Antriebstechniken

Zugvibrationen zur Energiegewinnung nutzen

Ein Forscher-Team der US-amerikanischen Universität Stony Brook ist im November auf der Konferenz „Energy Harvesting and Storage USA 2012“ für die Entwicklung einer Technologie ausgezeichnet worden, die aus Zugvibrationen Energie gewinnt. Professor Lei Zuo vom „Department of Mechanical Engineering“ der im US-Bundestaat New York ansässigen Universität wurde zusammen mit seinen beiden Studenten Teng Lin und John Wang dafür in der Kategorie „Best Application of Energy Harvesting“ geehrt.

EcoTrain: Umweltfreundliche Revolution im Nahverkehr

Hybridantriebe
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Hybridantriebe sind im Pkw- und Busbereich schon seit längerem im Einsatz. Und auch auf der Schiene gibt es bereits Fahrzeuge, die sowohl elektrisch als auch mit Diesel verkehren können. Was also ist so neu, so innovativ daran, wenn ein Dieseltriebwagen zu einem Hybridfahrzeug weiterentwickelt wird? Gibt es neue technische Lösungen für die Herausforderungen im Schienenpersonennahverkehr oder wird unter dem Namen EcoTrain einfach nur alter Wein in neuen Schläuchen verkauft?

Das Fachinformationssystem Naturschutz und Kompensation

Expertensystem FINK
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Der Neu- und Ausbau von Bahnstrecken führt meist zu Eingriffen in die Natur, die nach Bundesnaturschutzgesetz kompensiert werden müssen. Die Deutsche Bahn als einer der größten Bauprojektträger des Landes plant und realisiert mehrere hundert Kompensationsmaßnahmen pro Jahr. Diese müssen auch nach Ende eines Bauprojekts dauerhaft erhalten werden. Das Eisenbahn-Bundesamt als Genehmigungsbehörde überprüft einmal pro Jahr den Status aller Maßnahmen. Um diese Aufgabe konzernübergreifend effizient zu bewältigen, setzt die DB seit 2015 das webbasierte Expertensystem FINK – Fachinformationssystem Naturschutz und Kompensation – ein. Geplant und entwickelt hat die Software ein Team aus Umwelt-Fachleuten und IT-Spezialisten unter der Leitung von DB Umwelt.

 

Eco DeMe Train: Nachhaltiger Schienenverkehr bei der SOB

Innovation
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Der „Eco DeMe Train“ besteht aus dem Zugverband einer vorhandenen diesel-elektrischen Lokomotive sowie einem neuen Stromversorgungswagen, der zwischen der Lokomotive und den Reisezug- oder Güterwagen eingereiht wird. Durch diesen Stromversorgungswagen, der mit Stromabnehmer, Transformator und Hilfsbetrieben ausgerüstet und modular erweiterbar aufgebaut ist, wird die vorhandene Lokomotive zur Zweikraftlokomotive modifiziert.

 

Die Pilatusbahn

Steilste Zahnradbahn der Welt
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Über Jahrhunderte hinweg war der 2.132 Meter hohe Pilatus südlich der Stadt Luzern in der Schweiz ein Berg, um den sich zahlreiche Geschichten und Legenden rankten. In früheren Zeiten glaubten die Menschen, dass in  den kahlen Schluchten des Bergmassives Geister, Gnome und Drachenhausen. Der Pilatus war aufgrund seiner steilen Felswände schon immer schwer zugänglich. Ende des 19. Jahrhundert entstand die Idee, den Berg mit einer  Zahnradbahn für den Tourismus zu erschließen. Derartige Bahnen setzen die Antriebskraft des Triebfahrzeuges mittels Zahnräder in Bewegung um.

Innovative Antriebe im Schienenverkehr

Technische Lösungskonzepte
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Änderungen in der Traktionsart auf nicht bzw. teilelektrifizierten Strecken sind aufgrund von politisch und gesellschaftlich erwarteten ökologischen Zielen sowie zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit des Transportmittels Bahn in Zukunft unumgänglich. Verschiedene Lösungskonzepte wie Zweikraftfahrzeuge, Hybridfahrzeuge sowie Gas- oder Wasserstoffantriebe stehen dazu zur Verfügung und finden bereits teilweise in der Praxis Anwendung.

Mit voller Kraft auf die Spitze

Bahnen zur Überwindung großer Steigungen
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Bei Schienenbahnen setzt der zwischen den angetriebenen Achsen eines Fahrzeugs und der Schiene zu berücksichtigende Reibungsbeiwert der Haftung Grenzen. Dies führt überall dort zu Problemen, wo große Höhenunterschiede überwunden werden müssen. Lassen sich diese nicht vermeiden, muss eine geeignete, meist aufwändige Linienführung mit zahlreichen Sonderbauwerken gewählt werden.

Energieeffizienz steigern durch Rekuperationseinrichtungen

Energiemanagement bei Lokomotiven
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Die Deutsche Bahn AG verfügt über elektrische Lokomotiven, die mit Reihenschlussmotoren und elektromotorischem Schaltwerk ausgestattet sind. Im derzeitigen Ausrüstungsstand sind diese Fahrzeuge nicht rekuperationsfähig (Rekuperation – Verfahren zur Energierückgewinnung). Aufgrund fortgeschrittener Technik zeigt sich, dass eine Nachrüstung mit einer Rekuperationseinrichtung mit einem vergleichsweise kurzen Investitionshorizont wirtschaftlich ist.

Elektrischer Zugbetrieb

Grundlagen
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Der Schienenverkehr stellt bereits seit über einem Jahrhundert den traditionellen Anwendungsfall für den Einsatz von elektrischer Energie dar. Dabei bietet diese Energieform einige Vorteile: Neben hohen Antriebsleistungen und Höchstgeschwindigkeiten, den im Vergleich zu anderen Verkehrsmitteln geringeren CO2-Emmissionen und der einfachen Nutzbarkeit erneuerbarer Energien können elektrisch angetriebene Fahrzeuge durch Rückspeisung der Bremsenergie in die Fahrleitung einen nicht unerheblichen Teil der Traktionsenergie zurückgewinnen.
 

Elektrizität – Rückgrat multimodaler Verkehrssysteme

Urbane Ballungsräume
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Auf allen Kontinenten dehnen sich die Großstädte weiter aus und ersticken oft buchstäblich im Verkehr. Leistungsfähige elektrisch angetriebene Verkehrssysteme entlasten die Umwelt und helfen, den Individualverkehr zu reduzieren. Doch sie sollten noch attraktiver für die Fahrgäste werden, denn die Ansprüche steigen.

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