Modellierung von Schienenfahrzeugen mit alternativen und hybriden Antrieben zur Belastungs- und Energiebedarfsermittlung

Die Berechnung des Energie- und Leistungsbedarfs von Zugfahrten hat bei hybriden und alternativen Antrieben im Vergleich zu konventionellen Antrieben eine hohe Bedeutung. Dies ist unter anderem dem Einsatz von kostenintensiven Hochtechnologie­komponenten wie Akkumulatoren mit begrenztem Energie­inhalt und Brennstoffzellen geschuldet. Um sowohl die Leistungsfähigkeit des Systems im Zusammen­spiel der Komponenten als auch deren zu erwartende Lebensdauer abschätzen zu können, ist eine Ermittlung der Belastung über der Zeit unumgänglich. Während zahlreiche Methodiken auf spezifischen Energiebedarfsannahmen basieren, setzt das an der TU Dresden entwickelte Berechnungsmodell auf eine modulare Abbildung aller Komponenten sowie eine zeitschrittbasierte Ermittlung der Zustandsgrößen. Hiermit lassen sich, in Kombination mit verfügbarer Bahnbetriebs­simulations­software oder gemessenen Fahrspielen, sowohl Leistungsflüsse im Fahrzeug als auch Emissions- und Verbrauchswerte ermitteln.