Status und Entwicklung der Antriebssysteme

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1 Status und Entwicklung der Antriebssysteme Lehrstuhl für Energieeffiziente Systeme der Bahntechnologie

2 Inhalt Die Fachhochschule Brandenburg Die nationale Brancheninitiative Eco Rail Innovation (ERI) Status der Antriebstechnik Zukunftsvorhaben Seite 2

3 Fachhochschule Brandenburg 1992 Gründung der Fachhochschule in Brandenburg an der Havel ca Studierende 3 Fachbereiche FB Wirtschaft FB Informatik und Medien FB Technik Seite 3

4 Fachhochschule Brandenburg stetige Weiterentwicklung des Studienangebotes seit Wintersemester 2012: Masterstudiengang Energieeffizienz technischer Systeme Modul Energieeffiziente Systeme der Bahntechnologie, Seite 4

5 Eco Rail Innovation (ERI) Ziele Institutionalisierter und kontinuierlicher gemeinsamer Dialog zwischen Industrie und Forschung sowie Bahn und Politik zur Ermittlung von Innovations-, Geschäfts- und Gestaltungspotenzialen Abgleich der unterschiedlichen Erwartungen und Erfordernisse, Definition strategischer technologischer Innovationsfelder und Abstimmung gemeinsamer Entwicklungsziele im vorwettbewerblichen Rahmen Verknüpfungen und Input für weitere Rail und Non Rail Initiativen Insgesamt: Stärkung des Systems Bahn und Sicherung der Zukunftsfähigkeit des Bahnsektors durch technische Innovationen Lösungswege zur Förderung des Systems Bahn als Teil einer nachhaltigen Mobilität Wertbeitrag Industrie / Forschung Politik Planungssicherheit für Innovationen zur eigenen unternehmerischen Entwicklung ERI Bedarfsgerechte technologische Lösungen zur Stärkung der Wettbewerbsposition Eisenbahnbetreiber Seite 5

6 Eco Rail Innovation (ERI) Die aktuellen Partner Seite 6

7 Spezifische Trends und Treiber für das System Bahn Energie / Klimawandel Ordnungspolitik Verkehrspolitik Deutschland Verkehrspolitik Europa Ambitionierte Klimaschutzziele Verschärfte Rechtsnormen Risiko sinkender öffentlicher Mittel Einführung einheitlicher Standards Steigende Energiepreise Weiterer Ausbau erneuerbarer Energien Ausweitung Emissionshandel Verschärfte Grenzwerte für Lärmemissionen und Luftreinhaltung Real abnehmende Regionalisierungsmittel Wegfall der Zweckbindung GVFG Finanzierungslücken Einführung ETCS Cross Acceptance bei Zulassungen Ausbau Transeuropäisches Verkehrsnetz Verkehrswachstum Deutliche Zunahme des Verkehrswachstums im Personen- und Güterverkehr in Deutschland und der EU sowie Erhöhung des Marktanteils Schiene Hohe finanzielle und technische Herausforderungen für das System Bahn! Seite 7

8 Aus Trends und Treibern Ableitung von zwölf Innovationsfeldern Steigerung Energieeffizienz Innovative Fahrzeugkonzepte 1. Energieeffizienter Betrieb 2. Energieeffiziente Nebenaggregate 3. Hybridantriebe und Speichertechnologie 4. Stationäre Energieerzeugung 7. Einsatz alternativer Kraftstoffe 8. Oberleitungsloser Elektroantrieb 9. Aktive Lärmreduktion Verbesserung Umwelteffekte 5. Leichtbau-Entwicklung Innovationsfelder im System Bahn 6. Emissionsminimierung bei Dieselmotoren 10. Informations- und Telekommunikationslösungen 11. Migrationskonzepte ETCS/ ERTMS Steuerung & Betrieb 12. Harmonisierung Regelwerke Seite 8

