Hybrid-Zug mit MTU Powerpacks

Mit seiner Vorstellung auf der Innotrans im September 2012 läutete der Hybrid-Test-Zug die Zukunft des Schienennahverkehrs auf nicht elektrifizierten Strecken in Deutschland ein.

Die Herausforderung

Das Projekt wurde mit der der MTU Friedrichshafen GmbH umgesetzt, welches den VECTOPOWER mit ganz verschiedenen Aufgaben forderte. Als Starter, als Generator, als Traktionsantrieb und zusätzlich noch als Antrieb für eine energieeffiziente Klimaanlage. Seit 2012 ist der Triebwagen, ausgestattet mit dem Prototyp des Hybrid-Powerpacks der MTU Friedrichshafen GmbH, auf großer Praxisfahrt. Die Ergebnisse belegen eine mögliche Kraftstoffersparnis von bis zu 25%.

Die Idee 

  1. Rekuperation: Die beim Abbremsen frei werdende Energie wird in einer leistungsfähigen Batterie zwischengespeichert
  2. Boost: Der Verbrennungsmotor wird für benötigte Spitzenleistungen durch ein zusätzliches Aggregat unterstützt und kann so für eine konstante Leistung mit einem maximalen Wirkungsgrad optimiert werden. Überschüssige Energie wird zwischengespeichert, damit diese dann für nötige Leistungsspitzen bereitsteht

Ziel ist es, in den kommenden Jahren die Technik in weiteren Fahrzeugen zu erproben und die Serienreife für die Hybridtechnologie zu erlangen. Dabei kommt ein modularer Aufbau zum Einsatz. So lässt sich die Technologie mit Unterschiedlicher Dimensionierung der Baugruppen grundsätzlich auf neue Anwendungen wie beispielsweise Arbeitsmaschinen übertragen.

Das Projekt

Aufgrund des Wirkungsgrads, der darstellbaren Funktionalität und der zu erwartenden Kraftstoffersparnis entschieden sich die Projektverantwortlichen für einen dieselmechanischen Parallelhybrid in Verbindung mit Lithium-Ionen-Batterien. D.h. der neue Hybrid-Powerpack der MTU besteht aus einem Dieselmotor und einem sogenannten Kurbelwellenstartergenerator, der sowohl beim Bremsen einen Großteil der Energie zurückgewinnen als auch beim Beschleunigen den Dieselmotor unterstützen kann.

Die Kombination von Verbrennungsmotor und elektrischem Antrieb erlaubt es, Dieselmotoren mit geringeren Leistungen im Vergleich zur heutigen Auslegung einzusetzen – sofern die für die Auslegung bestimmenden erforderlichen Spitzenleistungen nur zeitlich begrenzt erforderlich sind. Durch die energetische Kopplung der beiden Antriebsanlagen ist es mit dem Hybrid-Powerpack auch möglich, im Teillastbetrieb einzelne Anlagen abzuschalten, während andere mit hoher Auslastung und damit besserem Wirkungsgrad laufen. Je nach Anforderung kann das Antriebssystem also mit dem Dieselmotor, mit dem Elektromotor oder mit einer Kombination aus Diesel- und Elektromotor betrieben werden.

Die Ergebnisse belegen eine mögliche Kraftstoffersparnis von bis zu 30%, also ein ökonomischer und ökologischer Vorteil.

Highlights

  • Kraftstoffersparnis von bis zu 30%
  • Diesel- und Elektromotor können zusammen in Kombination oder einzeln laufen
  • überschüssige Energie wird zwischengespeichert
  • emissionsfreies Einfahren in den Bahnhof
  • Geräuschreduktion
  • aus ansteuerbaren Modulen aufgebaut (Powerpacks)

 

Weitere Informationen

Hybrid-Test-Zug 2012

MTU Friedrichshafen GmbH

Hybrid-Zug mit MTU Powerpacks

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