Innovativ, klimafreundlich, zukunftsweisend: Auf den Strecken Harsewinkel — Gütersloh — Verl und Münster — Sendenhorst wird der NWL neue Maßstäbe setzen — und schon in wenigen Jahren Züge aufs Gleis bringen, die mit modernster Antriebstechnologie gängige Standards weit hinter sich lassen.
Als absolutes Novum werden in diesen Regionen Triebwagen rollen, die über ›grüne‹ Energieversorgung verfügen und aktuelle Umweltstandards mehr als nur erfüllen werden. Der Clou an dieser neuen Fahrzeuggeneration: Die Züge kommen im Betrieb ohne Diesel oder Oberleitung aus und werden stattdessen mit Energiespeichern in Form aufladbarer Akkus gespeist. Viele Hersteller haben diese lokal emissionsfreien, flüsterleisen und hocheffizienten BEMU-Fahrzeuge (kurz für: ›battery electrical multiple unit‹) schon im Portfolio.
Dass diese Art von Triebwagen herkömmlichen Zügen in Punkto Umweltfreundlichkeit weit vorausfahren, ist Ergebnis einer langen Entwicklungsgeschichte — denn Akkus kommen bei Eisenbahnfahrzeugen seit mehr als einhundert Jahren zum Einsatz. Mit einer kleinen Reihe von Erklärstücken lassen wir diese Erfolgsgeschichte Revue passieren, erläutern den Stand der BEMU-Technik und geben einen Ausblick auf die Zukunft der Schienenfahrzeugtechnik.
Akkutriebwagen und Speichertechnik:
Eine Jahrhundertentwicklung
Ziele der Entwicklung von Triebwagen, die Energiespeicherung durch Akkumulatoren nutzen, waren zum einen der verbrauchsarme, leisere und saubere Betrieb, zum anderen die Möglichkeit zu schaffen, auch abseits elektrifizierter Strecken ohne fossile Brennstoffe fahren zu können. Bis die Vorteile die damit verbundenen Nachteile überwogen, wurde diese Technik über viele Jahrzehnte hinweg optimiert. So war der Betrieb auch anfangs bereits leise, die Fahreigenschaften gut, aber die Fahrzeuge waren schwer und der Einsatz an ortsfeste Ladeinfrastruktur gebunden.
Vom Schwergewicht zum Hängebauchschwein:
Eine Rückblende
Bauart Wittfeld:
Ab 1907 gebaut wurden Triebwagen der Bauart Wittfeld. Sie wogen bis zu 83 Tonnen, allein die Akkus brachten satte 20 Tonnen auf die Waage — bei 200 bis 290 kWh Energieinhalt. Eingesetzt wurden damals Blei-Säure-Batterien, die zu den ältesten Energiespeichern gehören. Verbaut waren offene Zellen, bei denen regelmäßig Wasser nachgefüllt werden musste.
Doch die Fahrzeuge bewährten sich und erreichten hohe Jahreslaufleistungen. Ihr Einsatz bei der Deutschen Reichsbahn der DDR endete 1954, bei der Deutschen Bundesbahn rollten sie bis 1962. Einzig bei der polnischen Staatsbahn blieben sie noch länger im Einsatz. Heute ist nur noch ein einziges Exemplar in einem Eisenbahnmuseum im polnischen Skierniewice rollfähig erhalten geblieben.
Limburger Zigarre:
Die Deutsche Bundesbahn versuchte die Vorteile der Technik mit einem modernen Fahrzeugkonzept neu zu nutzen und ließ den einteiligen ETA 176 entwickeln, aber nur in acht Exemplaren zwischen 1952 und 1958 bauen. Sie führten später die Baureihenbezeichnung 517 und wurden aufgrund ihres Äußeren und ihres Einsatzgebietes rund um Limburg später ›Limburger Zigarre‹ genannt.
Auch diese Fahrzeuge bewährten sich und waren bis 1984 im Einsatz. Sie wogen 84 Tonnen, die Batterie allein 19 Tonnen und boten einen Energieinhalt von rund 350 kWh. Eine letzte Zigarre ist noch rollfähig erhalten.
Akkublitz:
Kurz nach Entwicklung der Zigarre wurde nochmals ein Zug konzipiert, der auf den Erfahrungen seiner Vorgänger aufbaute. Das Fahrzeug wurde von 1954 bis 1965 als Trieb- und als antriebsloser Steuerwagen in großer Stückzahl von 232 Triebwagen als Baureihe 515 gebaut — und wies schon einen Energieinhalt von bis zu 550 kWh auf. Auch hier wog die Batterie rund 20 Tonnen bei einem Gesamtgewicht von 49 bis 56 Tonnen.
Der ›Akkublitz‹ war für den Einsatz auf Nebenbahnen mit leichterem Oberbau konzipiert, dazu musste das bisher hohe Gewicht der Vorgängerfahrzeuge reduziert und gleichzeitig der Instandhaltungsaufwand so gering wie möglich gehalten werden. Rahmen und Wagenkästen wurden daher in Leichtbauweise erstellt. Dies führte teilweise zu leicht durchhängenden Rahmen — daher der weitere Spitzname ›Hängebauchschwein‹. Sie waren in verschiedenen Regionen auf Strecken der DB unterwegs, bewährten sich ebenfalls gut und waren bis 1995 unterwegs. Nur zwei Exemplare sind erhalten, jeweils eines in einem Eisenbahnmuseum in Bochum und in Nördlingen.
Der Fortschritt macht nicht Halt:
Ein Blick nach vorn
Ein Jahrhundert lang werden Batterien als Energiespeicher schon in Triebwagen genutzt. Ihr Einsatz litt in der Vergangenheit an zwei wesentlichen Nachteilen: Sie waren zu schwer und sie erforderten eine ortsfeste Ladeinfrastruktur. Doch es gab Vorteile, die auch bei der modernen Variante dieser Fahrzeugtechnik im Vordergrund stehen: Sie waren lokal emissionsfrei, leise und relativ aufwandsarm.
Neuentwicklungen nutzen diese Vorteile wieder — jedoch ohne beim Laden der Energiespeicher auf eine ortsfeste Infrastruktur angewiesen zu sein. Stattdessen steht der möglichst flexible Einsatz im Fokus. Aktuelle Konzepte nutzen hierfür ins System zurückgespeiste Bremsenergie sowie vorhandene Fahrleitungsanlagen auf Teilabschnitten der Strecken. Darauf geht der nächste Teil dieser Serie ein, der demnächst in diesem Blog erscheinen wird.