Drahtlose Energieversorgung für Eisenbahnen: Der Durchbruch von 2025, der die Transportindustrie revolutionieren wird

Inhaltsverzeichnis

• Zusammenfassung: Wichtige Erkenntnisse für 2025–2030
• Technologieüberblick: Grundlagen der drahtlosen Energieübertragung im Eisenbahnwesen
• Wichtige Akteure und Innovatoren: Führende Unternehmen und Partnerschaften
• Aktuelle Markgröße und Prognosen für 2025
• Neue Anwendungen: Jenseits des Zugantriebs
• Regionale Analyse: Übernahmetrends in Asien, Europa und Nordamerika
• Technische Herausforderungen und Lösungen: Effizienz, Sicherheit und Standardisierung
• Investitionslandschaft: Finanzierung, M&A und staatliche Initiativen
• Fallstudien: Praktische Einsätze und Pilotprojekte
• Zukunftsausblick: Chancen, Bedrohungen und strategische Empfehlungen
• Quellen & Referenzen

Zusammenfassung: Wichtige Erkenntnisse für 2025–2030

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme für die Bahninfrastruktur treten zwischen 2025 und 2030 in eine entscheidende Phase ein, die durch schnelle technologische Fortschritte und zunehmende Branchennachfrage nach nachhaltigen, effizienten Energieübertragungslösungen unterstützt wird. Die zunehmende Elektrifizierung der Bahnsysteme sowie wachsende Erwartungen an Automatisierung und Digitalisierung treiben die Investitionen sowohl in statische als auch in dynamische WPT-Technologien voran. Zu den wichtigsten Erkenntnissen für diesen Zeitraum gehören beschleunigte Pilotimplementierungen, sich entwickelnde Standards und erhebliche Verpflichtungen von großen Akteuren der Branche.

• Dynamische und statische WPT-Bereitstellungen: Demonstrationsprojekte und vorkommerziellen Bereitstellungen von WPT-Systemen nehmen in Asien und Europa zu. Im Jahr 2025 arbeitet Siemens AG mit mehreren europäischen Bahnbetreibern zusammen, um unter der Gleisoberfläche induktives Laden für Nahverkehrs- und U-Bahn-Anwendungen zu testen. Gleichzeitig entwickelt Hitachi Rail seine WPT-Lösungen in Japan und Großbritannien weiter, wobei der Fokus auf stationärem Laden an Bahnhöfen und beweglichem Laden für ausgewählte Fahrzeuge liegt.
• Standardisierung und Interoperabilität: Branchenorganisationen wie die Internationale Union der Bahnen (UIC) und die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) beschleunigen die Arbeit an Standards, um Interoperabilität und Sicherheit in WPT-Systemen zu ermöglichen. Bis 2027 werden harmonisierte Protokolle für Energieübertragungs-Schnittstellen und elektromagnetische Verträglichkeit erwartet, die grenzüberschreitende Bereitstellungen und Lieferantenvielfalt erleichtern.
• Energieeffizienz und Nachhaltigkeit: Erste Betriebsdaten von Pilotprojekten durch Alstom zeigen, dass WPT die Gesamtenergieeffizienz um bis zu 15 % im Vergleich zu herkömmlichen leitenden Dritte-Schiene-Systemen steigern kann, während der Wartungsbedarf minimiert wird. Dies passt zu den Dekarbonisierungszielen des Sektors für 2030 und darüber hinaus.
• Integration mit smarter Infrastruktur: WPT-Systeme werden so konzipiert, dass sie nahtlos mit digitalen Signalisierungs-, Zustandsüberwachungs- und Anlagenmanagementplattformen integriert werden. Thales Group testet WPT-fähige IoT-Geräte an Gleisen zur Versorgung von Sensoren und Kommunikationsmodulen, wodurch die Abhängigkeit von Batterien reduziert und die Echtzeitdatenübertragung verbessert wird.
• Markt Ausblick: Der weltweite Markt für die WPT im Eisenbahnbereich wird bis 2030 voraussichtlich ein zweistelliges jährliches Wachstum erleben, gestützt durch urbane Verkehrsprojekte in China, Europa und dem Nahen Osten. Strategische Partnerschaften zwischen Technologieanbietern und Bahnbetreibern, wie sie von Bombardier bekannt gegeben wurden, beschleunigen die Kommerzialisierungszeitpläne.

Zusammenfassend ist der Zeitraum von 2025–2030 gekennzeichnet durch den Übergang der WPT für Bahninfrastruktur von der Pilotphase zur frühen Kommerzialisierung, untermauert durch technologische Reife, regulatorische Unterstützung und starke Übereinstimmung mit globalen Initiativen zur Nachhaltigkeit im Bahnbereich.

