinsparungen die Vorteile geringerer Bauraumbeanspruchung und höherer Verschleißfestigkeit auf sich vereint, stellt das Konzept direkt angetriebener Radsätze dar. Hierbei werden Elektromotoren unmittelbar an den Radsatzwellen eines Schienenfahrzeuges montiert, wodurch sich die Energieübertragungs- und -wandlungskette bedeutend verkürzen lässt. [VDB10a]

Entwicklungspotenziale des Dieselantriebs

Derzeit sind im Hinblick auf Dieselantriebe unterschiedliche Effizienzsteigerungsansätze erkennbar. Eher klassischen Optimierungsverfahren zuzuordnen sind hierbei sog. innermotorische Maßnahmen, die eine saubere Verbrennung des genutzten Dieselkraftstoffes sicherstellen. Durch den Einsatz von Speichereinspritztechnik (Common Rail-Verfahren), einer Brennraumoptimierung sowie der Verwendung geeigneter Abgasrückführungs- und Ladeluftkühlungssysteme können sowohl Abgasemissionen als auch der spezifische Treibstoffverbrauch bis zu einem bestimmten Grad gesenkt werden. Darüber hinausgehende Effizienzsteigerungen sind indessen mit einem erhöhten Schadstoff- und Partikelausstoß verbunden, sodass es in diesem Fall zusätzlicher Abgasnachbehandlungskonzepte bedarf. [WiHa13] Die Deutsche Bahn hat sich zum Ziel gesetzt die absoluten Emissionen von Dieselrußpartikeln bis zum Jahre 2020 um 55 % zu senken. 2015 waren davon bereits 41,7 % erreicht. Durch Investitionen in schadstoffarme Rangierlokomotiven wurden mittlerweile die meisten alten Diesellokomotiven ersetzt [DBAG15b].

Den Ansatzpunkt für weitere Energiesparmaßnahmen bilden die Standphasen der Triebfahrzeuge. Dieselmotoren von Eisenbahnfahrzeugen müssen bei niedrigen Außentemperaturen vorgewärmt oder über Nacht warm gehalten werden, damit sie gestartet werden können. Häufig geschieht dies, indem die Motoren während der Nacht periodisch für eine gewisse Zeit (z. B. 30 Minuten) angelassen werden, was mit Lärm- und Schadstoffemissionen verbunden ist. Alternativ können jedoch, wenn keine warme Halle zur Verfügung steht, spezielle Heizeinrichtungen installiert werden, die aus der Fahrzeugbatterie oder von externen Elektranten mit Strom versorgt werden. Diese Lösung wurde, nachdem sie einige kleinere Eisenbahnverkehrsunternehmen wie die “Häfen und Güterverkehr Köln AG“ (HGK) bereits seit längerer Zeit angewandt hatten, auch bei einigen DB-Unternehmen eingeführt. Die meisten Anlagen funktionieren vollautomatisch und können bereits im Voraus programmiert werden. Ein zeitgesteuertes Vorheizen findet ebenso im Falle von Triebzügen des Schienenpersonenverkehrs Anwendung. [APS05e]

