Brennstoffzelle oder Batterie? – Eine Analyse zum Einsatz in Triebzügen

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.