KIEL, Deutschland – Die erste von mehreren Flotten neuer batterieelektrischer Triebzüge (BEMUs) ist in Norddeutschland in den Personenverkehr aufgenommen worden.
Die von Stadler gebauten zweiteiligen FLIRT-Züge debütierten vor zwei Wochen. Sie sollen Dieseltriebzüge ersetzen und auf elektrifizierten Gleisen als herkömmliche Elektrozüge verkehren. Die neuen Züge verfügen jeweils über 123 Sitzplätze, genau wie die Dieselausrüstung, die sie ersetzen; Die Batterien werden in auf dem Dach montierten Fächern transportiert, sodass sie die Fahrgastkapazität nicht beeinträchtigen.
Die ersten Züge starten in der norddeutschen Hafenstadt Kiel. Die erste Strecke, auf der sie zum Einsatz kommen, ist eine kurze, völlig nicht elektrifizierte S-Bahn-Strecke, der Betrieb auf längeren Regionalstrecken in benachbarte Städte hat jedoch bereits begonnen. Schleswig-Holstein, die Landesregierung in der nördlichsten Region Deutschlands, hat 55 der zweiteiligen BEMU gekauft, die an Vertragsbahnbetreiber für den landesweiten Einsatz vermietet werden, da die meisten Regionalbahnstrecken nicht elektrifiziert sind.
Als die Regierung 2015 plante, Dieselzüge zu ersetzen, hatte sie ursprünglich geplant, wasserstoffbetriebene Züge zu kaufen, doch die BEMU-Option war wirtschaftlicher. Wenn bis Ende 2024 alle Züge in Betrieb sind, wird der Dieselkraftstoffverbrauch voraussichtlich um etwa 2 Millionen Gallonen pro Jahr sinken.
Auf der kurzen Fahrt von Keel war ich beeindruckt, wie ruhig die Fahrt ohne den Lärm der Dieselmotoren war und wie schnell die Beschleunigung war – der Zug schaffte es, den für frühere Dieselzüge vorgesehenen Fahrplan zu durchbrechen. Obwohl der Stadler BEMU in Tests mit einer einzigen Ladung 140 Meilen zurücklegte, müssen seine Batterien nach kurzen Fahrten nicht aufgeladen werden, da jede Ladung etwa 100 Meilen reicht.
Züge sind so konzipiert, dass sie sich an einem Bahnhof aufladen, der bereits über Oberleitungen elektrifiziert ist, oder wenn sie als herkömmliche Triebzüge fahren, wobei sie beim Bremsen Energie zurückgewinnen und in Batterien speichern. Teilweise werden an den Enden nicht elektrifizierter Knotenbahnhöfe und nicht elektrifizierter Nebenbahnen 100 bis 200 Meter lange Oberleitungen mit normaler deutscher Bahnspannung (15 kV Wechselstrom) verlegt. BEMU zum Aufladen zwischen Fahrten. Dieser Ansatz verbreitet sich in Deutschland und es gibt Pläne, BEMU-Operationen auch in Großbritannien umzusetzen.
In den nächsten zwei Jahren werden in Deutschland mehrere BEMU-Flotten eingeführt. Stadler hat weitere Aufträge; Die von Siemens hergestellten Mireo-BEMUs werden im Dezember auf regionalen Strecken im Schwarzwald in Dienst gestellt, und die von Alstom hergestellten BEMUs sollen Anfang 2024 von Leipzig in Sachsen aus eingesetzt werden. Der spanische Eisenbahnbauer CAF baut eine große Flotte von BEMUs für den weiteren Betrieb. im Ruhrgebiet im Nordwesten Deutschlands ab 2025-26. Ähnliche Züge wurden für den Einsatz in mehreren europäischen Ländern bestellt.
Stadler hat außerdem Pläne zum Bau ähnlicher BEMUs in den USA angekündigt, wobei ein Prototyp mit der Utah State University geplant ist, der auf dem Typ basiert, der jetzt in Deutschland verwendet wird. [see “Stadler, Utah research facility to bring battery-powered passenger train …,” Trains News Wire, Feb. 15, 2023]. Das Unternehmen hat Pläne für einen zweistöckigen BEMU-Prototyp mit dem S-Bahn-Betreiber Caltrain in der Bay Area vereinbart. [see “Caltrain orders battery-electric trainset …,” News Wire, Aug. 18, 2023].
Ein neuer Ansatz für Batterien
Batteriezüge sind nicht neu – im 19. Jahrhundert wurden in vielen Ländern batteriebetriebene Rangierlokomotiven entwickelt, die jedoch auf schwere Blei-Säure-Batterien mit langen Ladezeiten angewiesen waren. In den 1920er und 1950er Jahren wurden viele batteriebetriebene Einheiten mit Blei-Säure-Batterien in Ländern wie Westdeutschland und Großbritannien gebaut; Die Deutsche Marine existierte bis in die 1990er Jahre.
Züge mit der neuen Lithium-Ionen-Batterietechnologie sind zwar neueren Datums, werden aber immer häufiger eingesetzt. Japanische Eisenbahnunternehmen waren bei der Entwicklung dieser Systeme führend, führten sie jedoch nie in großer Zahl ein. Der Betreiber JR Kyushu verfügt über die größte Flotte von 18 batteriebetriebenen EMUs mit zwei Wagen, die Hitachi in den Jahren 2016–17 gebaut hat. Viele Stadtbahnfahrzeuge in Europa, Nordamerika und Asien sind mittlerweile mit Batterien ausgestattet, sodass in Teilen der Innenstädte auf Oberleitungen verzichtet werden kann.
Die Lithiumbatterietechnologie (es gibt verschiedene Arten von Lithiumbatterien) ist mittlerweile in einigen europäischen Diesel- und Elektrozügen und Lokomotiven serienmäßig eingebaut und verfügt über regeneratives Bremsen, um die Batterien während der Fahrt aufzuladen. Durch die Hinzufügung von Batteriestrom und Stromspeicher können Züge bei langsameren Geschwindigkeiten bei Stromausfällen an der Oberleitung autark bleiben. Für Lokomotivkonstrukteure kann das Hinzufügen von Batteriestrom – der beim Starten als Explosion genutzt werden kann – die Gesamtleistung erhöhen, was für den Transport schwerer Güterzüge nützlich ist und die Anzahl der benötigten Lokomotiven reduziert.
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