Der relativ neue Typ der Mehrmotoren-Lokomotiven könnte weitere Energieeinsparpotenziale bieten. Nicht ein großes Dieselaggregat, sondern mehrere kleinere Motoren kommen hier zum Einsatz. 2011 startete die Deutsche Bahn einen Rahmenvertrag mit Bombardier über 200 Mehr-Motor-Lokomotiven, die zunehmend die bisher üblichen Dieselgroßmotoren ersetzen sollen. Durch diese Veränderung sollen jährlich bis zu 300.000 l Diesel eingespart werden [VDI14] . Das neue Antriebskonzept zielt unter anderem darauf ab, im Leerlaufbetrieb befindliche Rangierlokomotiven mit hinreichender Leistung für notwendige Grundfunktionen zu versorgen, ohne die durch großvolumige Motoren in diesem Zustand verursachten hohen Abgas- und Partikelemissionsmengen hervorzurufen. Während eines temporären Fahrzeugstillstands wird deshalb lediglich ein Verbrennungsaggregat verwendet, alle übrigen Motoren kommen erst bei zunehmend angeforderter Traktionsleistung zum Einsatz. Mehrmotoren-Systeme werden auch in Streckenlokomotiven eingebaut, wie z. B. in der Diesellokomotive TRAXX DE Multi-Engine von Bombardier Transportation. Abbildung 1 zeigt anteilig, welche Leistung die Dieselmotoren auf Messfahrten im Rahmen der Vorentwicklung des Fahrzeugs im Regionalverkehr zwischen Hamburg und Cuxhaven tatsächlich erbringen mussten. Der hohe Anteil an Leerlauf und niedriger Leistungsanforderung lässt darauf schließen, dass dort die Nutzung eines kleineren Motors ausreichte. Bei Streckenlokomotiven ist die Nutzung der Start-Stopp-Technik für die temporär überflüssigen Motoren effizient und garantiert dadurch einen geringeren Energieverbrauch. Neben der durch kleinere Motoreneinheiten zu erzielenden ökologischen Vorteilhaftigkeit ergibt sich zudem auch ein wirtschaftlicher Nutzen, da entsprechende, in Großserienproduktion hergestellte Antriebsaggregate bedeutend niedrigere Investitionskosten aufweisen. [ScHe11b; BiPö12]


Lastspektrum_Dieslmotor_SPNV.gifAbb. 1: Lastspektrum eines Dieselmotors im Regionalverkehr [ScHe11b]



Alternative Hybrid- und Brennstoffzellenkonzepte

Neben den konventionellen Traktionsarten, für die eine weitere technische Fortentwicklung zu erwarten ist, können ferner alternative Antriebskonzepte als Innovationstreiber für energieeffizienzsteigernde Lösungsansätze angesehen werden. Besonders Systeme mit mindestens zwei unabhängigen Energieträgern bzw. -umwandlern (Hybridtechnologien) finden in der Forschung und vermehrt auch im alltäglichen Betriebseinsatz Beachtung. Das größte Anwendungsfeld für diese Technologien sind Diesel-Hybrid-Lösungen, d. h. Traktionssysteme, die entsprechende Verbrennungsmotoren mit einer weiteren Energieträgerart kombinieren. Diese Systeme machen mittels Energiespeicher die anfallende Bremsenergie nutzbar und ermöglichen den Betrieb des Verbrennungsmotors verstärkt in energetisch günstigen Leistungsbereichen [SaZi10]. Ein Beispiel hierfür ist der mit zwei sog. "Hybrid-Powerpacks" und einer Batterie ausgestattete Siemens-Desiro-Nahverkehrstriebzug der Westfrankenbahn, das erste Fahrzeug mit Diesel-Hybrid-Technologie im deutschen Personenverkehr. Die "Hybrid-Powerpacks" wurden von der MTU Friedrichshafen entwickelt und bestehen jeweils aus einem Diesel- und einem Elektromotor [Wern11]. Weitere Projekte werden seit 2014 von der Deutschen Bahn in Cottbus durchgeführt. In Kooperation mit dem japanischen Technikkonzern Toshiba, der die Batterietechnologie für den Umbau liefert, wird derzeit eine 50 Jahre alte Diesellokomotive der 294er Reihe zur Diesel-Batterie Hybrid-Lokomotive umgebaut. Der Prototyp soll bis Mitte 2017 fertiggestellt sein und dann in die Testphase übergehen [COT16].

Ferner erlauben einige Lösungen, den Dieselmotor in den Standphasen regulär aus- und erst ab bestimmten Geschwindigkeiten automatisch wieder zuzuschalten. Im Falle von Rangierlokomotiven finden entsprechende Hybridansätze bereits praktische Anwendung (vgl. hierzu [OoDu09] und [Hill10].

Die mit Hybridantrieben ausgestatteten Triebfahrzeuge beschränken sich dabei allerdings nicht ausschließlich auf die Fahrzeuge mit Dieselmotoren, sondern ermöglichen in einigen Fällen auch das Zusammenspiel abweichender Antriebskonzepte. So existieren sowohl im Straßenbahn- als auch Vollbahnsegment Triebwagen, die oberleitungsgespeiste Elektromoren mit der Nutzung eines Akkumulators verbinden, um längere Streckenabschnitte ohne Fahrdrahtinfrastruktur überwinden zu können [JRE10; Leno07; SöZu07].

