In der Arbeit wird untersucht, wann und wie Fahrzeuge des Eisenbahnsystems mit Wasserstoffantrieben als alternative Antriebe im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben Vorteile erzielen und ökonomisch die traditionellen Antriebe ersetzen können. Hierfür wurde untersucht, welche Randbedingungen und Anforderungen erforderlich sind und ob Fahrzeuge mit alternativen Antrieben auf den vorhandenen Eisenbahnnetzen eingesetzt werden können. Daher wurden die Erkenntnisse hinsichtlich der Wasserstoffherstellung beschrieben. Darüber hinaus wurden Möglichkeiten für die Speicherung genannt und schließlich wurde die Energieerzeugung aus Wasserstoff untersucht und belegt, um eventuell auftretende Hindernisse beim Einsatz eines Fahrzeugs aufzuzeigen und mögliche Maßnahmen anzugeben. Weiterhin wurden die Eigenschaften der Eisenbahnnetze sowie ihre Gestaltung betrachtet. Ebenso wurden die betrieblichen Anforderungen sowie die Verbindungsmöglichkeiten untersucht. Es wurde ein algorithmisches Verfahren entwickelt, durch welches die optimale Fahrzeuganzahl eines Netzes ermittelt wurde. Dafür wurden Kenngrößen wie die Reisezeit, die Ankunfts- und die Abfahrtszeit, die Wendezeit, Zeiten für Tankvorgänge und andere Services sowie die mögliche Reichweite eines Zuges in die Untersuchung mit aufgenommen. Des Weiteren wurde angesichts der Infrastruktureigenschaften ein Fahrzeug mit geeignetem Antriebssystem ausgewählt. Zudem wurde ein Verfahren entwickelt, in dem ein Verhältnis zwischen den Eigenschaften des Zuges, des Betriebsprogramms und der Infrastruktur hinsichtlich der Maximalfahrgeschwindigkeit, der gewünschten Reisezeit (Ankunfts- und Abfahrtszeit), des Abstands zwischen den Haltesteilen und des Energieverbrauchs untersucht wurden. Daraufhin wurden für die jeweilige Fahrt unterschiedliche Fahrweisen ermittelt und ihre Wirkung auf die Betriebsqualität des Netzes untersucht. Hierbei wurde die Qualität einer Fahrt erhöht. Zum Abschluss wurden die Einsatzmöglichkeiten sowie die Anwendbarkeit in einem Modellnetz überprüft.

    In this thesis, operational concepts were developed in order to make the application of hydrogen power as an alternative vehicle drives in the railway transport system economically possible. First, production of hydrogen, methods of storage and types of hydrogen power generation systems were been defined and investigated. Those were important to define the potentially occurring obstructs by operating alternative vehicle drives and the necessary arrangements due to this operating. Furthermore, the properties of different railway networks and their lines were analyzed. Additionally, the necessary connections and the operational requirements of the railway network system were determined. In addition to a new method for optimizing the necessary number of trains in a railway line and the total minimum train number in the railway network within one day were developed. It was then important to define the governing parameters such as journey time, arrival and departure time of the train, required time for refueling, time for train allocation as well as the train travel coverage distance. Thereby, a suitable algorithm was developed. Using this algorithm the goal of optimization was achieved. Due to infrastructure properties and the features of each vehicle drive system a suitable drive system was selected. The modeling of a method based on the realization of the interdependency between the properties of the infrastructure, the timetable operating program and the vehicle drive characteristics were developed. Through this method many ways of driving depending on the distance between two stops, arrival and departure time of the train, required journey time, energy consumption and the allowable maximal velocity were determined. Thus, one of these ways of driving has been chosen according to its effects on the operational quality and the required expenditure of energy. Finally, all methods were applied to a model of railway network to prove their applicability and feasibility. Comparing the results and the evaluation of the conditions (before and after) show that the total number of trains in a railway network, the energy consumption as well as the operational quality regarding the selected way of driving were optimized.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Entwicklung von Betriebskonzepten für Nahverkehrsfahrzeuge mit alternativen Antrieben


    Additional title:

    Development of an operational concepts for urban area traffic with hydrogen power as an alternative railway drive




    Publication date :

    2011


    Size :

    162 Seiten, 43 Bilder, 18 Tabellen, 51 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






    Nahverkehrsfahrzeuge

    VDEI-E.V. | IuD Bahn | 1995


    Drehstromantriebstechnik fuer Nahverkehrsfahrzeuge

    Dreimann, K. | Tema Archive | 1977


    Nahverkehrsfahrzeuge in Hauptverkehrsstrassen

    Schnuell, R. / Johannsmeier, R. | British Library Online Contents | 1998