Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Am 2008 als Stiftungsprofessur der Firma Bombardier Transportation und im Rahmen der Exzellenzinitiative eingerichteten Lehrstuhl für Bahnsystemtechnik befasst sich Professor Gratzfeld mit dem Zusammenwirken von Fahrzeugen, Infrastruktur und Betrieb der Eisenbahn. „Diese spezielle Betrachtung des Systemaspekts unterscheidet uns von anderen Forschungseinrichtungen im deutschsprachigen Raum“, so der Wissenschaftler, „und die spannendsten Fragestellungen finden sich immer an den Nahtstellen“.

Sein besonderes Forschungsinteresse gilt dem Energiemanagement, einem wesentlichen Erfolgsfaktor für eine nachhaltige Mobilität. So können zum Beispiel Hochleistungsspeicher künftig dafür sorgen, dass bei Straßenbahnen und U-Bahnen bislang ungenutzte Bremsenergie bis zum nächsten Anfahren zwischengespeichert wird. Bisher, so zeigen verschiedene Untersuchungen, werden in einem typischen Nahverkehrsnetz 20 bis 30 Prozent der eingespeisten Energie ungenutzt in Wärme umgewandelt. In umfangreichen Lastflussrechnungen, die die Fahrbewegungen der Straßenbahnen berücksichtigen, werden die erforderliche Größe und die optimale Position der Speicher ermittelt.

Ein weiteres Thema des Experten ist die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Schienenfahrzeugen. Aktive Elemente in den Radführungen am Fahrwerk können beispielsweise das Fahrverhalten so beeinflussen, dass weniger Lärm entsteht, der Verschleiß reduziert wird und damit geringere Wartungskosten anfallen. Eine andere Forschergruppe um Professor Gratzfeld sucht nach Wegen, Straßenbahnen durch induktive Energieübertragung mit Strom zu versorgen. Kabellose elektromagnetische Ladesegmente ersetzen dabei mechanisch stark beanspruchte und witterungsanfällige Oberleitungen, die oftmals auch aus optischen Gründen stören. Diese neue Technologie lässt sich auch auf Omnibusse und andere Straßenfahrzeuge übertragen und ermöglicht ihren lokal emissionsfreien Betrieb in Innenstädten.

Der Verkehrsträger Eisenbahn werde auch zukünftig seine wichtige Rolle behaupten. „In den großen Ballungszentren der Welt werden U- und S-Bahnen für die Mobilität der Menschen unerlässlich“, so Gratzfeld. Auch in Ländern wie China, Russland, Australien und den USA, wo bereits heute annähernd die Hälfte der Güter auf Schienen transportiert werden, gebe es ein großes Potenzial für die Eisenbahn. „Wir sollten alles tun, um ihren Vorsprung als umweltfreundlichstes Verkehrsmittel zu erhalten“, betont der Experte.

Die anwendungsnahe Forschung des Wissenschaftlers ist vernetzt mit dem Zentrum Mobilitätssysteme am KIT. Rund 40 KIT-Institute bündeln dort ihre Entwicklungen für energieeffiziente, emissionsarme und sichere Fahrzeuge.

afr

Die Abteilung Presse des KIT stellt gerne den Kontakt zwischen Journalisten und Prof. Peter Gratzfeld her.

Fotonachweis:
Grafik Aktives Fahrwerk: FAST, KIT
Foto Prof. Peter Gratzfeld: KIT