Technologieüberblick: Grundlagen der drahtlosen Energieübertragung im Eisenbahnwesen

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme stehen bereit, die Bahninfrastruktur zu transformieren, indem sie eine kontaktlose Lieferung von elektrischer Energie an rollendes Material und stationäre Anlagen ermöglichen. Im Kern nutzen WPT-Systeme elektromagnetische Felder, um Energie von einer Primäreinheit – typischerweise in der Gleisschicht oder der Plattformoberfläche eingebaut – an eine Empfangsspule zu übertragen, die am Zug oder Gerät installiert ist. Dies entfällt die Notwendigkeit für mechanischen Kontakt, verringert den Verschleiß und Wartungsaufwand und verbessert die betriebliche Flexibilität.

Die am weitesten verbreitete Technologie in der Bahnanwendung ist die induktive Energieübertragung (IPT), die auf resonanter magnetischer Kopplung zwischen Sende- und Empfangsspulen basiert. Diese Methode eignet sich gut für Umgebungen mit hoher Leistung und Zuverlässigkeit, wie städtischem Verkehr, Straßenbahnen und automatisierten Personenbeförderern. Wichtige Leistungskennzahlen umfassen die Übertragungseffizienz (die in modernen Systemen oft über 90 % erreicht), Toleranz bei der Ausrichtung und elektromagnetische Verträglichkeit mit Signal- und Kommunikationssystemen.

Bis 2025 haben führende Anbieter von Bahntechnologien robuste Prototypen und Pilotprojekte demonstriert. Zum Beispiel bietet Siemens AG SITRAC, eine drahtlose Ladelösung für Nahverkehrs- und Straßenbahnanwendungen, die sich auf schnelles, sicheres Laden an Bahnhöfen und Depots konzentriert. Ebenso hat Bombardier Transportation (jetzt Teil von Alstom) PRIMOVE entwickelt, eine IPT-Plattform, die sowohl dynamisches (bewegliches) als auch statisches (stationäres) Laden unterstützt, mit Installationen in Städten wie Berlin und Braunschweig.

Neben dem Laden von rollendem Material wird untersucht, wie WPT-Systeme dazu verwendet werden können, Wegeinfrastruktur zu betreiben – wie Sensoren, Signalisierungsausrüstung und IoT-Geräte an Gleisen – wo physische Verkabelung unpraktisch ist. Unternehmen wie Hitachi Rail integrieren WPT in umfassendere digitale Lösungen zur Zustandserfassung, um die Technologie für vorausschauende Wartung und operationelle Abläufe zu nutzen.

Jüngste Fortschritte in der Leistungselektronik, Spulendesign und Regelalgorithmen haben die Systemeffizienz und Ausrichtungstoleranz erhöht und dabei langjährige technische Hindernisse überwunden. Die Einführung standardisierter Kommunikationsprotokolle zwischen Gleis- und Zug-WPT-Modulen verbessert die Interoperabilität, wie in von Thales Group geführten Projekten für U-Bahn- und Stadtbahnnetze zu beobachten ist.

Der Ausblick für WPT in der Bahninfrastruktur ist vielversprechend. Branchenfahrpläne zeigen eine zunehmende Integration drahtloser Systeme in Neubauprojekten, insbesondere in Asien und Europa, wo die Elektrifizierung und Automatisierung von Netzwerken strategische Prioritäten sind. In den kommenden Jahren wird eine weitere Skalierung von Pilotprogrammen, eine breitere Einführung im Haupt- und Regionalverkehr sowie die Entstehung hybrider Lösungen erwartet, die WPT mit On-Board-Energiespeichern für maximale betriebliche Flexibilität kombinieren.

Wichtige Akteure und Innovatoren: Führende Unternehmen und Partnerschaften

Der Bereich der drahtlosen Energieübertragung (WPT) für Bahninfrastruktur erlebt einen bedeutenden Aufschwung, da führende Unternehmen und strategische Partnerschaften die Grenzen von Effizienz, Sicherheit und Skalierbarkeit erweitern. Im Jahr 2025 und den kommenden Jahren bestimmen ausgewählte Industriekonzerne das Tempo für kommerzielle Bereitstellungen und technologische Innovationen.

Einer der Hauptinnovatoren ist Siemens AG, das erhebliche Fortschritte mit seinen „SITRAS“ drahtlosen Ladelösungen für städtische und regionale Schienennetze erzielt hat. Die laufenden Kooperationen von Siemens mit städtischen Verkehrsbehörden in Europa und Asien werden im Jahr 2025 voraussichtlich neue Pilotprojekte hervorbringen, mit einem Fokus auf kontaktlose Ladepads für Nahverkehrs- und Straßenbahnsysteme. Diese Bemühungen unterstützen sowohl nächtliches Depotladen als auch dynamische, bewegliche Energieübertragung und verbessern die betriebliche Flexibilität und reduzieren den Wartungsaufwand der Infrastruktur.