9 Status der Antriebstechnik Heute: ca km der insgesamt ca km Streckenlänge der DB AG sind elektrifiziert ca. 60% der Strecke der DB AG sind elektrifiziert ca. 90% der Transportleistung wird elektrisch erbracht für nicht elektrifizierte Teilstrecken braucht die Branche Überbrückungsmöglichkeiten: herkömmlich: auf diesen Strecken ist kein Betrieb mit elektrischen Schienenfahrzeugen möglich Betrieb erfolgt mit Dieseltraktion zukünftig: Substitution des Einsatzes der Dieseltraktion durch Erdgas-, Wasserstoffantrieb, Batterietechnik Seite 9

10 Warum sind zukünftige Antriebssysteme von Bedeutung? Bundesregierung stellt im Energiekonzept 2010 die Notwendigkeit einer Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie heraus Deutsche Energie-Agentur GmbH wurde mit einer Voruntersuchung zur Entwicklung einer solchen Mobilitätsund Kraftstoffstrategie bis Mitte 2011 auf der Grundlage von 2004 beauftragt wichtige Ergebnisse sind u.a.: alle Verkehrsträger müsse adressiert werden: Straße (Pkw/Lkw), Luft, Schiene, Wasser Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie ist als Strategieprozess zu konzipieren Power to Gas als Konzept, mit erneuerbaren Energien Wasserstoff u.a. in das Erdgasnetz einzuspeisen Seite 10

11 Power to Gas - Konzept Power to Gas verbindet zwei Energiesysteme mit unterschiedlichen Stärken Strom, als hochwertiger Energieträger und regenerativ erzeugbar Erdgas ist in großen Mengen in einer bestehenden Infrastruktur über lange Zeit speicherbar und bietet vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten u.a. in der Mobilität regelkonform ist die Einspeisung von 5 Vol.% an Wasserstoff bei einer Speicherkapazität von 23,5 Milliarden Kubikmeter im Erdgasnetz Forschungsergebnisse haben ergeben, dass mittelfristig eine Einspeisung von Vol.% an Wasserstoff möglich ist Seite 11

12 Zukunftsvorhaben Wasserstoffantrieb, gemäß des Konzeptes Power to Gas Wandlung von elektrischen Energie aus erneuerbaren Energiequellen in Wasserstoff (als Speichermedium), um die Fluktuation auszugleichen Pilotanlage in Prenzlau, Brandenburg Vorteile: Direkte Nutzung des Wasserstoffs Rückverstromung des Wasserstoffs Einspeisung des Wasserstoffs Erfahrungen sammeln mit einer Brückenlösung Erdgas als Brückenlösung Seite 12

13 Zukunftsvorhaben Erdgasantrieb Fachhochschule Brandenburg und das KompetenznetzRail Berlin-Brandenburg GmbH (KNRBB) als Vorreiter Umrüstung von Rangierlokomotiven und Straßenbahnen in Brandenburg an der Havel Warum Rangierlokomotiven? überschaubare Infrastruktur im Rangierbetrieb begrenzter Einsatz von Energieversorgungseinrichtungen Warum Straßenbahnen? Oberleitungsloses Fahren möglich begrenzter Einsatz von Energieversorgungseinrichtungen Seite 13

14 Förderprogramm Zwanzig20 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Fördervolumen gesamt: max. 500 Mio. Förderung von ca. 10 Clusterprojekten Fördervolumen max. 45 Mio. pro Clusterprojekt Thematischer Schwerpunkt des Förderprogramms: Intensivierung der Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft in den neuen Bundesländern Die Fachhochschule Brandenburg stellt einen Antrag zu Förderung des Clusterprojektes Connected EcoRail-Mobility Bewertung des Antrages durch das Ministerium bis Juni/2013 Seite 14

15 Connected EcoRail-Mobility Ziel ist die Entwicklung von Innovationen für die Mobilität von morgen mit einem Schienensystem als Rückgrat Antworten geben auf die Probleme der Energiewende in Deutschland Attraktivere Gestaltung der Mobilität auf der Schiene Seite 15

16 Connected EcoRail-Mobility Seite 16

17 Connected EcoRail-Mobility Wissenschaft* Wirtschaft* * Interessensbekundungen Seite 17

18 Connected EcoRail-Mobility Projektstruktur und -organisation Seite 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fachhochschule Brandenburg Magdeburger Straße Brandenburg an der Havel Tel.: / langowsky@fh-brandenburg.de