Abstract
(German)
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Die SBB hat sich mit der Ambition «Klimaneutrale SBB» das Ziel gesetzt, bis 2030 die Treibhausgasemissionen gegenüber 2018 zu halbieren und bis 2040 weitgehend klimaneutral zu werden. Beim Fahrzeug Ee 922 handelt es sich um ein bereits elektrisches Rangierfahrzeug (ab Fahrleitung), das sich optimal für die Ausrüstung mit einer Traktionsbatterie eignet. Die Fahrzeuge sind in einem mechanisch guten Zustand und verfügen über die entsprechenden technischen Schnittstellen, um eine Batterie integrieren zu können. Zusammen mit der Stadler Service AG wird ein erfolgreicher Umbau der Ee922 auf batterielektrischen Antrieb angestrebt, welcher der SBB Personenverkehr zweierlei bedeutender Nutzen bringt: Einerseits werden die in die Jahre gekommenen und stark beanspruchten Dieselloks in den Werkstätten und Serviceanlagen durch nachhaltige und überholte Eea922-Loks ersetzt. Andererseits wird eine Flottenharmonisierung der Rangierloks erreicht: Statt bisher rund 14 verschiedenen Fahrzeugtypen sollen in Zukunft nur noch 4 elektrisch, resp. batterielektrische Fahrzeugtypen eingesetzt. Zudem werden die aufgebauten Kompetenzen als Synergien in anderen Projekten im Handlungsfeld Dieseltraktion genutzt, sei dies beim Umbau von Dieselfahrzeugen oder auch bezüglich technischer Schnittstellen für das Management von Batteriespeichern.
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Abstract
(English)
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With its "Climate-neutral SBB" ambition, SBB has set itself the goal of halving greenhouse gas emissions by 2030 compared to 2018 and becoming largely climate-neutral by 2040. The Ee 922 vehicle is an already electric shunting vehicle (from catenary) that is suitable for equipping with a traction battery.
The vehicles are in good mechanical condition and have the required technical interfaces to be able to integrate a battery. Together with Stadler Service AG, the aim was to successfully convert the Ee922 to batteryelectric propulsion, which would provide the SBB Passenger Traffic with two significant benefits: On the one hand, the aging and heavily used diesel locomotives in the industrial plants and service facilities would be replaced by sustainable and overhauled Eea922 locomotives. On the other hand, a fleet harmonization of all shunting locomotives would be achieved.
The Eea922 functional requirements profile prepared by SBB in the form of the technical specifications served as the basis for conducting a feasibility study. The objectives and deliverables contained in the study were contractually agreed by mutual consent to maintain confidentiality, in the form of the commercial specifications. It listed the variations that had to be developed in terms of battery technology, installation variants and the primary components, systems and interfaces.
With the completion of the study, the proof of concept for the implementation of the pilot conversion was provided. Also confirmed was the possible integration of the hardware and software components to the interface project of the SBB Infrastructure battery swarm in the traction power network (Batterieschwarm im Bahnstromnetz BIENE). Similarly, the transfer of the vehicle conversion concept for SBB Cargo's Eem923 was confirmed. The respective cost statement for the retrofit of the Ee922 & Eem923 was provided by the issuance of the Stadler offers in spring 2022.
Regarding the economic efficiency, Cargo decided at an early stage not to pursue the Eem923 refit project any further. The unexpectedly high cost of a prototype for SBB's marginal number of locomotives and special vehicles (RLS) also brought the project to a standstill. In an attempt to realize the Eea922 nonetheless, Stadler presented a variant of a battery-powered shunting locomotive with a reduced scope and output and evaluated it with a target price.
In the summer of 2022, after considering all alternatives; the Eea922 project, the procurement of new vehicles and the expansion of parallel electrification projects, the project was discontinued by RLS. The decision is justified by the lack of economic viability in view of the enormous investment costs as well as the findings obtained from the study concerning the cost-benefit comparison and the information deficits of the site requirement profiles.
