Bahn frei für den Zug der Zukunft

Im Institut für Fahrzeug­konzepte in Berlin erforscht Stefan Kaimer innovative Antriebs­systeme für Schienen­fahr­zeuge.

Künstlerische Darstellung des NGT
Künstlerische Darstellung des NGT © DLR

Woran arbeiten Sie zurzeit?
Ich untersuche neuartige Antriebe für den Schienen­verkehr und die dazu nötigen Energie­wandler und Energie­speicher, um Alter­nativen zu den konventionellen Diesel­motoren auf­zu­zeigen. Zur­zeit arbeite ich an der Entwicklung von Hoch­geschwindig­keits­zügen für das Projekt „Next Generation Train“ (NGT), an dem verschiedene DLR-Teams instituts- und fach­über­greifend forschen.

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Wie sieht Ihr Beitrag zum Zug der Zukunft aus?
Im Projekt NGT entwickeln wir Konzepte für den Hoch­geschwindig­keits­verkehr, die unter anderem den regionalen Personen­verkehr und den schnellen Güter­verkehr um­fassen. Der Zu­bringer­zug, den wir NGT LINK nennen, muss auch auf teil­elektrifi­zierten Strecken fahren können. Das Schienen­netz ist in Deutsch­land nämlich nicht über­all mit Ober­leitungen aus­gestattet. Auf solchen Strecken fahren bisher Züge mit Diesel­motoren. Ich unter­suche, wie man sie durch umwelt­schonendere elektrische Antriebe ersetzen kann. Brenn­stoff­zellen und elektrische Energie­speicher an Bord oder auch die induktive Energie­über­tragung sind viel­versprechende Alter­nativen. Im Team entwickeln wir modulare Konzepte, damit der Zug flexibel eingesetzt werden kann. Um diese neuen Techno­logien zu erforschen, arbeiten wir sowohl mit Simulations­rechnungen als auch am Prüf­stand.

Was hat das mit Nach­haltigkeit zu tun?
Zum einen wollen wir einen energie­effizienten Betrieb erreichen. Im Vergleich zu Diesel­zügen fahren Züge mit einem elektrischen Antriebs­system mit höherem Wirkungs­grad. Elektro­motoren können Bremsen­ergie generatorisch zurück­gewinnen. Der Strom für die direkte Nutzung im Fahr­zeug kann aus Photo­voltaik- und Wind­kraft­anlagen stammen. Wo wir Brenn­stoff­zellen ein­setzen, könnten wir den benötigten Wasser­stoff mittels Elektro­lyse gewinnen. Auch der dafür not­wendige Strom kann aus erneuerbaren Energien stammen. Zum anderen ist der schnelle, misch­verkehrs­fähige Güter­zug­verkehr eine umwelt­freundliche Alter­native zum Straßen­güter­verkehr, der Prognosen zufolge weiter zunehmen und erheblich zum Anstieg der klima­relevanten CO2-Emissionen bei­tragen wird. Unser Güter­zug NGT Cargo soll so attraktiv sein, dass mehr Lang­strecken­fracht­verkehr von der Straße und aus der Luft auf die Schiene verlagert werden kann.

Verkehrs­forschung

Weitere Informationen zum DLR Institut für Fahr­zeug­konzepte finden Sie hier.

Was ist das Besondere an Ihrer Arbeit im DLR?
Dass man hier sehr viel gestalten kann! Wir können Aufgaben und Themen mit­entwickeln und arbeiten dann natürlich mit großer Begeisterung daran. Das Mit­einander der Teams an verschiedenen DLR-Stand­orten ist kollegial und un­kompliziert. Wir arbeiten auch viel mit Herstellern und Betreibern von Schienen­fahr­zeugen zusammen. Schließlich wollen wir Erkenntnisse aus der Grund­lagen­forschung in Industrie­projekte über­tragen. Die meisten denken beim DLR zunächst nur an Luft- und Raum­fahrt. Es gibt aber jede Menge anspruchs­volle Projekte in den Bereichen Energie und Verkehr.

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