Das Projekt RailCharge der TU Graz präsentiert eine neue Lösung für das Thema Reichweite und Stromnetzbelastung in der E-Mobilität. Dabei wird der Ladeprozess auf die Schiene verlegt.
Eine innovative Lösung für die Reichweitenproblematik von E-Autos und die steigende Belastung des Stromnetzes durch den erhöhten Ladebedarf elektrischer Automobile: Mit dem Projekt RailCharge soll beides Wirklichkeit werden.
Das Prinzip dahinter: In Zukunft legen E-Autos den Großteil ihres Fahrwegs auf dem Zug zurück und werden dort über das bahneigene Stromnetz geladen, die first und last Mile kann mit dem durch die Bahnfahrt vollgeladenen Akku weiterhin völlig flexibel und individuell zurückgelegt werden.
Effizienter und umweltschonender mit RailCharge
Diese Lösung brächte zwei Vorteile gegenüber der aktuellen Entwicklung in der E-Mobilität. Statt zur Erhöhung der Reichweite immer größere Akkus zu verbauen, könnten stattdessen kleinere Akkus zum Einsatz kommen, was sowohl bei der Preisgestaltung der Fahrzeuge als auch mit Blick auf die Umwelt wesentliche Verbesserungen brächte.
Wenn das Stromnetz der Bahn oder auch die Bremsenergie eines Zuges für das Laden der E-Autos genutzt wird, bringt das außerdem eine Entlastung für das öffentliche Stromnetz, das durch den Ausbau von volatilen Quellen derzeit jede Entlastung gebrauchen kann.
„Und wenn man Roll- und Luftwiderstand auf Kilometertonne oder einen Passagier aufrechnet, ist es mit der Bahn auch deutlich effizienter“, sagt Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik, der das Projekt RailCharge auf Seite der TU Graz leitet.
Derzeit evaluiert das Projektteam gemeinsam mit dem Verkehrsplanungsunternehmen Verkehrplus, für welche Anwendungsfälle RailCharge auch wirklich Sinn macht.
So dürfte es aufgrund der Anfahrt zum Bahnhof sowie Verlade- und Abladezeit mit aktuellen Möglichkeiten noch wenig Interesse daran geben, eine 45-minütige Pendlerstrecke durch einen Zug mit Ladefunktion zu ersetzen. Bei Urlaubsreisezügen, allgemein längeren Strecken ab etwa drei Stunden Fahrzeit oder einer Werksbahn dürfte aber auch jetzt schon einiges an Potenzial vorhanden sein.
Bild: TU Graz/Lunghammer
Technische Lösungen für die Umsetzung von RailCharge
Um die Idee von RailCharge auch wirklich umsetzen zu können, sind bereits einige technische Lösungen entwickelt oder zumindest konzipiert worden. In Zusammenarbeit mit einem der Projektpartner, dem Grazer Startup Easelink, ist eine Ladelösung entstanden, bei der ein nachrüstbarer Rüssel an der Unterseite des Autos sich auf eine Ladeplattform am Boden des Zugwagons absenkt.
Dadurch gibt es keine steife Steckverbindung und auch kein Kabel und somit auch kein Risiko für Schäden am Fahrzeug durch die Bewegungen bei einer Zugfahrt – etwa durch Scheuern am Lack.
Auch das Wagondesign an sich wurde gemeinsam mit SSC Railtech neu gedacht, da nicht nur Ladetechnologie untergebracht werden muss und es gilt, die Fahrzeuge möglichst schnell, flexibel und automatisiert auf- und abzuladen.
So sind auch Tunnelfahrten mit den angestrebten hohen Geschwindigkeiten zu berücksichtigen – ohne ein geschlossenes Wagondesign könnten die Autos bei der Einfahrt in ein Tunnelportal sonst durch den sich aufbauenden Luftdruck Schaden nehmen.
Und mit der Rail Competence Certification GmbH RCC ist noch ein Partner an Bord, der seine Erfahrung im Bereich Zertifizierung einbringt.
Grenzüberschreitende Technologiedemonstration
Die Umsetzung der erarbeiteten Konzepte in die Realität ist der nächste Schritt des Projekts Railcharge. „Was mir persönlich vorschwebt, wäre ein Technologiedemonstrator in Form eines Wagons, der auf einer Teststrecke unterwegs ist. Vielleicht auch eine Strecke mit einem Grenzübergang“, sagt Buchroithner.
„Es wäre schön, wenn man darstellen kann, dass das etwa bei einer Fahrt von Wien nach Dresden oder Leipzig funktioniert. Im Wesentlichen soll gezeigt werden, dass es möglich ist, Fahrzeuge unterschiedlicher Topologie auf der Schiene zu laden und sie kommen vollgeladen an“, so Buchroithner weiter.
Das Projekt RailCharge ist auch Teil des aktuellen TU-Graz-Dossiers „Aufgeladen“ zum Thema Elektromobilität. Weitere Beiträge zu diesem Dossier folgen in Kürze. Unter TU Graz Dossiers finden sich regelmäßig zu einem neuen Schwerpunktthema News, Interviews, grundlegende Informationen, Kontakte zu Expertinnen und Experten, Videos, Podcasts und Fachmeinungen. (bec)