Ebenso setzt Alstom seine Fortschritte mit dem proprietären SRS (Stationary Recharge System) fort, einer bodenbasierten drahtlosen Ladetechnologie, die bereits in ausgewählten Straßenbahnnetzen wie Nizza und Caen in Frankreich in Betrieb ist. In Zukunft plant Alstom, die SRS-Funktionalitäten auf leistungsstärkere Zugtypen auszudehnen und neue Partnerschaften mit asiatischen Bahnbetreibern einzugehen, um das System für stark frequentierte Pendelstrecken anzupassen.

Die Akteure aus der Asien-Pazifik-Region machen ebenfalls bemerkenswerte Fortschritte. Hitachi investiert in modulare WPT-Lösungen und Leistungselektronik für die Bahn und integriert diese in intelligente Stationen und Konzepte für rollendes Material. Im Jahr 2025 umfasst Hitachis Fahrplan Demonstrationsprojekte in Japan, die sich auf hocheffiziente Energieübertragung und automatische Ausrichtung konzentrieren, die neue Maßstäbe für die Zuverlässigkeit drahtloser Energieübertragung unter variierenden Umweltbedingungen setzen könnten.

In den Vereinigten Staaten arbeitet Weis Electronics mit regionalen Verkehrsbehörden zusammen, um skalierbare WPT-Module für Leichtbahnfahrzeuge zu entwickeln, mit dem Ziel, die kommerzielle Bereitstellung bis Ende 2025 zu realisieren. Ihr modulares Konzept ist darauf ausgelegt, Upgrades für bestehende Infrastrukturen zu ermöglichen, was potenziell die Einführung in den alternden Schienenverkehrssystemen Nordamerikas beschleunigen könnte.

Zusätzlich zu den großen OEMs beschleunigen Partnerschaften zwischen Infrastruktur-Integratoren und aufstrebenden Technologiefirmen die Kommerzialisierung. Beispielsweise setzt Bombardier (jetzt Teil von Alstom) weiterhin seine PRIMOVE-induktive Ladetechnologie ein, die in Zusammenarbeit mit mehreren europäischen Kommunen für einen breiteren Einsatz im Schienen- und Busverkehr angepasst wird.

Während diese Unternehmen Pilotprojekte ausweiten und die Bereitstellungen skalieren, versprechen die nächsten Jahre eine erhöhte Standardisierung, einheitliche Interoperabilität und Kostensenkungen. Das resultierende Ökosystem interoperabler Lösungen wird voraussichtlich Bahnbetreibern weltweit helfen, Emissionen zu reduzieren, die Sicherheit zu verbessern und eine flexible, zukunftssichere Elektrifizierung zu ermöglichen.

Aktuelle Markgröße und Prognosen für 2025

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme entwickeln sich zu einer transformierenden Technologie im Bereich der Bahninfrastruktur und ermöglichen kontaktlose Energieversorgung für Züge, Straßenbahnen und schienengebundene Verkehrsnetze. Im Jahr 2025 bleibt der globale Markt für WPT-Lösungen in Bahnanwendungen noch in den Kinderschuhen, erlebt jedoch ein bemerkenswertes Wachstum, das durch die Modernisierung des städtischen Verkehrs, Elektrifizierungsinitiativen und das Streben nach wartungsfreien, hochzuverlässigen Energieversorgungssystemen vorangetrieben wird.

Branchenführer haben die Pilotbereitstellungen und kommerziellen Rollouts in den letzten Jahren beschleunigt. Beispielsweise testet Siemens seine SITRAS WPT-Systeme für Nahverkehrs- und U-Bahn-Anwendungen, mit dem Fokus auf verbesserte betriebliche Effizienz und Sicherheit durch die Eliminierung von freiliegenden Dritte-Schienen oder Oberleitungen. Ebenso hat Hitachi seine Technologie zur drahtlosen Antriebseinspeisung für U-Bahn-Linien vorgestellt und von erfolgreichen Feldtests in Japan und Europa berichtet, die eine stabile Energieübertragung und reduzierte Abnutzung im Vergleich zu herkömmlichen Fahrleitungen oder Leitungssystemen demonstrieren.

Daten von Alstom zeigen ein wachsendes Interesse an drahtloser Ladeinfrastruktur für urbane Straßenbahnen, insbesondere in Europa und Asien. Das bodenbasierte statische Ladesystem von Alstom (SRS), obwohl hauptsächlich kontaktbasiert, ist Teil eines breiteren Wandels hin zu nicht-invasiven Energieversorgungslösungen – eine Grundlage für eine weitere Annahme von WPT. Frühe Marktaktivitäten konzentrieren sich auf Neubauprojekte und große Nachrüstungen in dicht besiedelten Metropolregionen, in denen es entscheidend ist, visuelle Unordnung zu minimieren und die Betriebsbereitschaft des Systems zu maximieren.

