Die Traktionsenergie für die VBZ (Verkehrsbetriebe der Stadt Zürich) wird mittels nicht rückspeisefähiger Diodengleichrichter bereitgestellt, da sich der Einsatz von Vierquadrantenstellern mit der Möglichkeit Bremsenergie ins Mittelspannungsnetz zurückzuspeisen als nicht wirtschaftlich erwiesen hat. Eine Nutzung der Bremsenergie sowie eine Stabilisierung der Fahrleitungsspannung ist jedoch mithilfe von Energiespeichern möglich. Der Beitrag stellt die Ergebnisse eines sechswöchigen Versuches vor, in dessen Rahmen ein Schwungradspeicher des Herstellers Piller Power Systems an einem 800 m langen Streckenabschnitt (Höhendifferenz 60 m) des Straßenbahnnetzes erprobt wurde. Beim 'Piller Powerbridge Bahn' handelt es sich um einen langsam drehenden Stahlschwungradspeicher, der ursprünglich für den Betrieb in Notstromanlagen entwickelt wurde. Beim Betrieb des Energiespeichers zeigte sich, dass für Bahnanwendungen noch ein Optimierungsbedarf besteht. So kann durch eine Verminderung der Verluste und eine Optimierung der Regelung der Energieertrag weiter gesteigert werden. Der Energiespeicher Piller Powerbridge Bahn wurde im Rahmen einer Marktstudie mit dem Energiespeicher Siemens Sitras SES und dem Rosetta T2 des Herstellers Rosetta Technik GmbH verglichen. Der Sitras SES verwendet Doppelschichtkondensatoren als Energiespeicher, die jedoch eine vergleichsweise geringe Energiedichte sowie eine Lebensdauer von nur 10 Jahren aufweisen. Beim Rosetta T2 kommt eine schnell drehende Schwungmasse aus Kohlefaser zum Einsatz, die für Drehzahlen von bis zu 25000 U/min ausgelegt ist. Das Gerät wurde für die Anwendung in Bahnnetzen entwickelt und weist geringe Verluste und eine optimierte Regelung auf. Die Auswertung der Messdaten ergab, dass im Traktionsnetz der VBZ auch ohne Energiespeicher bereits 85 % der Bremsenergie genutzt wird, was auf die enge Vermaschung des Netzes und den dichten Fahrplan zurückzuführen ist, sodass eine alleinige Verwendung des Energiespeichers im Sparbetrieb nicht wirtschaftlich ist. Als umweltfreundliche und wirtschaftliche Lösung erwies sich jedoch die Verwendung des Energiespeichers im Stützbetrieb zur Stabilisierung der Fahrleitungsspannung, da diese ohne Energiespeicher in Hochlastsituationen sehr tief absinkt, was zu Einschränkungen im Fahrbetrieb führen kann.
Schwungrad als Energiespeicher in Bahnnetzen. Erfahrungen aus einem Versuchsprojekt in der Stadt Zürich
2010
5 Seiten, 7 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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