Technische Lösungen

Bereits heute können Akku-Züge zur Stromaufnahme zum Fahren und Laden des Akkumulators per Stromabnehmer über die Oberleitung die vorhandenen ca. 20.000 km Schienenwege zum Fahren und Laden nutzen. Die Versorgung von Schienenfahrzeugen mit elektrischer Traktion erfolgt über das Bahnstromnetz der DB Energie.​

Ist die Entfernung zwischen der Aus- und Wiedereinfahrt zwischen zwei Oberleitungsabschnitten zu groß, kann die Verlängerung einer bestehenden Oberleitungsanlage zur Verkürzung der nichtversorgten Strecke untersucht werden. ​

Elektrische Triebzüge mit Akkumulator sind grundsätzlich in der Lage außerhalb des elektrifizierten Streckennetzes auch ohne Oberleitung zu fahren, da in diesen Streckenabschnitten die Stromversorgung aus dem Akkumulator erfolgen kann. Ist ein nicht elektrifizierter Streckenabschnitt zu lang, als dass er ohne Nachladung aus betrieblicher Sicht sicher passiert werden kann, so muss der Akkumulator des Zugs nachgeladen werden. Hierzu können Oberleitungsinselanlagen aufgebaut werden und z.B. einzelne Abschnitte in Bahnhöfen oder auf einzelnen Streckenabschnitten zwischen Bahnhöfen mit Oberleitung ausgerüstet werden. Die Oberleitungsinselanlage unterliegt den gleichen technischen und betrieblichen Anforderungen wie die Oberleitungen im übrigen Streckennetz. Die Energiebereitstellung erfolgt mit genormten und nach TSI (Technische Spezifikation Interoperabilität) zugelassenen Bahnstromsystemen: 15 kV/16,7 Hz oder 25 kV/50 Hz.​

"Der Unterschied zu den großen Bahnstromumrichterwerken, die wir außerhalb der Ortschaften bauen, besteht in der kleineren Leistung, und dass die Anlagen sehr nah am Bahnhof, also im Ortskern benötigt werden. Die Überwachung und Steuerung erfolgt genauso wie im Oberleitungsnetz von der regionalen Zentralschaltstelle (Zes) der DB Energie." (Kai Wittig, Ingenieurdienstleistungen und Zuständig für alternative Antriebe)

Die Bahnstromversorgung der Oberleitungsinselanlagen erfolgt von einem Ladeunterwerk (siehe Grafik). Dabei wird Drehstrom dem vorgelagerten öffentlichen Verteilnetz in einphasigen Bahnstrom mit 15 kV oder 25 kV umgewandelt. Der Unterschied zu den vorhandenen Werken besteht in der grundsätzlich kleineren Leistung. Die Überwachung und Steuerung erfolgt genau so wie im Oberleitungsnetz von der regionalen Zentralschaltstelle (Zes) der DB Energie.​

Die Akkus des Zuges können auch über stationäre Ladeeinrichtungen aufgeladen werden. Im Gegensatz zu den Oberleitungsinselanlagen, über die der Zug während der Fahrt Strom aufnehmen kann, handelt es sich bei den stationären Ladeeinrichtungen wie einem Elektranten oder der elektrischen Zugvorheizanlage um Anlagen, die die Aufladung der Batterien des Zugs im Stand bzw. in der Abstellung sicherstellen.

"Für die Nachladung von elektrischen Triebzügen mit Akkumulator wird bei der Abstellung an nicht-elektrifizierten Betriebsstellen eine leistungsfähige Fremdeinspeisung für das Bordnetz benötigt. Eine Versorgung mit einem dreiphasigen 400 V-System aus Elektranten kann auch leicht für verschiedene Fahrzeugkonzepte genutzt werden, zum Beispiel Elektrotriebzüge mit Brennstoffzelle oder Hybrid-Rangierlokomotiven." (Kai Wittig, Ingenieurdienstleistungen und Zuständig für alternative Antriebe)