Darüber hinaus bilden Brennstoffzellen eine vielversprechende Speicher- und Umwandlungskomponente für Hybrid-Schienenfahrzeuge. Unter Verwendung dieser Technik kann durch Wasserstoff (in Verbindung mit aus der Umgebungsluft entnommenem Sauerstoff) Traktionsstrom erzeugt werden, welcher ebenfalls das Befahren oberleitungsfreier Netzbereiche erlaubt (vgl. hierzu [JRE10]). Im Gegensatz zu den bislang für diese Zwecke eingesetzten Diesellokomotiven bzw. Triebzügen zeichnen sich Brennstoffzellenfahrzeuge durch lokale Schadstoffemissionsfreiheit aus, sodass entsprechende Strecken sowie deren unmittelbare Umgebung vor Kohlenmonooxid-, Stickoxid- oder Partikelemissionen bewahrt werden. [JRE10] . Seit 2009 fährt in den USA unter der Leitung von der Privatbahn BNSF und in Zusammenarbeit mit dem Militär eine 127 t schwere Rangierlok, die mit Wasserstoff gespeist wird und elektrisch fährt [ING09] . Auch in Deutschland sollen ab Ende 2017 Brennstoffzellenzüge im deutschen Nahverkehr fahren. Diese sollen vor allem auf Nebenstrecken ohne Oberleitungen eingesetzt werden [NTV16] und [WiWo16a].

In den letzten Jahren wurden auch hybride Antriebssysteme erforscht, die Dieselmotoren direkt mit Brennstoffzellen kombinieren. Dabei wird Wasserstoff durch die Thermolyse von Ammoniak hergestellt. Das sogenannte „cracking“ produziert erhebliche Mengen an Wasserstoff und für die notwendige thermale Energie sorgen hierbei die Abgase des Dieselmotors. Dieses System wurde als hocheffizient eingestuft, da es über den gesamten Lebenszyklus bis zu 53 % weniger Treibhausgasemissionen produziert als Dieseltraktionen ohne selektive Katalysatorsysteme [HOGE16].

Der Nachhaltigkeitsindex verschiedener Antriebstechnologien zeigt, dass Brennstoffzellen und elektrische Antriebe die höchste Nachhaltigkeit versprechen, jedoch erfordern beide Technologien hohe Investitionen. In Abbildung 2 ist der Well-to-Whell Nachhaltigkeitsindex für die derzeit verfügbaren Alternativen angegeben [DIN16].


Nachhaltigkeitsindex.jpgAbb. 2: Well-to-wheel Nachhaltigkeitsindex für verschiedene Antriebstechnologien [DIN16]. ULSD = extrem schwefelarmer Diesel; SCR = selektives Katalysatorsystem; NG = Erdgas. (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)



