Les locomotives électriques et les rames automotrices produisent moins d'émissions que celles équipées de moteurs diesel. Cependant, pour des raisons techniques ou économiques, toutes les lignes ferroviaires ne peuvent pas être équipées de lignes aériennes. Les véhicules électriques à batterie constituent une alternative respectueuse du climat aux moteurs diesel sur les lignes non électrifiées ou partiellement électrifiées.
Dans le cadre du projet MOSENAS, les chercheurs étudient les types de batteries, les capacités et les configurations les mieux adaptées à l'exploitation fiable et économique d'un train de voyageurs. Pour construire un démonstrateur, l'équipe du projet effectue une veille technologique complète ainsi que des simulations informatiques de la durée de vie des batteries et des essais de composants.
Grâce à sa structure technologique modulaire et ouverte, le système de batteries peut être conçu pour des itinéraires et des applications spécifiques. Cela signifie que tous les facteurs d'influence peuvent être coordonnés les uns avec les autres. En outre, le concept modulaire permet également d'intégrer de futures technologies de batteries ou de piles à combustible.
Il est particulièrement difficile de prendre en compte les exigences dynamiques du système de batterie. Par exemple, une puissance élevée est nécessaire pour l'accélération à court terme. Lors du freinage, en revanche, l'énergie peut être récupérée pour charger les batteries pendant la conduite. Le vieillissement des batteries est un autre facteur.
Les trains doivent pouvoir être rechargés rapidement à des points de charge situés dans des gares, des dépôts ou sur des lignes aériennes. Pour un fonctionnement économique, des niveaux de puissance élevés sont nécessaires pour charger les batteries à court terme. À cette fin, les chercheurs du DLR analysent toutes les possibilités de couplage sectoriel sur site. Les processus de charge doivent solliciter le moins possible le réseau électrique public.
Dans ce cas, les batteries dites de second usage dans les installations de stockage stationnaires peuvent compenser et amortir les charges de pointe aux points de charge. Il s'agit de batteries qui n'ont plus leur pleine capacité en raison de processus de vieillissement. Bien qu'elles ne puissent plus être utilisées dans les véhicules, elles peuvent servir, par exemple, de stockage intermédiaire dans l'infrastructure de recharge.
