Optimierte Betriebsstrategien für Multihybridantriebe im Schienenpersonennahverkehr

Abstract:
Bei der Auslegung und Ansteuerung von Hybridantrieben mit mehreren Antriebsanlagen, wie sie beispielsweise bei Triebwagen im Regionalverkehr (RB / RE) eingesetzt werden sollen, ergeben sich viele neue Freiheitsgrade zur An-steuerung der Teilantriebe. Der konventionelle Ansatz sieht vor, alle beteiligten Antriebsanlagen mit der gleichen Last zu beaufschlagen. Dies mag aus Sicht reiner Dieselantriebe Sinn machen, weil man so jederzeit das volle Kraftschluss-potenzial zwischen Rad und Schiene nutzen kann und die Implementierung sehr einfach ist. Durch die Hybridisierung werden ein oder mehrere Motoren aber häufig nur mitgeschleppt, weil ihr Momentenbeitrag nicht erforderlich ist und gerade kleine Lasten bei Konstantfahrt durch elektrische Maschinen erbracht werden können. Dadurch sind nicht alle Antriebseinheiten für den Vortrieb notwendig. Sie können abgekoppelt oder abgeschaltet werden. Bei steigenden Lastanforderungen kann dann ein Verbrennungsmotor nach dem anderen hinzugenommen und durch Auf- bzw. Ablasten mittels Elektromotoren im jeweiligen Bestpunkt betrieben werden. Um alternative Betriebsstrategien zu testen, Komponenten besser zu dimensionieren und Lebensdauervorhersagen zu treffen, kann auf die effiziente Methode der Multi-Physik-Simulation zurückgegriffen werden.