The conversion of the vehicle is still considered sensible and purposeful and will be taken up again in the future once traction batteries have become established in the railway sector. Likewise, the market situation prevailing during the Corona pandemic is expected to ease with regard to raw material cost and material availability, thus additionally favoring the economic viability of the rebuild.
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Abstract
(French)
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Les CFF ont l’ambition de viser la “neutralité climatique” avec comme objectif, d'ici 2030, de réduire de moitié les émissions de gaz à effet de serre par rapport à 2018, et d'atteindre la neutralité climatique d'ici 2040. Le véhicule Ee 922 est un véhicule de manœuvre électrique (provenant de la ligne de contact), qui convient à l’intégration d'une batterie de traction. Les véhicules sont en bon état et disposent des interfaces techniques adéquates pour pouvoir intégrer une batterie.
En collaboration avec Stadler Service AG, l'objectif est de parvenir à l’intégration réussie de batterie de traction dans les Ee922, ce qui apportera deux principaux avantages pour le trafic voyageurs des CFF : d'une part, les locomotives diesel vieillissantes, fortement sollicitées pour les manœuvres dans les ateliers et centres d’entretien, seront remplacées par la solution durable de locomotives Eea922 révisées. D'autre part, une harmonisation de la flotte des locomotives de manœuvre sera réalisée :au lieu de 14 types de véhicules différents jusqu'à présent, seuls 4 types de véhicules électriques ou à batterie, seront utilisés à l'avenir.
Le profil d'exigences fonctionnel de l'Eea922, établi par les CFF sous forme de cahier des charges technique, a servi de base à la réalisation d'une étude de faisabilité. Les objets de livraison et de prestation contenus dans l'étude ont été convenus d'un commun accord sous la forme d'un cahier des charges commercial afin de garantir la confidentialité. Celui-ci contenait les variantes à élaborer, notamment la technologie des batteries, les variantes de montage et les composants, systèmes et interfaces transversaux.
L’étude a apporté la preuve de la faisabilité d’une modification pilote. L'intégration de composants et logiciels nécessaires au projet « essaim de batteries dans le réseau électrique ferroviaire » (acronyme allemand = BIENE) pour l'infrastructure, a également été confirmée. De même, il a été confirmé que le concept de transformation peut être transposé aux Eem923 de CFF Cargo. Les coûts de transformation des Ee922 et Eem923 ont été communiqués au travers d’offres par Stadler au printemps 2022.
Dans un souci de rentabilité, Cargo a décidé de ne pas poursuivre le projet de transformation de l'Eem923. Aussi, pour le service CFF « locomotives de manœuvre et véhicules spéciaux » (RLS), les coûts d'un prototype, plus élevés que ceux pratiqués dans le secteur, ont également mis un terme au projet. Dans une tentative de réaliser malgré tout l'Eea922, Stadler a présenté une variante de locomotive de manœuvre alimentée par batterie, dont l'étendue et la puissance ont été considérablement réduites, et a évalué un prix indicatif.
En été 2022, après avoir évalué toutes les alternatives : le projet Eea922, l'acquisition de nouveaux véhicules et le développement de projets d'électrification parallèles, le projet a été abandonné par CFF RLS. Cette décision est motivée par l'absence de rentabilité compte tenu des coûts d'investissement exorbitants ainsi que par les conclusions de l'étude comparative des coûts-bénéfices et le manque d'informations concernant les profils d’utilisations des sites.
La transformation du véhicule est toujours considérée comme judicieuse et conforme à l'objectif. Cette transformation doit être reprise à l'avenir une fois que la technologie de batteries de traction soit établie dans le domaine ferroviaire. On s'attend également à ce que la situation du marché des Etablierung qui prévalait pendant la pandémie Corona se détende, ce qui favorisera encore la rentabilité de la transformation.
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