Nachhaltige Antriebskonzepte im Schienen-Nahverkehr

01.11.2016

AKASOL liefert Li-Ionen-Batteriesystem für den ersten brennstoffzellbetriebenen Nahverkehrszug

Als Alternative zu herkömmlichen Dieselzügen stellte der Bahntechnikhersteller Alstom auf der diesjährigen InnoTrans den weltweit ersten Triebzug mit Brennstoffzellentechnologie vor. Der CO2-emissionsfreie „Coradia iLint“ wird von Wasserstoff-Brennstoffzellen mit Strom versorgt, gibt dabei nur Wasserdampf und Kondenswasser ab und zeichnet sich durch einen geräuscharmen Betrieb aus.

Wesentlicher Bestandteil der neuen Technologie ist ein leistungsstarkes Lithium-Ionen-Batteriesystem (3P AKASystem 18 AKM) der AKASOL GmbH aus Darmstadt. Aufgeladen von Brennstoffzellen sorgt er als elektrische Leistungsquelle nicht nur für Beschleunigung und Bremskraft, sondern stellt auch Bordsystemen, wie etwa Beleuchtung und Klimatisierung, die nötige Energie bereit.

Wesentlich für die Effizienz des Systems ist die Speicherung von Energie in den Lithium-Ionen-Batterien, denn Brennstoffzellen arbeiten am besten bei angemessen kontinuierlicher Dauerleistung. Die Batterie speichert Energie von der Brennstoffzelle, wenn sie nicht für die Traktion benötigt wird, aber auch durch rekuperative Bremsenergiegewinnung. Die Höhe der Brennstoffzellenleistung ist abhängig von der Geschwindigkeit und Dauer der Beschleunigung: Kurze Beschleunigungsphasen mit begrenztem Leistungsbedarf werden hauptsächlich durch die Batterie geliefert. Nur bei längeren Phasen mit hohem Leistungsbedarf arbeitet die Brennstoffzelle mit voller Leistung. In Phasen geringerer Beschleunigung, konstanter Geschwindigkeit oder bei Auslauf wird ein Teil der Brennstoffzellenleistung verwendet, um die Batterie wieder aufzuladen und die On-Board-Systeme zu versorgen. Bei vollständiger Akku-Aufladung wird die Brennstoffzellenleistung verringert, so dass sie nur die Hilfskonverter und On-Board-Systeme unterstützt. Zusammen mit der beim Bremsen gewonnenen kinetischen Energie hilft dies, den Wasserstoffverbrauch zu reduzieren.

In Verbindung mit der Brennstoffzelle sorgt das Kraftpaket 3P AKASystem 18 AKM im Coradia iLint für einen kraftvollen wie nachhaltigen Antrieb. (Foto: AKASOL)

Technische Daten

Im Coradia iLint verfügt das flüssigkeitsgekühlte AKASOL-Kraftpaket über eine Speicherkapazität von 111 kWh bei einer nominellen Spannungslage von 800 V und erreicht Leistungen von durchschnittlich 221 kW (Peak: 450 kW/40 s). Sie sind bei Umgebungstemperaturen zwischen -25° C und 45° C voll betriebsfähig und weisen einen eigensicheren überlast- und Überspannungsschutz auf. Zudem ermöglicht das Akasol-Batteriesystem auch Notlaufeigenschaften. Die eingesetzten AKASOL-Systeme erfüllen die Standards IEC 61508 und EN 12663; die modularen Subsysteme sind entsprechend EN 61373,EN 50121, EN 60529 und UN 38.3 geprüft.

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