Züge bringen Schienen zum Beben – neue Technik macht daraus Strom

Wenn ein schwerer Güterzug vorbeidonnert, steckt seine Energie nicht nur in der Bewegung des Zuges. Jede Achse drückt mit enormer Kraft auf die Gleise, die Schienen geben minimal nach und schwingen anschließend zurück. Diese ständig wiederkehrende Bewegung bleibt bislang weitgehend ungenutzt. Ein US-Unternehmen will daraus nun Strom aus Schienenvibrationen gewinnen – und so einen Teil der Kräfte nutzen, die bei jeder Zugfahrt ohnehin entstehen.

Hinter der Idee steht das US-Unternehmen Regen Tracks. Es entwickelt eine elektrohydraulische Plattform, die direkt an der Bahnstrecke arbeiten soll. Der entscheidende Unterschied zur Bremsenergierückgewinnung: Der Zug muss dafür nicht langsamer werden. Die Technik soll die Bewegungen und Belastungen des Gleises nutzen, während der Zug mit normaler Geschwindigkeit weiterfährt.

So soll Strom aus Schienenvibrationen entstehen

Das System arbeitet mit einem hydraulischen Mechanismus. Er nimmt die wiederkehrenden Druck- und Entlastungsbewegungen auf, die vorbeifahrende Züge im Gleis verursachen. Diese mechanische Energie soll anschließend in elektrischen Strom umgewandelt werden.

„Wir erfassen die kinetische Energie, die durch die Bewegung von Zügen, Eisenbahnwagen und Fahrzeugen entsteht, und wandeln sie mit einem elektrohydraulischen System in nutzbaren elektrischen Strom um“, erklärt ein Sprecher von Regen Tracks. Nach Angaben des Unternehmens soll die Plattform so arbeiten, dass der normale Bahnverkehr nicht gestört wird.

Die Energie könnte direkt an der Strecke genutzt werden

Regen Tracks sieht zunächst Anwendungen in unmittelbarer Nähe der Gleise. Der erzeugte Strom könnte dort eingesetzt werden, wo ohnehin elektrische Energie gebraucht wird. Genannt werden unter anderem:

• technische Anlagen der Bahninfrastruktur
• lokale Industrie- und Logistikstandorte
• dezentrale Einspeisung in Stromnetze
• langfristig auch Rechenzentren mit hohem Energiebedarf

Gerade Güterstrecken erscheinen dafür interessant. Sie verlaufen oft durch Industriegebiete, verbinden Häfen mit Logistikzentren und werden regelmäßig von schweren Zügen genutzt. Werden viele Anlagen entlang solcher Strecken installiert, könnte an mehreren Punkten gleichzeitig Energie gewonnen werden.

Rechenzentren sind bislang nur eine mögliche Anwendung

Besonders auffällig ist die Idee, die Technik eines Tages für Rechenzentren zu nutzen. Diese benötigen große Mengen Strom für Server, Grafikprozessoren und Kühlung. Regen Tracks nennt solche Anlagen als mögliches Einsatzgebiet, liefert bisher aber keine konkreten Leistungsdaten.

Offen bleibt damit, wie viel elektrische Energie ein einzelnes System tatsächlich erzeugt. Das Unternehmen nennt weder Werte in Kilowatt noch Angaben zum Wirkungsgrad oder zum Stromertrag pro Zugdurchfahrt. Auch die Frage, wie viel Energie auf einem längeren Streckenabschnitt zusammenkommt, lässt sich bislang nicht beantworten.

Der Prototyp muss sich erst bewähren

Nach Angaben von Regen Tracks existiert bereits ein funktionsfähiger Prototyp. Bevor die Technik breiter eingesetzt werden kann, sind weitere Tests und technische Verbesserungen geplant. Hinzu kommt die Zusammenarbeit mit Bahnunternehmen, Ingenieurfirmen und anderen Partnern aus dem Verkehrssektor.

Für einen späteren Einsatz zählt nicht nur die erzeugte Strommenge. Die Technik muss auch dauerhaft mit hohen Belastungen, Wetter, Schmutz und den Sicherheitsanforderungen des Bahnverkehrs zurechtkommen. Ebenso wichtig ist der Standort. Liegt eine Strecke weit entfernt von größeren Verbrauchern oder einem Netzanschluss, können zusätzliche Leitungen nötig werden.

Kleine Systeme nutzen Gleisvibrationen schon heute

Ganz neu ist die Nutzung von Vibrationen im Bahnverkehr nicht. Kleine Energiewandler können bereits Sensoren an Zügen oder Gleisen mit Strom versorgen. Solche Anwendungen benötigen allerdings nur geringe Leistungen.

Regen Tracks zielt auf einen deutlich größeren Maßstab. Die ständig wiederkehrenden Kräfte schwerer Züge sollen zu einer dezentralen Energiequelle werden. Ob daraus genug Strom für größere Abnehmer entsteht, muss die weitere technische Erprobung erst klären.

Kurz zusammengefasst:

• Regen Tracks will die wiederkehrenden Bewegungen und Belastungen von Bahngleisen auffangen und mit einem elektrohydraulischen System in Strom umwandeln.
• Anders als bei der Bremsenergierückgewinnung soll die Technik Energie gewinnen, während Züge mit normaler Geschwindigkeit über die Strecke fahren.
• Ein Prototyp existiert bereits, doch konkrete Leistungsdaten zu Kilowatt, Wirkungsgrad und Stromertrag pro Zugfahrt hat das Unternehmen bislang nicht veröffentlicht.

Übrigens: Auch die Deutsche Bahn versucht, neue Energiequellen und Antriebe auf die Schiene zu bringen – mit Akkuzügen, Wasserstoff und Biosprit sollen Dieselzüge zunehmend verschwinden. Wie die Technik funktioniert und wo sie bereits eingesetzt wird, mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Regen Tracks