Bis 2025 wird die installierte Basis von drahtlosen WPT-Systemen im Bahnbereich weltweit auf einige Hundert geschätzt, wobei die höchste Konzentration in China, Japan, Südkorea und ausgewählten europäischen Städten liegt. Bombardier (jetzt Teil von Alstom) hat von laufenden Bereitstellungen seiner PRIMOVE-drahtlosen Ladetechnologie für Straßenbahnen und E-Busse berichtet, mit Skalierbarkeit für zukünftige Hauptlinien- und Güterbahn-Anwendungen. Diese Projekte haben die Durchführbarkeit einer sicheren, leistungsstarken WPT von typischerweise 100 kW und mehr über kurze Gleisabschnitte oder an Bahnhöfen demonstriert.

Blickt man über 2025 hinaus, ist der Ausblick darauf gerichtet, dass die Akzeptanz zunimmt, da städtische Bahnbetreiber bestrebt sind, Lebenszykluskosten zu senken und die Resilienz zu verbessern. Branchenorganisationen wie die UIC (Internationale Union der Bahnen) und die UITP (Internationale Vereinigung für öffentlichen Verkehr) fördern aktiv Standardisierungsmaßnahmen, um Interoperabilität und umfangreiche Bereitstellungen zu erleichtern. Mit der fortschreitenden technischen Leistungssteigerung und der Preissenkung wird erwartet, dass die drahtlose Energieübertragung bis Ende der 2020er Jahre eine gängige Option in den Elektrifizierungsstrategien der Eisenbahnen wird.

Neue Anwendungen: Jenseits des Zugantriebs

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme gewinnen schnell an Bedeutung in der Bahninfrastruktur und gehen weit über ihre ursprüngliche Anwendung für den Zugantrieb hinaus. Mit dem Eintritt ins Jahr 2025 testen mehrere führende Anbieter von Bahntechnologie und Infrastrukturbetreiber WPT für eine Vielzahl von Zusatznutzungen, um Wartungskosten zu senken, die Sicherheit zu verbessern und Initiativen zur Digitalisierung zu unterstützen.

Eine Schlüsselanwendung ist die drahtlose Energieversorgung von Gleisgeräten, wie Sensorsystemen, Signalisierungsgeräten und Überwachungssystemen an Gleisen. Traditionell verlassen sich diese Geräte auf Batterien oder feste Verkabelungen, was Herausforderungen hinsichtlich Wartung, Zuverlässigkeit und Installationskosten mit sich bringt. WPT bietet eine attraktive Alternative, indem es ermöglicht, Energie aus der Ferne zu übertragen, wodurch die Notwendigkeit physischer Verkabelung verringert und die Platzierung von Geräten in abgelegenen oder schwer zugänglichen Bereichen erleichtert wird. Siemens hat laufende Forschungen zur Nutzung der induktiven Energieübertragung zur Unterstützung smarter Infrastrukturen hervorgehoben, wobei Pilotprojekte zur Versorgung verteilter Sensornetzwerke zur Gleis- und Anlagenüberwachung im Fokus stehen.

Ähnlich erforscht Hitachi die Integration von WPT-Systemen in seine digitalen Bahnlösungen, mit dem Ziel, IoT-Geräte und Kommunikationsmodule entlang von Hochgeschwindigkeits- und städtischen Schienenlinien drahtlos mit Strom zu versorgen. Dieser Ansatz wird voraussichtlich die Bereitstellung von vorausschauenden Wartungs- und Zustandserfassungssystemen vereinfachen, die entscheidend für die Verbesserung der betrieblichen Effizienz und die Minimierung von Serviceunterbrechungen sind. In Zukunft werden diese Entwicklungen voraussichtlich beschleunigt, da Bahnbetreiber versuchen, den wachsenden Anforderungen an intelligente Infrastrukturen gerecht zu werden und strengere Sicherheits- und Nachhaltigkeitsziele einzuhalten.

Ein weiteres vielversprechendes Gebiet ist das drahtlose Laden von Servicefahrzeugen und mobilen Wartungsrobotern. Beispielsweise evaluiert Alstom WPT-basierte Ladestationen für autonome Gleisinspektionsroboter und Wartungsfahrzeuge, die flexible Ladelösungen benötigen, die den regulären Bahnbetrieb nicht stören. Frühe Feldversuche haben die Durchführbarkeit von hochleistungsfähigen, kontaktlosen Ladepads gezeigt, mit Plänen für erweiterte Tests an europäischen Standorten in 2025 und darüber hinaus.

Der Ausblick für WPT in der Bahninfrastruktur ist äußerst positiv. Branchenakteure, einschließlich UNIFE (der Europäischen Vereinigung des Schienenliefergewerbes), prognostizieren eine schnelle Einführung von WPT für Auxiliarsysteme, die durch die beiden Imperative der Digitalisierung und Nachhaltigkeit angetrieben wird. In den nächsten Jahren werden kontinuierliche Standardisierungsbemühungen – insbesondere innerhalb der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) – voraussichtlich breitere kommerzielle Bereitstellungen unterstützen und eine neue Ära verbundener, effizienter und robuster Bahnen fördern.