Publikationen

Ansprechpartner
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Innovative Antriebstechnologien im Schienenverkehr (Stand des Wissens: 05.05.2017)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?344435
Literatur
[APS05e] o.A. Der "Erste Umweltvergleich Schienenverkehr", Berlin, 2005/06
[BiPö12] Bikle, Urs, Pöpper, Christian, Werle, Thomas, Kreile, Markus, Miller, Martin Die Diesellokomotive TRAXX DE Multi-Engine, veröffentlicht in Eisenbahntechnische Rundschau, Ausgabe/Auflage 09/2012, DVV Media Group GmbH, Hamburg, 2012/09, ISBN/ISSN 0013-2845
[COT16] Kompalia, Peggy Cottbuser Bahner bauen Hybrid-Lok: Fahrzeuginstandhaltung fertigt Prototypen, Lausitzer Rundschau, Cottbus, 2016/11/05
[DBAG15b] o.A. Deutsche Bahn Integrierter Bericht, Berlin, 2015
[DIN16] Dincer, I., Zamfirescu, C. A review of novel energy options for clean rail applications, veröffentlicht in Journal of Natural Gas Science and Engineering, Ausgabe/Auflage 28, 2016, Online-Referenz doi:10.1016/j.jngse.2015.12.007
[Grün06] Grünwald, Reinhard Perspektiven eines CO2- und emissionsarmen Verkehrs - Kraftstoffe und Antriebe im Überblick, 2006/07
[Hill10] Hiller, Klaus Visionen zum Thema Rangierlokomotiven, veröffentlicht in ZEVrail, Ausgabe/Auflage 08/2010, Georg Siemens Verlag / Berlin , 2010/08, ISBN/ISSN 1618-8330
[HOGE16] Hogerwaard, Janette, Dincer, Ibrahim Comparative efficiency and environmental impact assessments of a hydrogen assisted hybrid locomotive, veröffentlicht in International Journal of Hydrogen Energy, Ausgabe/Auflage 41/16, 2016, Online-Referenz doi:10.1016/j.ijhydene.2016.01.118
[ING09] Weidelich, Friedhelm Erste emissionsfreie Großlok fährt in den USA, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf, 2009/08/07
[JRE10] o. A. JR East Group - Sustainability Report 2010, 2010/09
[Leno07] Eric Lenoir Nizza weiht die erste Straßenbahn mit Batteriebetrieb ein, 2007/11/26
[NTV16] o.A. Weltweit erste Verwendung: Regionalbahn setzt Brennstoffzellen-Züge ein, n-tv Nachrichtenfernsehen GmbH, Köln, 2016/09/20
[OoDu09] Oostra, Jolt, Dunger, Werner Hybrid-Rangierlokomotiven: Technik und Anwendungen, veröffentlicht in ZEVrail, Ausgabe/Auflage 09/2009, Georg Siemens Verlag / Berlin , 2009/09, ISBN/ISSN 1618-8330
[OZHI16] Ozhigin, Artem , Prunev, Pavel , Sverdlin, Victor , Vikulina, Yulia Development of an algorithm for energy efficient automated train driving, Proceedings of the 8th European Congress on Embedded Real Time Software and Systems, TOULOUSE, France., 2016
[SaZi10] Sandig, Rainer, Zikoridse, Gennadi Sinkende Grenzwerte treiben Entwicklung voran, veröffentlicht in Internationales Verkehrswesen - Spezial September 2010 GreenTech: Energieeffiziente Fahrzeugtechnik, Ausgabe/Auflage 09/10, DVV Media Group GmbH / Hamburg, 2010/09
[ScHe11b] Schimke, Robert, Heghmanns, Alexander, Beitelschmidt, Michael, Geradts, Karlheinz, Degenhardt, Andreas Steuerung von Mehrmotorenlokomotiven mit Start/Stopp-Funktion, veröffentlicht in Eisenbahningenieur, Ausgabe/Auflage 10/2011, DVV Media Group GmbH, Hamburg , 2011/10, ISBN/ISSN 0013-2810
[SIEB13] Siebenpfeiffer, Wolfgang Energieeffiziente Antriebstechnologien: Hybridisierung-Downsizing-Software und IT (Vol. 1), Springer Fachmedien, Wiesbaden, 2013, ISBN/ISSN 978-3-658-00789-8
[SöZu07] Söffker, Carsten, Tutzauer, René Bahn-Antriebstechnik für sensible Streckenabschnitte und zur Energierückgewinnung, veröffentlicht in Elektrische Bahnen, Ausgabe/Auflage 07, Georg Siemens Verlag, 2007/07, ISBN/ISSN 0013-5437
