Propulsion and Coupling (ProCo)
Das DLR-interne Projekt Propulsion & Coupling adressiert die Antriebs- und Fahrwerkstechnik von Schienenfahrzeugen mit dem Ziel, deren Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit sowie Attraktivität und Nutzerorientierung zu verbessern. Dazu setzt das Konzept des Next Generation Train Fahrwerk neben Leichtbau und Verschleißreduktion auf den fahrgastfreundlichen Einstieg auf Bahnsteighöhe auch in Vollbahnfahrzeugen. Für den Güterverkehr schlagen wir den Einsatz selbstfahrender Fahrwerke mit integriertem Antrieb und eigener Energieversorgung vor, um Güterwagen autark auf der letzten Meile betreiben zu können. Die virtuelle Kupplung ermöglicht dynamisches Flügeln von Zugverbänden und Fahren im relativen Bremsabstand zur besseren Auslastung der Infrastruktur. Daneben wird für die hybride Fahrzeugenergieversorgung wird der Einsatz von Wasserstoff und Batterien untersucht.
Die globalen Herausforderungen des Verkehrs in Bezug auf den Klimawandel, Sicherung der Mobilität und Bewältigung des Übergangs zu einem nachhaltigen Verkehrssystem sind komplex. Das Projekt ProCo stellt einen ganzheitlichen und integrierten Ansatz dar, der darauf abzielt, einen klimafreundlichen, ressourceneffizienten und nachhaltigen Schienenverkehr zu ermöglichen.
Das Projekt umfasst und entwickelt im Wesentlichen fahrzeugseitige Technologien. Inhaltliche Schwerpunkte sind dabei 1) die Weiterführung der Fahrwerksentwicklung aus dem NGT-BIT Projekt, 2) sichere und effiziente Fahrzeugplatoons unter Anwendung der virtuellen Kupplung, 3) Fahrzeug-Energieversorgung mit hybriden Antriebskonzepten (Wasserstoff, Batterie) und 4) selbstfahrende Drehgestelle mit integriertem Antrieb und Energieversorgung für Güterverkehrsanwendungen. Im Projekt ProCo wird erforscht, wie die Mehrzieloptimierung der elektrischen, batterie- oder wasserstoffbetriebenen Energieversorgung, Antriebs- und Fahrwerkstechnik im Spannungsfeld von Energie, Effizienz, Ökonomie und Ökologie zu lösen ist. ProCo entwickelt dabei neue Methoden und Technologien: Die Lösungen für den Schienenverkehr werden über digitale Zwillinge und, wenn möglich, auf Prüfständen und in Demonstratoren demonstriert, verifiziert und validiert. Sowohl das NGT TAXI als auch geeignete NGT CARGO Anwendungen werden die Leitkonzepte und Plattformen sein, um neue Konzepte, neue Technologien und neue Anwendungsprozesse zu demonstrieren. Übergeordnetes Ziel ist es dabei, die Attraktivität des Schienenpersonen- und Schienengüterverkehrs als Teil des Gesamtverkehrssystems sowohl aus einer starken betreiber- als auch aus einer nutzerorientierten Perspektive zu sichern und zu steigern. Ganzheitliche Ansätze und numerische Analysen sind für eine grundlegende Verbesserung unabdingbar; insbesondere der Einsatz digitaler Zwillinge für Sensitivitätsanalysen und Optimierungen. Unter einem sogenannten digitalen Zwilling versteht man eine digitale Darstellung der Züge, der Infrastruktur und der betrieblichen Aufgaben, die alle relevanten Informationen in kohärenter und integrierter Weise sammelt. Die Einführung modularer digitaler Zwillinge ist eine multidisziplinäre Aufgabe, die von den verschiedenen im ProCoProjekt beteiligten DLR-Instituten vorangetrieben wird. Das Projekt ProCo gründet sich auf die vier Eckpfeiler Energie, Effizienz, Ökonomie und Ökologie.
