ABB Kundenstory.  

Obwohl die Bahn bereits zu den saubersten Transportmitteln gehört, gibt es noch erhebliches Verbesserungspotenzial. Daher setzt die Branche auf nachhaltige Lösungen, die den CO₂-Ausstoss und die Umweltbelastung deutlich reduzieren.

Dieselloks aus den 1990ern
Die Diesellokomotiven von Müller Technologie wurden ursprünglich Mitte der 1990er Jahre gebaut und sind bereits seit 30 Jahren in Betrieb. Die Lokomotiven werden in der Regel im Bau- und Wartungsbetrieb eingesetzt und haben unter anderem die Aufgabe, elektrische Werkzeuge mit Strom zu versorgen. Dies bedeutete bisher, dass der Dieselmotor die ganze Zeit über im Leerlauf eingeschaltet blieb, während sich die Lokomotive am Einsatzort befand. Die entstehenden Abgase und der Lärm waren eine Belastung, insbesondere in städtischen Gebieten, Tunneln und während der Nacht. Dennoch erneuert das Unternehmen seine Flotte ständig mit der neuesten Technologie, um die CO₂-Emissionen kontinuierlich zu reduzieren.

Umbau zu Tribrid-Lokomotiven
Die innovativen Hybridlokomotiven Aeam 841 von Müller Technologie basieren auf den ursprünglichen Diesellokomotiven, die nun umgebaut werden, um den Drei-Modus-Betrieb (Tribrid) zu ermöglichen. Sie werden hauptsächlich in den Bereichen Bau, Instandhaltung, Rangier- und Frachtverkehr eingesetzt. Nach dem Umbau können die Lokomotiven Strom sowohl aus Oberleitungen, aus Traktionsbatterien und aus einem neuen Dieselgeneratormodell nutzen. Das Hauptziel besteht darin, die CO₂-Emissionen zu minimieren, um neue Umweltanforderungen zu erfüllen.

Nachrüstung auf engstem Raum
Auf der Suche nach einem Technologiepartner, der bei der Entwicklung der Traktionskettenlösung und der Lieferung der erforderlichen Ausrüstung helfen konnte, wandte sich Müller an ABB. Das Projekt erforderte eine hohe Betriebszuverlässigkeit und Kosteneffizienz sowie die Notwendigkeit, die Traktionsausrüstung auf engstem Raum unterzubringen. Ausserdem musste die Umrüstung ohne Änderung des Lokomotivkörpers durchgeführt werden, um einen einfacheren Zulassungsprozess zu gewährleisten.

Fortschrittliche Traktionslösung
Die vorhandenen dieselelektrischen Lokomotiven verfügten über einen 920-kW-Motor, der einen Generator antrieb, wobei die Leistung über einen zweistufigen Traktionswandler auf vier Motoren mit insgesamt 1000 kW übertragen wurde. Während der Umrüstung wurde der Dieselmotor durch eine 500-kW-Einheit ersetzt, die mit erneuerbarem Kraftstoff betrieben werden kann. Die ursprünglichen Elektromotoren wurden vollständig überholt und beibehalten. Das von ABB gelieferte Antriebssystem besteht aus einem BORDLINE CC1500 AC-Kompaktumrichter, einer eBox, Traktionsbatterien und einem Traktionstransformator.

Bremsenergie kann Traktionsbatterie aufladen
Der BORDLINE-Kompaktumrichter ist eine hochintegrierte Lösung, die einen Netzumrichter, zwei Traktionsumrichter, zwei Hilfsumrichter und einen Traktionsbatterie-Chopper mit Tiefpassfilter umfasst. Die dreistufigen Traktionswandler sind um 7–9 % energieeffizienter als die ursprünglichen zweistufigen Einheiten der Lokomotiven. Sie belasten die Motorisolierung weniger und haben geringere harmonische Verluste, was zusätzliche Energieeinsparungen in den Motoren bedeutet. Die regenerative Bremsfunktion sorgt für weitere Energieeinsparungen, indem Bremsenergie in die Traktionsbatterien oder die Oberleitung eingespeist wird.

Sehr kurze Ladezeit
Die eBox stellt eine Schnittstelle zwischen dem Umrichter und den Batterien dar und umfasst das Batteriemanagementsystem. Die Traktionsbatterien basieren auf der LTO-Zelltechnologie (Lithium-Titan-Oxid), die den Vorteil sehr kurzer Ladezeiten bietet. Die Batterien der Lokomotive können in etwa 20 Minuten von leer auf voll aufgeladen werden, sodass eine vollständige Aufladung während einer kurzen Pause am Arbeitstag möglich ist. Die Traktionsbatterien können über die Oberleitung, den Dieselgenerator oder die Stromversorgung im Depot aufgeladen werden.

