Deutsche Bahn

HELMS

Neuartiges Hybridkonzept

Das Projekt HELMS (Hybrid Electronic Mechanical Shunter) steht für eine innovative und energieeffiziente Modernisierung.

Mit diesem Projekt schlagen wir eine ganz neue Richtung ein.

Das bisherige dieselhydraulische Antriebskonzept der Baureihe 294 wird durch einen elektromechanischen Hybridantrieb ersetzt und ein zukunftssicheres Energiemanagementsystem wird etabliert. Dabei werden Traktionseigenschaften, wie zum Beispiel die Zugkraft beibehalten.

Um diese Modernisierung nachweislich zu erproben, wird das technische Konzept bis Ende 2017 an zwei Fahrzeugen erprobt. Ab 2020 soll es als technische Lösung für dieselhydraulische Rangierloks in Serie gehen.


Durch den Einsatz der neuen Komponenten und deren Zusammenspiel konnte der Diesel-Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß (gemäß Nachhaltigkeit) um 20% reduziert werden. Darüber hinaus konnte temporär ein emissionsfreier Betrieb hergestellt werden sowie eine Reduzierung der durchschnittlichen Lärmemission.

Neben dem "grünen" Nutzen, wird auch dem wirtschaftlichen Aspekt Rechnung getragen. Es wird mit einer Verlängerung der Lebensdauer um mindestens 16 Jahre gerechnet. Die Dieselmotoren, Rahmen und Drehgestelle können weiterhin verwendet und die Instandhaltungskosten können gesenkt werden. Der bisherige Dieselmotor muss nicht zwingend getauscht werden, was zu weiteren Einspareffekten führt.

Das herkömmliche Strömungsgetriebe wird durch ein Hybrid-Planeten-Getriebe ersetzt, das die Leistungsübertragung optimiert und durch eine Hybridsteuerung den effizienten Verbrauch ermöglicht. Der Einsatz eines Li-Ion Energiespeichers senkt den hohen Leerlaufanteil des Dieselmotors und ermöglicht sogar ein temporär emissionsfreies Fahren.

Die Einsparungseffekte gegenüber der dieselhydraulischen Technik ergeben sich u.a. durch den besseren Getriebewirkungsgrad unter Beibehaltung der Leistung des Dieselmotors sowie die Wiederaufladung der Batterie im Betrieb.

Für den Einbau der neuen Komponenten musste eine Versetzung, bzw. Verkleinerung der verbliebenen Komponenten, wie z.B. die Bremstafel vorgenommen werden, was eine große Herausforderung darstellte.

Um eine innovative Hybridlösung für die 1.000 kW Leistungsklasse anbieten zu können, wurde ein Gemeinschaftsprojekt im DB-Konzern aufgesetzt. Die Projektleitung übernahm DB Cargo als Betreiber. Die Systemauslegung, Hybridsteuerung und Integrationsengineering wurde von DB Systemtechnik verantwortet.
Die DB Fahrzeuginstandhaltung brachte die Erfahrung mit Retrofits ein und übernahm die Umbauverantwortung. Durch den CTO-Bereich der DB AG wird das Projekt zudem begleitet und finanziell unterstützt.

Zwei Partner aus der Industrie Toshiba und Henschel sind für die Lieferung der Hauptkomponenten verantwortlich.