RailCharge - Automatisiertes Laden von Elektrofahrzeugen auf der Schiene als Enabler der E-Mobility
Ziele/Ideen
Bis dato ungelöste Probleme der aktuellen batterieelektrischen Mobilität (begrenzte Reichweite, lange Ladezeiten, limitierte Ladeinfrastruktur etc.) führen zu einer langsamen Umsetzung eines flächendeckend emissionsneutralen PKW- und LKW-Verkehrs. Das bestehende Zug- und Schienennetz ermöglicht neben einer generellen Reduktion des spezifischen Energieverbrauchs (kWh/km-to) auch emissionsneutrales, sicheres und autonomes Fahren durch elektrifizierte Strecken oder auch Wasserstofflokomotiven. Weitere Herausforderungen, welche durch RailCharge gemeistert werden können sind:
• Verbesserte Nutzung der Reisezeit (mehr Komfort und Sicherheit) bei Reisen mit dem PKW auf dem Zug
• Schnellere Transition zu E-LKWs, welche z.Z. mit zu geringen Reichweiten und schweren Batterien zu kämpfen haben
• Nachhaltige Logistiklösungen werden kompetitiver, da mit kleineren Batterien nun größere Distanzen möglich sind und Stehzeiten bei (stationären) Ladevorgängen vermieden werden
Kurzbeschreibung
RailCharge verfolgt das Ziel einer Kopplung der Mobilitätssektoren Elektromobilität und Schienenverkehr, indem batterieelektrische Fahrzeuge auf schnell zu beladende, innovative Autozüge gebracht werden, welche gleichzeitig automatisiertes Aufladen der EV-Batterien ermöglichen. Dadurch können einige der akuten Probleme der Mobilitätswende bzw. Elektromobilität gelöst werden:
1. Insuffiziente Reichweiten von EVs werden durch Rail-Kilometer überbrückt
2. Verringerung des Energieverbrauchs pro Kilometer-Tonne
3. EVs mit geringerer Batteriekapazität sind ressourcenschonender / kostengünstiger und könnten so lange Strecken überwinden
4. Das Kollektiv Fahrzeugbatterien am Zug erlaubt neue Betriebsstrategien wie Bremsenergierekuperation oder Lastpunktverschiebung
5. Das elektrische Bahnnetz entlastet das öffentliche Netz im Kontext des EV Landens
6. Langstrecken sind auf der Schiene mit größerer Geschwindigkeit bzw. sicherer zurücklegbar als auf der Straße
Resultate
Übergeordnetes Projektergebnis ist die Bestätigung des Potentials und der Machbarkeit des RailCharge Ansatzes. Diese Aussage stützt sich auf Teilergebnisse aus den verschiedenen Hierarchieebenen „Multimodale emissionsfreie Mobilität“, „Fahrzeugwaggon“ und „Fahrzeugschnittstelle“.
Erstes Ergebnis war die Bestimmung von umweltwirksamen und ökonomisch erfolgsversprechenden Use-Cases. Auf Basis dieser Business-Cases (u.a. Urlauberverkehr und Rollende Landstraße 2.0) wurden Waggonkonzepte entwickelt, welche den energetischen Anforderungen gerecht werden. Dies beinhaltete die Ausarbeitung elektrotechnischer Lösungen unter Einbeziehung von Zulieferern. Weitere Ergebnisse sind:
• Empirische Untersuchung der geeigneten automatisierten Ladeschnittstelle
• Identifikation rechtlicher und bewilligungstechnischer Aspekte im Bahnwesen
• „Modularer Lieferdienst“ – Leicht-LKW in Kombination mit standardisierten Containern, welche Batterien beinhalten und als EV-Range-Extender agieren
Partner
Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik: Forschungseinrichtung / Konsortialführung
verkehrplus GmbH: Industriepartner
SSC Railtec GmbH: Industriepartner
Railway Competence and Certification GmbH: Industriepartner
Institut für Betriebsfestigkeit und Schienenfahrze: Forschungseinrichtung
Easelink GmbH: Industriepartner
