Das Thema der Elektromobilität verbindet man in erster Linie mit dem Straßenverkehr. Doch die Elektrifizierung des Verkehrssektors findet bei mehreren Verkehrsträgern statt, nicht nur bei Pkws. Schon heute werden 90 % der Verkehrsleistung der Bahn elektrisch erbracht, wobei das deutsche Schienennetz aktuell zu 61% elektrifiziert ist. Während im Schienenpersonenfernverkehr 98 % aller Personenkilometer elektrisch zurückgelegt, liegt der Anteil im Schienenpersonennahverkehr liegt nur bei 83 %. Andere schienengebundene Verkehrsmittel wie Straßen- oder U-Bahnen sind bereits zu 100 Prozent elektrisch unterwegs.
Damit der restliche Teil der Verkehrsleistung im Schienenverkehr emissionsärmer erbracht werden kann, bedarf es dem Einsatz alternativer Antriebe und Kraftstoffe. Neben der Elektromobilität mit Oberleitung und Stromschienen, gibt es unter anderem auch Batteriezüge, und solche, die mit Wasserstoff und Brennstoffzelle betrieben werden.
Batteriezüge beziehen auf bereits elektrifizierten Streckenabschnitten den benötigten Fahrstrom zum Aufladen aus bereits vorhandenen Oberleitungen. Existierende Infrastruktur kann so direkt genutzt werden. Endet der Abschnitt mit den Oberleitungen, fährt der Zug mit der Energie aus den Batterien weiter. Nachgeladen werden müssen diese Züge rund alle 100 Kilometer. Für längere Streckenabschnitte, die nicht elektrifiziert sind, würde das Installieren einer kleineren Infrastruktur reichen, um die Batterie wieder aufzuladen.
Wasserstoff-Antriebe werden als eine der großen Hoffnungsträger für verschiedene Anwendungen in der Energiewende gesehen. In Wasserstoffbetriebene Zügen wird der mittels Brennstoffzellen erzeugte Strom in Batterien gespeichert und treibt die Motoren an. Der Vorteil dieses Antriebs ist, dass er vollkommen unabhängig von externer Infrastruktur, wie den Oberleitungen, fahren kann. Bis zu 1.000 Kilometern Reichweite sind mit dieser Technologie möglich.
Das wesentliche Hindernis für die beiden Varianten des emissionsärmeren Fahrens von Batterie-oder Brennstoffzügen sind bisher die Mehrkosten bei der Anschaffung der Züge, sowie die benötigte Infrastruktur. Vorteil beider Technologien ist jedoch, dort wo eine Elektrifizierung mit Oberleitungen schwer umsetzbar ist, können sie eher zum Einsatz kommen. Dabei sind die Wasserstoffzüge nach derzeitigem Stand der Technik deutlich teuer als die Batteriezüge, denn Wasserstofftankstellen und die nötige Infrastruktur müssen erst errichtet werden. Der Bund bietet eine Förderung für die Zusatzkosten von 40 bis 60 Prozent an, um eine möglichst schnelle weitere Reduzierung der CO2- und Schadstoffemissionen der Schiene zu gewährleisten.
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