Enge Zusammenarbeit bei der Systementwicklung
«Wir haben eng mit ABB zusammengearbeitet, nicht nur, um die Traktionsstranglösung zu entwickeln, sondern auch, um sicherzustellen, dass sie in die Lokomotiven passt», so ein Repräsentant des Projektteams für Schienenfahrzeuge der Müller Technologie AG. «ABB ist ein zuverlässiger Partner, und wir waren mit der reibungslosen Zusammenarbeit unserer beiden Unternehmen zufrieden. Wir besprechen bereits neue Möglichkeiten der Zusammenarbeit.»

Möglichst viel wiederverwendet
«Wir haben diesen Drei-Modi-Betrieb zusammen mit dem Team von Müller entwickelt und umgesetzt», sagt Mike Bamberger, Leiter des Traktionsvertriebs von ABB Schweiz. Wir haben so viel wie möglich von den vorhandenen Lokomotiven wiederverwendet und das System so konzipiert, dass es mit den Originalmotoren funktioniert. Sie wurden komplett überholt, mussten aber nicht modifiziert werden.»

Das Nachrüstungsprojekt bereitet die fünf Lokomotiven auf eine nachhaltige Zukunft vor und wird ihre Lebensdauer um 25 Jahre verlängern.

Weitere 25 Jahre technischer Lebensdauer
Das Nachrüstungsprojekt bereitet die fünf Lokomotiven auf eine nachhaltige Zukunft vor und wird ihre Lebensdauer um 25 Jahre verlängern. Das Projekt selbst wird auf umweltfreundliche Weise durchgeführt, wobei 28 Tonnen Stahl – einschliesslich des alten Dieselmotors, des Traktionswandlers und einiger Karosserieteile – von jeder Lokomotive recycelt werden. Neben der Beibehaltung der vorhandenen Motoren wurden auch die Fahrgestelle und Drehgestellrahmen überholt und an die neuen Anforderungen angepasst. Auf diese Weise werden die Fahrzeuge als Mietlokomotiven wieder auf den Markt gebracht, wobei erhebliche Mengen an Stahl eingespart werden. Die Nachrüstung alter Lokomotiven mit energieeffizienten Technologien steht im Einklang mit den Klimaschutzzielen und fördert einen nachhaltigen Schienenverkehr.

Geräuscharmer elektrischer Betrieb
Die Lokomotiven werden die CO₂-Emissionen auf ein Minimum reduzieren und die Arbeitsbedingungen des Personals durch die Reduzierung von Abgasen und Lärm verbessern. Der Traktionsstrang von ABB ermöglicht einen geräuscharmen Betrieb während der Nacht und in dicht besiedelten städtischen Gebieten.

Dieselverbrauch wohl um 85 Prozent gesenkt
Die Hybridlokomotiven können über mehrere Einsätze hinweg ohne externe Energiequellen betrieben werden. Müller Technologie hat berechnet, dass sie 80 Prozent ihrer Fahrten über Oberleitungen mit Strom versorgen können, während der Rest über die Traktionsbatterien oder den Dieselgenerator abgedeckt wird. Insgesamt wird erwartet, dass der Dieselverbrauch im Vergleich zu den Zahlen vor der Umrüstung um bis zu 85 Prozent gesenkt werden kann. Dies entspricht einer jährlichen Einsparung von 8500 Litern Dieselkraftstoff pro Lokomotive.

Batterien versorgen auch Werkzeuge mit Strom
Die Möglichkeit, an Arbeitsplätzen emissionsfrei zu arbeiten, ist ein wichtiger Vorteil der neuen Lokomotiven. Die Traktionsbatterien werden daher nicht nur für den Antrieb verwendet, sondern versorgen auch die vor Ort eingesetzten Werkzeuge mit Strom.

Umfassendes Know-how von ABB genutzt
Die Einführung nachhaltiger Alternativen zu herkömmlichen Dieselmotoren reduziert die Kohlenstoffemissionen erheblich und trägt zur Dekarbonisierung der Bahnindustrie bei. Das umfassende Know-how von ABB und die umfassenden Traktionslösungen für nachhaltigen Transport werden den Weg für eine schlankere und sauberere Zukunft ebnen.

Über Müller Technologie
Die Müller Technologie AG hat ihren Sitz in Frauenfeld. Das familiengeführte Unternehmen entwickelt, baut und wartet Maschinen für den Gleisbau sowie Spezialfahrzeuge für Schiene und Strasse. Neben der Hybridlokomotive Aeam 841 entwickelt das Unternehmen ein Feuerwehr- und Rettungsfahrzeug. Weitere Unternehmen der Müller-Gruppe übernehmen den Bau und die Instandhaltung von Gleisen sowie die Sicherung von Bahnbaustellen.