Contactless energy transfer for main-line rail vehicles

Abstract

Das konventionelle Energieübertragungssystem von Vollbahnen, bestehend aus Oberleitung und Stromabnehmer, ist durch eine Reihe von Nachteilen gekennzeichnet. Die Energieübertragung erfolgt verschleißbehaftet. Mit steigender Geschwindigkeit verursacht der Stromabnehmer infolge des aerodynamischen Widerstands einen erhöhten Energiebedarf und signifikante Schallemissionen. Aus den genannten Gründen ist es erstrebenswert, eine Alternative zu dem bisherigen System zu entwickeln. Der Beitrag liefert einen Überblick über das Konzept eines berührungslosen induktiven Energieübertragungssystems, welches vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart erarbeitet wurde. Aus der intendierten Anwendung im Bereich der Vollbahnen resultieren hohe Anforderungen an das Übertragungssystem. Neben den hohen Betriebsgeschwindigkeiten, ist das System durch einen vergleichsweise großen Luftspalt gekennzeichnet, der überdies im Betrieb beträchtlichen Schwankungen unterliegt. Hinzu kommen im Vergleich zu bisherigen Anwendung der induktiven Energieübertragung deutlich größere Übertragungsleistungen von mehreren Megawatt. Der vorgestellte Systementwurf zeigt, dass die spezifischen technischen Anforderungen im Rahmen einer Vollbahnanwendung beherrschbar sind und das System aufgrund der vorgesehenen Segmentierung eine Reihe betrieblicher Vorteile im Vergleich zum konventionellen Stromabnehmer-Oberleitung-System aufweist.