Regionale Analyse: Übernahmetrends in Asien, Europa und Nordamerika

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme für Bahninfrastruktur entwickeln sich in Asien, Europa und Nordamerika unterschiedlich schnell, beeinflusst durch regionale politische Prioritäten, Modernisierungsprojekte im Bahnwesen und öffentlich-private Zusammenarbeit. Im Jahr 2025 bleibt Asien – insbesondere China, Japan und Südkorea – führend bei der Einführung von WPT, während Europa und Nordamerika wachsendes Interesse und Pilotaktivitäten zeigen.

Asien führt weiterhin die globale Übernahme an, mit umfassender Integration von WPT in Schnellbahn- und U-Bahn-Netze. In Japan hat Hitachi, Ltd. die Entwicklung von WPT für Shinkansen und Pendlerzüge vorangetrieben und konzentriert sich auf dynamisches, bewegliches Laden und stationäre Anwendungen für Zugbegleitfahrzeuge und Wartungsfahrzeuge. Südkoreas KAIST erweitert seine On-line Electric Vehicle (OLEV) Technologie, die ursprünglich für Busse genutzt wurde, auf Stadtbahn- und U-Bahn-Systeme in Seoul und anderen städtischen Gebieten. In der Zwischenzeit testet die CRRC Corporation Limited in China WPT für rollende Fahrzeuge und Gleisausrüstung, mit dem Ziel, bis 2026 weitere Kommerzialisierungen im Rahmen ihrer Initiativen für intelligente Bahnen zu erreichen.

In Europa liegt der Schwerpunkt auf der Elektrifizierung des städtischen Verkehrs und der nachhaltigen Infrastruktur-Upgrades. Der European Green Deal und das Shift2Rail-Programm haben die Forschung und Demonstrationsprojekte zur WPT angestoßen, wobei Siemens AG drahtlose Ladelösungen für Straßenbahnen und Nahverkehrsfahrzeuge in Deutschland und den Niederlanden testet und Alstom mit regionalen Verkehrsbehörden in Frankreich und Spanien zusammenarbeitet. Der Fokus liegt darauf, die Abhängigkeit von Oberleitungen zu verringern und eine nahtlose Elektrifizierung in historischen Stadtzentren zu ermöglichen. Bis 2025 sind mehrere Pilotinstallationen für das drahtlose Straßenbahnladen in Betrieb, wobei breitere Rollouts in Betracht gezogen werden, abhängig von positiven Zuverlässigkeits- und Sicherheitsdaten.

Nordamerika nimmt allmählich zu, wobei WPT hauptsächlich in Demonstrationsphasen ist. Der Fokus der Vereinigten Staaten liegt auf der Nachhaltigkeit und Resilienz des städtischen Transports. Bombardier Transportation (jetzt Teil von Alstom) und ABB Ltd beteiligen sich an Pilotprojekten für drahtloses Laden an Depots und an ausgewählten Haltestellen für Leichtbahnen, insbesondere in Kalifornien und Texas. Die zuvor beschlossenen nationalen Infrastrukturgesetze bieten Mittel für intelligente Schienen-Upgrades, die voraussichtlich die Einführung von WPT in den späten 2020er Jahren beschleunigen werden. In Kanada evaluieren die Verkehrsbehörden in Toronto und Vancouver WPT für zukünftige Flottenerneuerungen, unterstützt von Siemens AG und Alstom.

In den kommenden Jahren wird erwartet, dass zunehmende Standardisierung, umfangreiche Übergänge von Pilot- zu kommerziellen Anwendungen und grenzüberschreitende Zusammenarbeit an Interoperabilitäts- und Sicherheitsstandards die WPT zu einer transformierenden Lösung in der Evolution der globalen Bahninfrastruktur positioniert.

Technische Herausforderungen und Lösungen: Effizienz, Sicherheit und Standardisierung

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme werden zunehmend als transformative Lösungen für die Bahninfrastruktur erkundet, die kontaktlose Energieversorgung und reduzierte Wartung versprechen. Dennoch stehen ihrer großflächigen Einführung in Bahnen mehrere technische Herausforderungen gegenüber, insbesondere in Bezug auf Effizienz, Sicherheit und Standardisierung. Die Bewältigung dieser Herausforderungen ist entscheidend, da der Sektor auf eine breitere Implementierung im Jahr 2025 und in der nahen Zukunft zusteuert.

