Bahntechnik Englischer Batteriezug lädt in dreieinhalb Minuten

Nach 22 Monaten Erprobung steht seit kurzem bei der GWR der erste reine Batteriezug Großbritanniens im planmäßigen Einsatz. Seine Besonderheit: An einer der Endstationen lädt der Triebzug seine Batterie mithilfe einer Schnellladetechnik in wenigen Minuten nach.

Bei der Great Western Railway (GWR) im Vereinigten Königreich steht, wie bei vielen Bahngesellschaften Europas, ein Generationswechsel beim eingesetzten Rollmaterial an. Die alten Dieseltriebzüge erreichen das Ende ihrer Lebensdauer und sollen durch umweltfreundlichere Alternativen ersetzt werden. Dabei will der Betreiber aber die hohen Kosten einer vollständigen Elektrifizierung vermeiden. Als mögliche Lösung sieht man bei der GWR, die ein umfangreiches Streckennetz zwischen London und Südwestengland betreibt, den Einsatz eines schnellladefähigen reinen Batteriezugs, also eines Fahrzeuges, das ohne Oberleitung oder seitliche Stromschiene auskommt und stationär nachlädt.

Dazu entwickelte das Bahnunternehmen in den vergangenen Jahren ein „Fast-Charge-System“, das die Nachladung des Zuges in dreieinhalb Minuten ermöglicht. Dieses besteht aus zwei Hauptkomponenten: den streckenseitig aufgebauten Fast-Charge-Battery-Banks (FCBB) mit kurzen Ladeschienen und einem dreiteiligen Batteriezug. Für den Praxistest wählte die GWR ihre 1904 eröffnete und 4,4 Kilometer lange Vorortlinie zwischen West Ealing und Greenford in Westlondon aus, die insgesamt fünf Bahnhöfe bedient. Dort erprobte das Unternehmen ab 2024 den Testzug zunächst ohne Fahrgäste intensiv, bevor er am 31. Januar 2026 den fahrplanmäßigen Betrieb aufnahm. Anfänglich fährt der Zug ausschließlich an Samstagen, die GWR plant eine Ausweitung auf andere Wochentage.

Batterien von der Stange

Zwei der ortsfesten Fast-Charge-Battery-Banks wurden in standardisierten Schiffscontainern mit Klimaanlage und Feuerschutzsystem am Bahnhof West Ealing installiert. Die Batterien sind handelsüblich; sie werden üblicherweise als Notstromversorgung in Krankenhäusern verwendet. Geladen werden sie aus dem öffentlichen Netz über einen Standard-Drehstromanschluss langsam mit 63 A bei 400 V. Sie stellen also eine vergleichsweise geringe Netzlast dar. Die Kapazität beträgt je Bank 430 kWh und die zugseitige Ladespannung 760 V.

Versorgt wird der Triebzug mittels dreier Ladeschienen am Beginn und am Ende des Bahnsteigs, wobei die mittlere den Pluspol darstellt und die beiden Außenschienen den Minuspol. Diese vom britischen Infrastrukturbetreiber Network Rail installierten Schienen sind jeweils vier Meter lang und zwischen den Gleisen angeordnet.

Der Zug lädt über sich selbsttätig bei Annäherung an die Ladeeinrichtung ausfahrende Kontaktschuhe nach. Dabei stehen die Stromschienen erst dann unter Spannung, wenn die an der Strecke und dem Triebzug befindlichen Sensoren die korrekte Position des Fahrzeuges am Bahnsteig bestätigen. Die zugehörige Sensorik stellte sich anfangs als zu empfindlich heraus und wurde den Betriebsgegebenheiten angepasst. Ebenso traten zu Beginn bei Schnee oder Regen Kriechströme auf. Dieses Problem löste die GWR durch eine Beschichtung der Unterseite der Ladeschienen. Ist die Batterie voll geladen, oder der Zug ist abfahrbereit, beendet das System die Ladung selbsttätig.

Ein alter U-Bahn-Zug als Grundlage

Das dreiteilige Testfahrzeug mit der Nummer 230001 ist ein ehemaliger rein elektrischer Londoner U-Bahn-Zug der Reihe D78, der zunächst auf einen dieselelektrischen Antrieb umgebaut wurde und schließlich für das Testprogramm zum Batteriezug wurde. Dazu entfernte die GWR die Dieselmotoren und baute in jeden der beiden angetriebenen Endwagen unterflur drei Batteriepacks von Hoppecke mit je 84 kWh als Traktionsbatterien ein. Die Gesamtkapazität des Zuges beträgt also knapp über 500 kWh. Zusätzlich installierte die GWR Traktionswechselrichter sowie regenerative Bremssysteme zur Energierückgewinnung. Die Batterien werden nicht nur zum Fahren herangezogen, sondern versorgen auch die Hilfsbetriebe und die Zugheizung mit Energie. Letztere macht im Winter ungefähr 30 Prozent des Energiebedarfs aus.

