Hm... - also unter Hybridfahrzeug verstehe ich Fahrzeuge die ihre Bewegungsenergie aus mehr als einem "Treibstoff" gewinnen können. Deine Definiton von Hybrid widerspricht sich leider selbst (meinst jetzt ein Fahrzeug mit einem Primärkraftstoff und Energiespeicher oder ein Fahrzeug mit zwei Primärenergieträgern) zu letzterem würde mir spontan ein existentes Beispiel beim AKN einfallen, die fahren mit ihren
dieselelektrischen Triebwagen weiter auf den Gleisen der Hamburger S-Bahn - hier mittels Seitenstromschine.
Und auch zum Thema Rangierloks gibts ein Beispiel - dies allerdings aus der Schweiz, siehe
30 Hybridloks bei Stadler gekauft
Zum Thema Oberleitung / keine Oberleitung. Für Güterzüge reicht es nicht nur die Strecke an sich zu betrachten. Interessant ist auch die Frage obs am Start-Zielort in den letzten Metern Oberleitung gibt.
Siemens fängt mit dem Vectron in Dieselausführung jetzt an sich Gedanken über den Spritverbrauch zu machen. So kann man den Vectron jetzt mit zwei Motoranlagen erwerben. Einen Hauptmotor der genug Strom für alle liefert und einen kleineren der im Stand allein die Stromversorgung der Lok übernimmt. (Wahlweise mit oder ohne Kompressor, Zugsammelschiene wenn ich das richtig verstanden hab braucht immer den Hauptgenerator). Damit lässt sich Laufzeit und Spritverbrauch senken. Siemens spricht da von zwischen 2 und 10% Prozent wenn ich es noch richtig im Kopf hab. Außerdem speist schon der Eurorunner Bremsenergie in die Zugsammelschine zurück. Ein cleveres Wagenmanagement würde in diesem Augenblick also extrem das heizen/kühlen anfangen und schon wäre die Energie auch sinnvoll verwendet. Zumindest bei Dostos wäre hier also nur noch ein Softwareupdate nötig.
Für den Anwendungsfall Bremsenergie speichern und zum losfahren wiederverwenden kann ich nur sagen: mit den derzeit verfügbarern Mitteln noch nicht sinnvoll möglich. Ein solcher Energiespeicher müsste extrem schnell bei hoher Spannung (schnell gebremst) oder auch mit dauerhaft abegebener Kleinspannung (wenig bremsleistung) zurechtkommen, die Energie dann möglichst lange halten, da im vorhinein nicht bekannt ist obs in 30 Sekunden, einer Minute oder eben auch 5 Minuten - oder ner Stunde - weitergeht. Es gab imho von Siemens einen Versuch einen Eurorunner mit Supercaps auszurüsten um Teile der Bremsenergie zu speichern. Was daraus geworden ist keine Ahnung.
Neubeschaffung von Triebwagen. Die wird wohl in den kommenden Jahren in etwa auf dem gleichen Level bleiben. Für viele Ausschreibungen sind neue TW gefordert. Würde die Bahnindustrie Triebwagen mit Stromspeichern anbieten, wahrscheinlich würden diese bei Ausschreibungsvergabe auch bevorzugt zum Zuge kommen. (Umweltschutz macht sich ja immer gut) Potential wäre also vorhanden. Dabei bestellt aber nicht die Bahn sondern eine ganze Reihe von Unternehmen - halt immer jenes welches die Ausschreibung gerade gewonnen hat.
Noch kurz ein kleines Problem am Rande bei den meisten dieselelektrischen Lokomotiven/Triebwagen. Das sind boshafter weise nämlich fast alles Drehstromloks. Also 605, 610, ER20 usw... und nicht alle davon haben auch einen Gleichstromzwischenkreis. Der ist aber nötig damit man überhaupt Strom speichern kann. Es braucht also schon ein bisschen mehr als nur den Energiespeicher. Frequenzrichter/Gleichrichter für die Fahrmotoren sind auch noch nötig. Den 642 hat man als Versuchsfahrzeug vermutlich deswegen ausgewählt weil er einfach eines der häufigsten Fahrzeuge im Netz der DB war (zum Zeitpunkt der Auswahl) - passende Gleichstromdieseltriebwagen hätts sowieso keine gegeben (605 war da ausm Rennen, beim 610 einen Energiespeicher nachzurüsten dürfte wohl bedeuten das Teil elektrisch neuzubauen, außerdem ist das eine Splitterbaureihe

).
Am interessantesten dürften in Zukunft sowieso dreihybridfahrzeuge werden. Strom vom Dieselaggregat, ausder Oberleitung und ausm Speicher. Sowas deutete sich auf der Innotrans auch schon an. Da gabs für den (ja für wen eigentlich - 440, oder) neben den Länderpacks mit passendem Bügel und Trafo auch den Strom aus der Steckdose-Powerpack mit Dieselantrieb. Desweiteren wird sich wohl auch ein Strom aus der Steckdose-Akkupack installieren lassen. genug Platz ist aufm 440 zumindest vorhanden. Und in 10 jahren, wenn die Technik dafür mal reif ist, ist sie auch so klein und leicht geworden, dass man sich hierrüber höchstwahrscheinlich weniger Gedanken machen muss.
Rückspeisen in die Oberleitung: Mittlerweile ja Gott sei Dank ja. Alle Elektroloks die jünger oder gleichalt der 120er sind können das Dank Drehstromantrieb. Schaltwerkloks wie die 111 oder sonstige wie der 420er verheizen die Bremsenergie aber (und brauchen am Ende noch Strom aus der Oberleitung um zu bremsen höhöhö)
Ich denke für Hybridlösungen wird es zwei Typen von Herstellern geben. Die Motorproduzenten als Nachrüstsatz, die Zughersteller für komplett neugelieferte Züge. Letztlich arbeiten die aber auch wieder zusammen.
Die Triebwägen für Kurzstrecken: Es gibt Regiotrams mit Dieselmotor, die haben auch schon die passende elektrische Übertragung um - ich denk zumindest - wirklich nur einen Energiespeicher einzubauen. 628, 642 und 650 dürften die häufigsten Triebwagen im allgemeinen sein. Zumindest hier im Süden. 628 ist allerdings auf dem aussterbenden Ast (fragt sich nur wie viele Jahrzehnte dieser Ast noch hält), 642 ist ebenfalls im Handel nicht mehr erhältlich
Lint, Regioshuttle dürften wohl die Fahrzeuge sein mit denen sich eine Beschäftigung lohnen würde.