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Der vorliegende Artikel vergleicht die lokal emissionsfreien Antriebskonzepte Brennstoffzellenhybridtriebzug (FCEMU) und Oberleitungs-Batterietriebzug (OL-BEMU) anhand eines im Shift2Rail-Projekt FINE1 entwickelten generischen Einsatzszenarios. Die am DLR entwickelten Tools erlauben eine ganzheitliche fahrzeug- und infrastrukturseitige Bewertung dieser Fahrzeugkonzepte. Ein FCEMU bietet aufgrund seiner großen Reichweite eine hohe betriebliche Flexibilität, welche mit größeren fahrzeugseitigen Energiekosten im Vergleich zum OL-BEMU erkauft wird. Für einen OL-BEMU müssen ausreichend Ladezeiten zur Verfügung stehen. Unter der gewählten Annahme, dass mittlere Lade- und Entladeraten (C-Raten) der Batterie gleich sind, muss mindestens 50% der Betriebszeit eine Lademöglichkeit vorhanden sein. Die maximale Dauer einzelner Entladeintervalle ist limitiert. Sie hängt von der zur Verfügung stehenden Batteriekapazität und dem Energiebedarf ab - z.B. ergibt sich bei einem nutzbaren Entladehub von 50% und 1C Entladerate eine maximale zulässige Entladedauer von 30 Minuten.

Das Projekt Next Generation Train des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. erarbeitet seit 10 Jahren systemisch Schienenfahrzeugkonzepte für den Fernverkehr mit kurzen Reisezeiten. Die Anbindung an die anderen Verkehrsträger ist dabei unerläßlich. Es werden die Schienenfahrzeuge für den Langstrecken- und Zubringerverkehr vorgestellt. Auf die Bedeutung des Bahnhofs als verbindendes Element wird hingewiesen. Davon abgeleitet wird ein Fahrzeugkonzept für den Güterfernverkehr beispielsweise zwischen Europa und Asien mit autonom befahrener Anbindung der Ladestationen. Es werden Beispiele für den Technologietransfer zur Bahnindustrie vorgestellt.

Im Rahmen des Projekts Next Generation Train (NGT) ist am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) der NGT High Speed Train (HST), ein 400 km/h schneller doppelstöckiger Triebwagenzug für den Hochgeschwindig­keitspersonenverkehr, als Zugkonzept entwickelt worden. Dieser Zug verfügt über ein leichtbau­optimiertes, radial einstellbares, angetriebenes Einzelrad-Einzelfahrwerk. Für die Konzeption, Konstruktion, Optimierung und Auslegung dieses Fahrwerks wurde eine systematische Methode zur Entwicklung leichtbau­optimierter Schienenfahrzeugfahrwerke erstellt. In dieser Methode werden unter­schiedliche Fahrwerks­­architekturen, Anordnungs­­varianten der Fahrwerks­­kompo­nenten und Struktur­aus­führungen der mechanischen Tragstrukturen generiert, analysiert und bewertet. Anschließend wird durch die Verkettung unterschiedlicher Simulations- und Konstruktionsschritte die Fahr­werks­konfiguration mit dem höchsten Leichtbaupotenzial ermittelt.

Das konventionelle Energieübertragungssystem heutiger Hochleistungs-Bahnsysteme, bestehend aus Oberleitung und Stromabnehmer, hat einige Nachteile, die durch ein innovatives System zur fahrdrahtlosen Energieübertragung behoben werden könnten. Das vorgestellte Konzept veranschaulicht, dass auch die Anforderungen eines Ultrahochgeschwindigkeitszugs technisch erfüllbar sein könnten. Hinsichtlich der Instandhaltungs- und insbesondere der Betriebserschwerniskosten werden Vorteile des Systems mit induktiver Energieübertragung gegenüber dem konventionellen Oberleitungssystem erwartet. Jedoch könnten die einmaligen Installationskosten ein Hemmnis darstellen, das weiter untersucht werden muss.