Effizienz bleibt eine zentrale technische Hürde. Die drahtlose Energieübertragung in dynamischen Umgebungen – wie beweglichen Zügen – kann unter der Fehlausrichtung zwischen Sender- und Empfangsspulen leiden, was zu einer verringerten Übertragungseffizienz führt. Lösungen entstehen: Zum Beispiel entwickelt Siemens adaptive Spulendesigns und Echtzeitausrichtungsalgorithmen, die in der Lage sind, die optimale Kopplung aufrechtzuerhalten, selbst wenn sich Züge auf dem Gleis verschieben. Darüber hinaus erhöhen Fortschritte in der Leistungselektronik und resonanter induktiver Kopplung die Systemeffizienzen auf über 90 % in kontrollierten Testumgebungen.

Sicherheit ist ein weiteres zentrales Anliegen. WPT-Systeme erzeugen starke elektromagnetische Felder, die strenge Maßnahmen zum Schutz von Wartungspersonal, Passagieren und empfindlichen Signalgeräten erfordern. Jüngste Entwicklungen von Hitachi beinhalten aktive Feldcontainment und automatische Stromabschaltung bei Anwesenheit von Fremdkörpern, während Alstom Echtzeitüberwachungen elektromagnetischer Emissionen implementiert, um die Einhaltung internationaler Expositionsstandards zu gewährleisten. Es gibt auch einen wachsenden Fokus auf Cybersicherheit, da drahtlose Systeme die Angriffsfläche für potenzielle Störungen erhöhen.

Standardisierung ist entscheidend für Interoperabilität und Skalierbarkeit. Mehrere Branchenorganisationen arbeiten zusammen, um einheitliche Protokolle und Sicherheitsbenchmark zu etablieren. Die Internationale Union der Bahnen (UIC) arbeitet aktiv mit Herstellern zusammen, um harmonisierte technische Standards für WPT-Schnittstellen und Frequenzbänder zu entwickeln. Parallel dazu arbeiten die Komitees der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) auf globale Standards für drahtlose Energie in Bahnanwendungen hin, mit dem Ziel, neue Richtlinien innerhalb der nächsten Jahre zu veröffentlichen.

Mit Blick auf 2025 und darüber hinaus wird erwartet, dass die Konvergenz dieser technischen Lösungen die kommerziellen Bereitstellungen von WPT im Eisenbahnsektor beschleunigt. Feldversuche der führenden OEMs, wie sie von Siemens und Hitachi angekündigt werden, sollen die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Systeme unter realen Betriebsbedingungen validieren. Wenn Effizienz- und Sicherheitsbenchmarks erreicht und neue Standards ratifiziert werden, wird WPT als eine praktikable, skalierbare Option für die moderne Elektrifizierung der Bahnen bereitstehen.

Investitionslandschaft: Finanzierung, M&A und staatliche Initiativen

Die Investitionslandschaft für drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme in Bahninfrastrukturen entwickelt sich rasant, da öffentliche und private Akteure das Potenzial für Effizienzgewinne, reduzierte Emissionen und Wartungsvorteile erkennen. Im Jahr 2025 prägen bedeutende Finanzierungsrunden, Fusionen und Übernahmen (M&A) sowie staatlich unterstützte Initiativen den Verlauf des Sektors.

Mehrere globale Hersteller und Technologieanbieter erhöhen ihre Investitionen in auf den Bahnsektor zugeschnittene WPT-Lösungen. Zum Beispiel hat Siemens Mobility seine F&E-Anstrengungen im Bereich der drahtlosen Ladetechnologie für Nahverkehr und städtischen Verkehr ausgeweitet und kürzlich Pilotprojekte in Partnerschaft mit Stadtverkehrsbehörden in Europa und Asien angekündigt. Diese Pilotprojekte zielen darauf ab, die Interoperabilität und Skalierbarkeit von WPT in realen Anwendungen für Straßenbahnen und voll elektrisch betriebene Züge nachzuweisen.

Fusionen und Übernahmen haben ebenfalls an Schwung gewonnen. Ende 2024 finalisierte Alstom den Erwerb eines Minderheitsanteils an einem führenden Unternehmen für Leistungselektronik, das sich auf hochfrequente induktive Ladesysteme spezialisiert hat, und stärkt damit sein Portfolio zur Deckung der wachsenden Nachfrage nach kontaktloser Energieübertragung in Neubau- und Nachrüstprojekten. Ebenso hat die Hanwha Corporation strategische Vereinbarungen mit Zulieferern geschlossen, um die Integration von WPT-Modulen in die nächste Generation von rollendem Material zu beschleunigen, wobei kommerzielle Bereitstellungen ab 2026 erwartet werden.

Auf der staatlichen Seite unterstützen nationale und regionale Behörden aktiv die Einführung von WPT durch gezielte Finanzierungen. Im Jahr 2025 sprach das Bundesministerium für Digitales und Verkehr in Deutschland neue Zuschüsse für Demonstrationskorridore aus, die drahtloses Laden an ausgewählten Bahnhöfen verwenden, und baut auf früheren Erfolgen in der elektrifizierten Businfrastruktur auf (Bundesministerium für Digitales und Verkehr). In ähnlicher Weise hat das Ministerium für Land, Infrastruktur, Verkehr und Tourismus in Japan Haushaltsposten für Bahnbetreiber reserviert, um WPT-Systeme an Bahnhofsgleisen und Wartungsdepots zu testen (Ministerium für Land, Infrastruktur, Verkehr und Tourismus, Japan). Diese öffentlichen Investitionen sollen das technische Risiko verringern und weiteres privates Kapital anziehen.