[Umil16] Umiliacchi, Silvia, Nicholson, Gemma, Zhao, Ning, Schmid, Felix, Roberts, Clive, Delay management and energy consumption minimisation on a single-track railway, veröffentlicht in IET Intelligent Transport Systems, Ausgabe/Auflage 10/1, 2016, Online-Referenz doi:10.1049/iet-its.2015.0054
[VDB10a] o. A. VDB-Positionspapier Nr. 03/2010 des AK Innovation & Technologie zum Thema "Energieeffiziente Antriebe", 2010/11/04
[VDI02] Hegersberg, Peter Energie: Bei Stromspeichern und Kurzschlussbegrenzern steht die Markteinführung bevor, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf, 2002/02/15
[VDI14] o.A. Viermotorige Lokomotiven sollen jährlich bis zu 300 000 l Diesel sparen, VDI GmbH, Düsseldorf, 2014/08/29
[Wern11] Werner, Claus Mit Bremsenergie in Bayern unterwegs, veröffentlicht in Internationales Verkehrswesen SPEZIAL, Ausgabe/Auflage 04/2011, DVV Media Group GmbH, Hamburg, 2011/04, ISBN/ISSN 0020-9511
[WiHa13] Wintruff, Ingo, Haußmann, Aaron Motortechnologien zur Erfüllung der Emissionsstufe EU IIIB, veröffentlicht in Güterbahnen, Ausgabe/Auflage 03/2013, Alba Fachverlag, Düsseldorf, 2013/09, ISBN/ISSN 1610- 5273
[WILK16] Wilkens, Andreas Brennstoffzellen-Züge sollen im deutschen Nahverkehr fahren, 2016/09/20
[WiWo16a] O.A. Brennstoffzellen-Züge: Erste Fahrten im deutschen Nahverkehr geplant, Handelsblatt GmbH, Düsseldorf, 2016
[YANG16] Yang, Yin, Chen, Anthony, Ning, Bin, Tang, Tao A stochastic model for the integrated optimization on metro timetable and speed profile with uncertain train mass, veröffentlicht in Transportation Research Part B: Methodological, Ausgabe/Auflage 91, 2016, Online-Referenz doi:10.1016/j.trb.2016.06.006
[Zapp10] Zapp, Kerstin Alle Aspekte spielen zusammen, veröffentlicht in Internationales Verkehrswesen - Spezial September 2010 GreenTech: Energieeffiziente Fahrzeugtechnik, Ausgabe/Auflage 09/10, DVV Media Group GmbH / Hamburg, 2010/09
Glossar
O2
= Sauerstoff. Im Normzustand ist Sauerstoff ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas. Es ist sehr reaktiv, fast jede Chemikalie, abgesehen von Edelgasen, reagiert mit Sauerstoff um Verbindungen zu bilden.
Sauerstoff ist von großer Bedeutung, weil er wesentlich an den Atmungsprozessen der meisten lebenden Zellen und an den Verbrennungprozessen beteiligt ist. Es ist das am häufigsten vorkommende Element der Erdkruste. Die Luft besteht zu fast einem Fünftel (Volumen) aus Sauerstoff. Ungebundener gasförmiger Sauerstoff besteht normalerweise aus einem zweiatomigen Molekül (O2), aber es gibt ihn auch in dreiatomiger Form O3 besser bekannt unter dem Begriff Ozon.
Traktion Unter Traktion versteht man im Schienenverkehrsbereich die kraftgetriebene Fortbewegung von Triebfahrzeugen. Bei der Art des Antriebssystems unterscheidet man heutzutage i. d. R. Triebfahrzeuge mit dieselelektrischen oder -hydraulischen bzw. rein elektrischen Aggregaten zur Kraftübertragung (auch: Diesel- bzw. Elektrotraktion).  Die Traktionsart Dampf wird hierzulande nur noch im Bereich von Museumsbahnen eingesetzt. Mehrere gekoppelte Triebfahrzeuge bilden eine sog. Mehrfachtraktion. Üblicherweise werden diese nach der Anzahl der eingesetzten Triebfahrzeuge benannt (z. B. Doppel- oder Dreifachtraktion).
Hybrid
Der Ausdruck Hybrid bedeutet "etwas Gebündeltes, Gekreuztes oder Gemischtes". Es stammt ab von dem lateinischen Fremdwort griechischen Ursprunges Hybrida. In der Technik wird ein hybrides System, aus zwei unterschiedlichen Technologien miteinander kombiniert.
