ZeroEmissionCityBahn - Infrastrukturanlagen für emissionsfreien, automatisierten Betrieb auf Nebenbahnen

Modernisierung der Nebenbahnen mit besonderem Augenmerk auf ein Gesamtkonzept für einen klimaneutralen Betrieb

Hintergrund 

Der Verkehrssektor ist einer der größten Verursacher von CO2-Emissionen. Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, ist es daher notwendig den Personen- und Gütertransport umweltfreundlicher zu machen. Dem Schienenverkehr kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu. Obwohl bereits Schritte unternommen werden, die Emissionen im Bahnsektor (bis zu „Zero Emission“) zu senken, sind weitere Anstrengungen erforderlich. 
Insbesondere die Nebenbahnen stehen vor großen Herausforderungen. Viele wurden bereits eingestellt, stehen vor der Einstellung oder werden mit veralteter, wenig umweltschonender Technologie betrieben. Es braucht daher Innovationen und Investitionen, damit die Nebenbahnen ihre Funktion als Impulsgeber für die Regionalwirtschaft und wichtiger Zubringer zum Hauptnetz weiterhin erfüllen und ihren Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasen leisten können.

Projektinhalt

Um die Attraktivität der Nebenbahnen zu erhöhen und sie zu einem wichtigen Faktor auf dem Weg zur klimaneutralen Mobilität zu machen, bedarf es größerer Investitionen. Optimierungen sind bei den Fahrzeugen, Stationen, Fahrzeiten und Verbindungen, beim Service sowie bei der Anbindung an lokal produzierende Betriebe möglich. All das würde zudem das Image der Nebenbahnen heben.
Für eine jener Nebenbahnen, die Citybahn Waidhofen, wurde in einer Vorstudie bereits untersucht, welche Optimierungen und Neuerungen umsetzbar wären. Dafür wurden Szenarien mit verschieden Varianten an Antriebssystemen (Dieseltraktion, Wasserstoffantriebe, Akku/Superkondensatoren) erarbeitet und bewertet. Es zeigte sich, dass die besten Ergebnisse beim Einsatz von Akkumulatoren und/oder Superkondensatoren erzielt werden können. Auf diesem Vorwissen aufbauend sollen für die Citybahn Waidhofen Varianten für einen emissionsfreien Betrieb entwickelt werden. Die im Laufe des Projektes gewonnene Erkenntnisse sollen außerdem zur Verfügung gestellt werden, um ähnlichen Vorhaben den Weg zu weisen.

Ziele

Hauptziel des Projektes der Citybahn Waidhofen ist es, eine wissenschaftliche Grundlage für fundierte Entscheidungen über den Erhalt und die Erneuerung von Nebenbahnen zu liefern und die Nebenbahnen auf einen emissionsfreien Betrieb umzurüsten. Letztendlich soll ein Entscheidungsmodell vorliegen, mit dessen Hilfe Baukasten-ähnlich verschiedene Lösungsvarianten getestet und an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden können. 
Das Projektteam beabsichtigt … 

  • den Zugang zum Verkehrsmittel Bahn zu erleichtern und auszubauen
  • die Qualität der Nebenbahnen und deren Verfügbarkeit zu erhöhen 
  • die Nebenbahnen für den Güterverkehr attraktiver zu machen.
  • auf umweltfreundlichere Technologien im Bahnverkehr umzusteigen und Emissionen und den Ressourcenverbrauch zu reduzieren
  • durch umweltfreundlichere Technologien eine lebenswertere Umwelt zu schaffen
  • die Wettbewerbsfähigkeit des Bahnverkehrs und der an Nebenstrecken angebundene Regionen zu erhöhen
  • die Kompetenzen im Bereich Mobilität sowie internationale Kooperationen auszubauen

Methodik

Eine im Vorfeld durchgeführte Studie über die Citybahn Waidhofen bescheinigt Batterie-Hybrid-Triebzügen, die mit Hilfe von Energiespeichern nicht-elektrifizierte Streckenteile überbrücken können, großes Potential. Deshalb werden in diesem Projekt Szenarien mit solchen Antriebssystemen berücksichtigt. Die Vorteile sind der hohe Wirkungsgrad des Elektromotors und die relativ geringen Ladeverluste bei den verwendeten Akkumulatoren. Um die Reichweite zu erhöhen, können zudem an den Anfangs- und Endbahnhöfen Ladestationen errichtet werden. 
Das Forschungsprojekt konzentriert sich aber nicht allein auf fahrzeugtechnische Aspekte. Vielmehr wird ein Bild eines zukunftstauglichen Gesamtsystems gezeichnet. Dieses Bild umfasst das Betriebsprogramm für den Anwendungsfall, die Fahrzeugkonfiguration, Energiebilanz, Dimensionierung der Energiespeicherung am Fahrzeug, Ladeinfrastruktur, Speichertechnologie sowie die Erzeugung und Bereitstellung erneuerbarer Energie. 
Neben der „klassischen“ Betriebsführung wird auch erstmalig ein automatisierter Betrieb in die Konzeptualisierung miteinbezogen. Darüber hinaus liegt der Fokus nicht allein auf dem Bahnbetrieb; auch andere elektrisch betriebene Verkehrsmittel wie E-Busse, E-Autos oder E-Roller werden berücksichtigt. Um das Bild konsequent zu vervollständigen, werden die Bezugsmöglichkeiten von emissionsfrei erzeugten Strom aus der Umgebung ausgelotet.

Ergebnis

Im Projekt Citybahn Waidhofen wird ein breites Spektrum an Maßnahmen zur Modernisierung von Nebenbahnen evaluiert. Dies reicht von der Erprobung neuer Energiespeicher über die Ausrüstung mit Infrastrukturanlagen für einen emissionsfreien Betrieb bis hin zu einer Einbettung des Bahnbetriebes in ein Energiekonzept, welches das Umfeld und andere Formen der Mobilität miteinbezieht. Dass die vorgeschlagenen Maßnahmen an einem konkreten Anwendungsfall (der Citybahn Waidhofen) überprüft werden, stellt eine große Realitätsnähe sicher. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen überdies als Entscheidungsgrundlage für weitere Projekte ähnlicher Art dienen. Um dies zu erleichtern wird die angewandte Methodik ausführlich beschrieben und Entscheidungsträgern als Unterstützung bei der klimaneutralen Gestaltung von Nebenbahnen zur Verfügung stehen. Hieraus entsteht ein direkter Mehrwert für alle Beteiligten in ähnlichen Entscheidungsprozessen und letztendlich – vor allem wenn Nebenbahnen in klimaneutrale Bahnen umgewandelt werden – auch ein Mehrwert für die Umwelt.

Mobilität der Zukunft – ist ein FTI-Programm des Bundesministeriums für Klimaschutz, das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft abgewickelt wird.

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Institutsleiter Carl Ritter von Ghega Institut für integrierte Mobilitätsforschung
Stellvertretender Studiengangsleiter Bahntechnologie und Mobilität (BA)
Lehrgangsleiter Seminare Bahntechnologie und Mobilität
Lehrgangsleiter Fachtrainer/in im Eisenbahnwesen (akad.)
Arbeitsplatz: Heinrich Schneidmadl-Straße 15
M: +43/676/847 228 664
PartnerInnen
  • Molinari Rail GmbH
  • Niederöstereichische Verkehrsorganisationsges.b.H (NÖVOG)
Finanzierung
FFG (Mobilität der Zukunft)
Laufzeit
01.07.2021 – 30.09.2022
Projektstatus
laufend
Beteiligte Institute, Gruppen und Zentren
Carl Ritter von Ghega Institut für integrierte Mobilitätsforschung