Der Ausblick für die nächsten Jahre deutet auf ein kontinuierliches Wachstum bei der Finanzierung von Pilotprojekten, grenzüberschreitenden Kooperationen und selektiven Übernahmen durch etablierte OEMs sowie spezialisierte Technologieunternehmen hin. Da Regierungen den umweltfreundlichen Verkehr priorisieren und Betreiber kosteneffiziente Elektrifizierungsalternativen suchen, wird der WPT-Sektor für Bahnen voraussichtlich von der Demonstrations- zur frühen kommerziellen Bereitstellung übergehen, begleitet von intensiveren Standardisierungsbemühungen und dem Markteintritt neuer Akteure.

Fallstudien: Praktische Einsätze und Pilotprojekte

In den letzten Jahren wurden bemerkenswerte Fortschritte bei der Bereitstellung und Erprobung von drahtlosen Energieübertragung (WPT) Systemen für Bahninfrastruktur erzielt, wobei mehrere Fallstudien und Pilotprojekte die Reifung dieser Technologie veranschaulichen. Im Jahr 2025 führen große Bahnbetreiber und Technologieanbieter umfassende Erprobungen durch, die darauf abzielen, die Effizienz zu verbessern, die Sicherheit zu erhöhen und die Wartungskosten in verschiedenen Bahnsektoren zu senken.

Einer der prominentesten Bereitstellungen ist das laufende Pilotprojekt von Siemens AG in Deutschland, das WPT-Systeme in Anwendungen für Nahverkehr integriert. Die drahtlosen Ladeplattformen von Siemens, die in Zusammenarbeit mit regionalen Verkehrsbehörden demonstriert werden, konzentrieren sich auf das Laden von batteriebetriebenen Straßenbahnen während der Haltzeiten. Diese Versuche, die Ende 2023 begonnen wurden, haben gezeigt, dass die strategische Platzierung bodenbasierter Ladepads erhebliche betriebliche Flexibilität bieten und die Abhängigkeit von Oberleitungen, insbesondere in städtischen Umgebungen mit komplexen Infrastrukturbedingungen, verringern kann.

In ähnlicher Weise hat Alstom seine SRS (Stationary Recharge System) vorangetrieben, eine bodenbasierten konduktive und drahtlose Energieübertragungslösung, die ursprünglich für Straßenbahnen entwickelt wurde. Im Jahr 2025 hat Alstom die Pilotinstallationen in Frankreich und Spanien ausgeweitet und mit kommunalen Verkehrsbehörden zusammengearbeitet, um die energieeffiziente und sicherheitsrelevante Leistung in der Praxis zu bewerten. Frühe Daten aus diesen Pilotprojekten zeigen, dass WPT häufige, leistungsstarke Ladevorgänge aufrechterhalten kann, ohne dass dies negative Auswirkungen auf die Fahrzeugbatterien oder die Infrastruktur der Station hat, was das Potenzial für eine schnelle Einführung in neuen städtischen Straßenbahnprojekten unterstreicht.

In Asien haben Hitachi und Kyocera Corporation ihre Demonstrationsprojekte mit japanischen Bahnbetreibern intensiviert. Besonders hocheffiziente resonante drahtlose Ladetechnologie von Kyocera wurde an Wartungsfahrzeugen und Service-Robotern getestet, die in Shinkansen-Tunneln eingesetzt werden. Diese Fallstudien haben das Potenzial von WPT hervorgehoben, die Automatisierung zu fördern und die Ausfallzeiten während nicht-spitzen Wartungsfenster zu reduzieren, wobei in kontrollierten Bedingungen erfolgreiche Energieübertragungswirkungsgrade von über 90 % gemeldet wurden.

Mit einem zunehmend optimistischen Ausblick für WPT in der Bahninfrastruktur verfolgen Branchenorganisationen wie die Internationale Union der Bahnen (UIC) aktiv diese Pilotprojekte, wobei Arbeitsgruppen eingerichtet werden, um Interoperabilitätsstandards und Sicherheitsprotokolle zu entwickeln. In den nächsten Jahren wird erwartet, dass es erweiterte Multi-Stadtversuche, eine größere Integration mit batteriebetriebenem rollenden Material und Bestrebungen zur Standardisierung von Installationspraktiken in verschiedenen Regionen gibt. Mit robusten Daten, die aus laufenden Fallstudien hervorgehen, erwarten die Stakeholder, dass WPT zu einem entscheidenden Enabler von emissionsarmen, flexiblen städtischen Schienennetzen bis zum Ende der 2020er Jahre wird.