Start-Stopp-Technik Die Start-Stopp-Technik ist eine Funktion von durch Verbrennungsmotoren angetriebenen Fahrzeugen, die das Ab- und wieder Anschaltung des Motors automatisch regelt. In Phasen des Fahrzeugstillstands oder eines verminderten Antriebsbedarfs wird damit der Motor ausgeschaltet. Im Falle von Mehrmotoren-Fahrzeugen können während der Fahrt die temporär überflüssigen Motoren deaktiviert werden, um den Energiebedarf und die Emissionen zu reduzieren.
CO2
Kohlenstoffdioxid. Ein Gas, welches zu ca 0,4% in der Erdatmosphäre vorkommt, bildet den Grundstock für pflanzliches Leben und pflanzliche Biomasse. Es entsteht z.B. bei der Verbrennung (Oxidation) von Kohlenstoff mit Sauerstoff. Durch seine Wirkung als Treibhausgas und der massiven Freisetzung bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe ist es mit hoher Wahrscheinlichkeit der wichtigste Auslöser des Klimawandels.
Schienenpersonennahverkehr Gemäß Regionalisierungsgesetz (RegG) § 2 handelt es sich bei einer auf der Schiene erbrachten Beförderungsdienstleistung um ein Angebot des Nahverkehrs, "wenn in der Mehrzahl der Beförderungsfälle [...] die gesamte Reiseweite 50 Kilometer oder die gesamte Reisezeit eine Stunde nicht übersteigt" [RegG, § 2]. Zur Erfüllung der Daseinsvorsorge wird der SPNV von den Ländern bestellt und unterstützt. Der SPNV kann Teil des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) sein.
Elektrant
Ein Elektrant ist eine stationäre Vorrichtung im Bereich des Schienenverkehrs, die zur Entnahme elektrischer Energie dient. Sie sind häufig an zur Abstellung von Dieseltriebfahrzeugen bestimmten (Bahnhofs-)Gleisen zu finden. Die durch Elektranten zur Verfügung gestellte elektrische Energie wird einerseits zur Vermeidung der Entladung von Fahrzeugakkumulatoren verwendet. Andererseits ist damit die Vorheizung von Dieselmotoren und ggf. der Fahrgasträume möglich.
H2 Wasserstoff ("H2" = grch.-lat. für hydrogenium "Wassererzeuger") ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 1. Wasserstoff stellt sowohl bezogen auf die Masse (75%) als auch bezogen auf die Zahl der Teilchen (91%) das häufigste aller im All vorkommenden Elemente dar. Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas welches in der Natur aufgrund der hohen Reaktivität nicht in seiner elementaren Form vorkommt. Wasserstoff liegt gebunden in Form von Erdöl und Erdgas, in Mineralien, in Biomasse, aber vorwiegend in Form von Wasser vor. Wasserstoff ist somit ein Sekundärenergieträger (Energiespeicher)und muss erst aus den oben genannten fossilen oder nicht fossilen Primärenergieträgern unter Einsatz von zusätzlicher Energie hergestellt werden.
Triebfahrzeug
Ein Triebfahrzeug (Tfz) ist ein einzelnes Regeleisenbahnfahrzeug mit einem eigenen Fahrzeugantrieb (Lokomotiven, Triebwagen). Eine Sonderform bilden Triebköpfe, die in einem fest gekoppelten Triebzug zusammen mit antriebslosen Mittel- und Steuerwagen betrieben werden. Lokomotiven kommen normalerweise im Verbund mit gekoppelten Reisezug- oder Güterwagen zum Einsatz. Triebwagen sowie auch Triebzüge werden als gekoppelten Einheiten gleichen Typs in sogenannten Triebwagenzügen eingesetzt. Weitere Tfz sind Kleinlokomotive und selbstfahrende Nebenfahrzeuge.
Eisenbahnverkehrsunternehmen Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) sind öffentliche Einrichtungen oder privatrechtlich organisierte Unternehmen, die Eisenbahnverkehrsleistungen erbringen. "Eisenbahnverkehrsunternehmen" stellt einen europarechtlichen Begriff dar, welcher durch nationales Recht in Form von § 2 (1) des Allgemeinen Eisenbahngesetzes (AEG) konkretisiert wird.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?342717

Gedruckt am Samstag, 20. Juli 2019 09:39:21