Das Gesamtsystem ist auf eine maximale Ladeleistung von 900 kW pro FCBB ausgelegt, mit den beiden vorhanden Batteriebanken stehen also insgesamt 1800 kW zur Verfügung. Damit wäre es möglich, pro Minute eine Leistung auf das Fahrzeug zu übertragen, die einer Reichweite von 7 Kilometern entspricht. Derzeit ist sie aber auf 350 kW pro Bank (700 kW insgesamt) begrenzt, was einer Reichweite von 2,3 km pro Minute Laden entspricht. Bei drei bis vier Minuten Ladezeit reicht das für die 8,8 km lange Fahrt von West Ealing nach Greenford und zurück aus.

Dem Planbetrieb gingen 22 Monate intensiver Erprobung voraus. Dabei führte das Bahnunternehmen unter anderem Lastentests mit 230 Freiwilligen durch, um realistische Betriebsbedingungen zu simulieren. Fahrstilanalysen ergaben, dass die individuelle Fahrweise der Triebwagenführer weniger Einfluss auf die Batterie nimmt, als erwartet und so die Ladezeit von drei bis vier Minuten pro Hin- und Rückfahrt an der Endhaltestelle West Ealing ausreichend bemessen ist. Alle Ergebnisse der Tests wie auch weiterführende Analysen veröffentlichte die GWR im Juli 2025 in einem Whitepaper. Zudem führte die GWR am 20. August 2025 eine Weltrekordfahrt durch.

Bei dieser fuhr der Zug im sogenannten SuperMode mit einer reduzierten Geschwindigkeit zwischen 30 und 40 mph (circa 48 bis 64 km/h) und ohne Heizungssystem und legte dabei 323 Kilometer zurück. Befahren wurde die Strecke vom Betriebswerk Reading über London Paddington bis nach Oxford und zurück, wobei jeweils in Paddington gehalten wurde. Damit brach das Fahrzeug den im Winter 2021 von Stadler aufgestellten Weltrekord von 224 Kilometern. Bei einer Höchstgeschwindigkeit von circa 97 km/h (60 mph) geht die GWR für „ihren“ 230001 von einer Reichweite von bis zu 193 Kilometern aus, also dem Doppelten, was auf anderen Strecken der GWR notwendig wäre. Simon Green, der Engineering Director von GWR, sagte nach der Fahrt: „Der heutige Rekordversuch hat Spaß gemacht, unterstreicht aber auch einen wichtigen Punkt: Investitionen in die Batterietechnologie sind unerlässlich, wenn wir unsere alternde Dieselflotte ersetzen wollen.“

Umweltfreundlicher als ein Dieselzug

Im Whitepaper betont die GWR, dass das System funktioniert, schnell einzurichten ist und kostengünstig beschafft und betrieben werden kann. So zeigen die Versuchsergebnisse eine Systemeffizienz von 79 Prozent bei einem Energieverbrauch von circa 2,4 kWh pro gefahrener Wagenmeile, der damit besser als ein vergleichbarer Dieseltriebzug ist. Auch die CO₂-Emissionen (einschließlich der Emissionen der Stromerzeugung) liegen um 80 Prozent niedriger als bei einem dieselbetriebenen Zug. Laut GWR reduziert sich der derzeitige Ausstoß von 220 kg CO₂ pro Tag bei Verwendung erneuerbarer Energien auf 60 kg CO₂.

Zudem ist der batterieelektrische Zug (BEMU) deutlich leiser als der Dieseltriebwagen (63 dB zu 93 dB). Im Vergleich zu einer vollständigen Elektrifizierung der Strecke schneidet der Versuchszug ebenfalls günstiger ab. So belaufen sich die Gesamtbetriebskosten (TCO/Total Cost of Ownership) laut GWR bei einer Vollelektrifizierung auf fünf Britische Pfund (GBP, ungefähr 5,70 Euro) pro Zugmeile, beim BEMU hingegen nur auf 2,52 GBP (2,90 Euro). Grund dafür seien die geringen Kosten für die Infrastruktur von 1,39 GBP beim Schnellladesystem im Vergleich zu den 4,15 GBP bei der Elektrifizierung.

Es bleibt Arbeit zu tun

GWR betont aber, dass es sich momentan nur um einen Versuch handelt und vor der Umstellung ganzer Flotten weitere Maßnahmen notwendig sind. Dazu gehören die Abstimmung mit dem Department for Transport (DfT), eine enge Zusammenarbeit mit dem britischen Infrastrukturbetreiber Network Rail und den anderen Bahnbetreibern. Zudem ist der Testzug 230001 ein reines Versuchsfahrzeug, das sich nicht für die Massenproduktion eignet. Hier seien dann, so die GWR, die Fahrzeughersteller gefragt, die in anderen Ländern bereits batterieelektrische Züge, meist mit Nachladung aus der Oberleitung oder einer durchgehenden Stromschiene, anbieten.

Eine Übertragung der Ergebnisse auf weitere, auch längere Strecken, ist laut GWR möglich. Dann müssten allerdings zusätzliche Ladepunkte eingerichtet werden. (se)

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