FCHPP - Fuel Cell and Hybrid Power Pack
Das Konzept des Fuel Cell and Hybrid Power Pack (FCHPP) ist ein modularer skalierbarer Systembaukasten für alternative Schienenfahrzeugantriebe mit Fokus auf den Komponenten Batterie, Brennstoffzelle und Wasserstofftank. Die Forschung umfasst die energietechnische Auslegung und Konzeption von brennstoffzellen- und batteriebasierten Powerpacks (FCHPP) sowie den Vergleich und dieBewertung von Antriebs- und Energieversorgungssystemen in Schienenfahrzeugen.
Motivation
Das FCHPP stellt mit seinen Basisbausteinen anforderungsgerechte Energieversorgungssysteme und -architekturen für Schienenfahrzeuge bereit. Dabei kommen skalierbare Teilsysteme als Module mit definierten Schnittstellen zum Einsatz.
Diese skalierbaren, modularen und vielseitig einsetzbaren Energiespeicher und Energiewandler sind sowohl für neue Fahrzeuge in verschiedenen Bahnanwendungen (Triebzüge, Strecken- und Rangierloks) als auch für die Nachrüstung bestehender Züge geeignet.
Die verfolgten Ziele umfassen die Schwerpunkte:
- Etablierung eines modularen Ansatzes für emissionsfreie hybride Antriebskonzepte
- Realisierung eines wirtschaftlichen Betriebs sowie Senkung der Lebenszykluskosten
- Einsatz in Triebzügen, Lokomotiven und Sonderfahrzeugen
Forschungsportfolio
Zur Ermittlung der Anforderungen an das FCHPP werden Forschungs- und Entwicklungspartner begleitet, Use-Case-Analysen durchgeführt, Flottenrealdaten ausgewertet sowie SPNV-Netze oder einzelne Strecken simuliert. Um die Charakteristika der Infrastruktur zu erfassen setzen die Forscher des DLR umfangreiche Geodatenmodelle ein, bei denen aus einem Mix verfügbarer Daten geschöpft wird.
In diesem Zusammenhang werden die Schnittstellen der Powerpack Komponenten definiert, welche eine zukünftige Adaption neuer Technologien in das FCHPP-Konzept ermöglicht.
Projektreferenzen
- FCH2Rail - Entwicklung eines FCHPP-Demonstrators im Realeinsatz
- MOSENAS – Modularer skalierbarer Energiespeicher für einen nachhaltigen Schienenpersonennahverkehr
- Machbarkeitsstudie alternativer Antriebe im Einsatzgebiet von Rangierloks in Deutschland (dlr.de)
- Vorstudie Wasserstoffrangierlokomotive – Duisport (dlr.de)
- ProCo - Propulsion and Coupling | DLR Verkehr
Veröffentlichungen
- electronic library - Modular energy concept for last mile operation in single-wagon freight transport
- electronic library - Feasibility study for shunting locomotives with fuel cell hybridoverhead electric bi-mode powertrain
- electronic library - Standardized Sizing for Alternative Drivetrains in Rail Vehicles: A Modular Approach for Enhanced Efficiency and Cost Reduction
- electronic library - Neuartiges, modulares Schienenfahrzeugkonzept für Neben- und Reaktivierungsstrecken