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Allemagne : une station de recharge rapide pour trains à batteries

Comment recharger rapidement un train à batteries à son terminus avant de reprendre une mission ? C’est ce que teste en Allemagne le suisse Furrer+Frey et la société Stadtwerke Tübingen (SWT).

En Allemagne, environ 40 % du réseau ferroviaire n’est pas électrifié. Depuis toujours, les opérateurs ferroviaires s’appuient encore souvent sur l’exploitation des trains diesel, ce qui est un problème pour l’écologie, malgré de nouvelles normes pour les moteurs. L’idée est alors d’utiliser des trains à batteries (BEMU – Battery-powered Electric Multiple Unit) qui offrent une solution sur des itinéraires non-électrifiés. Les BEMU à batteries peuvent désormais rouler jusqu’à environ 120 kilomètres sur ces lignes non électrifiées. Mais les batteries se vident rapidement à l’arrivée au terminus, demandant une recharge rapide. L’objectif du test était de réaliser une borne de recharge à faible coût qui puisse être installée partout où cela se présente dans le cadre de lignes non électrifiés du réseau ferré national. C’est là qu’intervient le nouveau concept VOLTAP.

Le caténairiste suisse Furrer+Frey a conçu une mini caténaire rigide de quelques mètres sous laquelle la BEMU peut lever son pantographe pour effectuer la recharge. De son côté, le fournisseur Stadtwerke Tübingen concevait une station de recharge où les trains-batteries peuvent recharger leurs batteries en 20 minutes, puis repartir pour une nouvelle mission de 120 kilomètres. Ces 20 minutes peuvent être mises à profit par les opérateurs de trains pour fournir au personnel sa pause de travail, comme c’est d’ailleurs déjà le cas en temps normal.

Le concept VOLTAP est logé dans un petit conteneur adjacent. Cette station de charge rapide peut être installée partout où une recharge est nécessaire pour les trains à batteries. Un nouveau business pour Stadtwerke Tübingen, qui fournit de l’énergie de traction pour opérateurs ferroviaires depuis la libéralisation du réseau d’énergie de traction en 2014. SWT déclare être l’un des principaux fournisseurs d’électricité pour les opérateurs ferroviaires privés. Avec les nouvelles bornes de recharge rapide, l’entreprise veut entrer dans le nouveau secteur des trains à batteries et investit donc dans l’infrastructure nécessaire.

Stadtwerke Tübingen

Un défi technique

Le 14 octobre dernier, en gare d’Ammerbuch-Pfäffingen (Bade-Wurtemberg), la station de recharge rapide a passé son baptême du feu technique avec succès. C’était une étape importante sur la voie de la maturité technologique du système. VOLTAP est le fruit de deux années de travail et de développement. L’innovation que représente cette station de recharge rapide a révélé des exigences électrotechniques particulières qu’il a fallu résoudre. Notamment par le fait que le réseau électrique grand public fonctionne avec une fréquence de 50 hertz, alors que la fréquence ferroviaire du courant de traction en Allemagne est de 16,7 hertz.

En outre, la charge rapide de batteries puissantes, telle que celles utilisées sur les trains à batteries, imposait des exigences élevées au réseau électrique public en amont et aux composants électroniques situés à proximité du train. Pendant le processus de charge, le réseau est exposé à des charges élevées qui devaient être compensées. Une attention particulière a été accordée à ce déséquilibre, qui peut être problématique pour un réseau électrique. Le concept VOLTAP a pu résoudre à la fois ces problèmes de charge et de fréquences, sans provoquer de problèmes ni sur les trains ni sur le réseau public environnant, ce qui était malgré tout un défi majeur.

VOLTAP est destiné à devenir une véritable alternative écologique pour les entreprises ferroviaires et les exploitants d’infrastructures ferroviaires. Outre une installation facile dans n’importe quelle gare à proximité du réseau électrique public existant, ce système permet d’augmenter le rayon d’action des trains à batteries, qui était un peu leur défaut actuel. Désormais, avec l’implantation au choix des conteneurs VOLTAP, ce rayon d’action prend moins d’importance et augmente l’attrait des BEMU par rapport aux concurrents à hydrogène.

Auteur: Frédéric de Kemmeter