Zukunftsausblick: Chancen, Bedrohungen und strategische Empfehlungen

Drahtlose Energieübertragung (WPT) Systeme für Bahninfrastruktur stehen vor erheblichen Entwicklungen im Jahr 2025 und den darauffolgenden Jahren, die durch den Bedarf an größerer Elektrifizierung, Effizienz und Nachhaltigkeit im Bahnbetrieb vorangetrieben werden. Diese Systeme, die die kontaktlose Übertragung von Elektrizität an rollendes Material oder stationäre Anlagen ermöglichen, werden zunehmend als entscheidend für next-generation Bahnen anerkannt.

Chancen: Der globale Druck zur Dekarbonisierung und smarten Mobilität schafft große Möglichkeiten für die Einführung von WPT im Schienenverkehr. Insbesondere kann WPT die Elektrifizierung nicht elektrifizierter Linien und städtischer Straßenbahnlinien unterstützen, wo traditionelle Oberleitungen oder dritte Schienen unpraktisch sind. Im Jahr 2025 dienen Projekte wie die drahtlosen Straßenbahnlinien in Mannheim, Deutschland, die die Technologie von Bombardier (jetzt Teil von Alstom) nutzen, weiterhin als Referenzpunkte für die Erweiterung der Bereitstellung. Darüber hinaus erkundet Siemens Mobility aktiv induktives Laden für Schienenfahrzeuge, um die betriebliche Flexibilität zu erhöhen und die Infrastrukturkosten zu senken.

Frachtbahnbetreiber evaluieren ebenfalls WPT für Bord-Systeme und letzte Meilenoperationen, insbesondere da batteriebetriebene Rangierlokomotiven an Bedeutung gewinnen. Partnerschaften zwischen Infrastrukturbetreibern und Technologieanbietern, wie sie von Hitachi Rail gefördert werden, werden voraussichtlich Pilotprojekte und Standardisierungsbemühungen bis 2025–2027 beschleunigen. Darüber hinaus schafft der wachsende Fokus auf digitale Bahnen und vorausschauende Wartung einen Sekundärmarkt für drahtlose Sensorsysteme und IoT-Geräte an Gleisen, die über WPT mit Energie versorgt werden und den Bedarf an manuellen Batteriewechsel reduzieren.

Bedrohungen: Trotz dieser Chancen bestehen mehrere Herausforderungen. Hohe Investitionskosten, Bedenken hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit und Interoperabilitätsprobleme bleiben Hemmnisse für die breite Einführung. Einige nationale Regulierungsbehörden haben technische Standards für die hochleistungsfähige drahtlose Übertragung in Bahnumgebungen noch nicht fertiggestellt, was die Bereitstellung potenziell verlangsamen kann. Zudem betonen Marktteilnehmer wie ABB die Notwendigkeit robuster Sicherheitsprotokolle und öffentlicher Akzeptanz, angesichts der Neuheit der großflächigen WPT in öffentlichen Räumen.

Strategische Empfehlungen: Für Akteure, die von diesem sich entwickelnden Bereich profitieren möchten, werden mehrere Strategien empfohlen:

• Engagieren Sie sich frühzeitig mit Normungsorganisationen und Regulierungsbehörden, um technische und Sicherheitsbedenken proaktiv anzugehen.
• Verfolgen Sie kollaborative Pilotprojekte mit etablierten WPT-Anbietern, um deren Expertise und Referenzeinsätze zu nutzen.
• Fokussieren Sie sich auf modulare und skalierbare Lösungen, die sich sowohl für die Nachrüstung bestehender Anlagen als auch für die Integration mit neuer Infrastruktur und rollendem Material anpassen lassen.
• Investieren Sie in datengestützte Validierungen – Überwachung und Austausch von Ergebnissen aus Demonstrationsprojekten, um das Vertrauen der Stakeholder aufzubauen und die Entwicklung von Richtlinien zu informieren.

Zusammenfassend erfordert der Weg zur vollständigen Einführung von drahtloser Energieübertragung in der Bahninfrastruktur die Überwindung technischer und regulatorischer Hürden, jedoch bieten die kommenden Jahre erhebliche Chancen für Innovationen und Marktführerschaft. Unternehmen und Infrastrukturmanager, die strategisch in WPT investieren, können Vorteile in Bezug auf betriebliche Effizienz, Nachhaltigkeit und Zukunftsorientierung ernten.

Quellen & Referenzen

• Siemens AG
• Hitachi Rail
• Internationale Union der Bahnen (UIC)
• Alstom
• Thales Group
• Bombardier
• Weis Electronics
• UITP (Internationale Vereinigung für öffentlichen Verkehr)
• UNIFE
• ABB Ltd
• Internationale Union der Bahnen (UIC)
• Bundesministerium für Digitales und Verkehr
• Kyocera Corporation