03.03.2022

Effizientere Tram-Fahrten

Projekt zur rückgewinnbaren Bremsenergie im Straßenbahnbetrieb gestartet.

Elektrische Bahnen zählen bereits seit ihrem ersten Aufkommen Ende des 19. Jahrhunderts zu den energie­effizientesten Verkehrs­trägern bezogen auf die Personen­kilometer. In den letzten Jahrzehnten konnte die Effizienz sogar noch weiter gesteigert werden, indem die beim Bremsen entstehende Bewegungs­energie in elektrische Energie umgewandelt wird. In Gleichstrom­netzen, wie etwa bei Straßen­bahnen, ist die rück­gewinnbare Bremsenergie jedoch in der Regel begrenzt: Erreicht die entstehende Energie eine bestimmte Spannungs­grenze, werden Anteile der Brems­energie über Widerstände in Wärme umgewandelt. Im Betrieb des Ulmer Straßenbahn­netzes wurden in einer Vorstudie bereits erste Erkennt­nisse dazu gewonnen. 

Abb.: Neues Projekt soll die Energieffizienz Ulmer Straßenbahnen steigern....
Abb.: Neues Projekt soll die Energieffizienz Ulmer Straßenbahnen steigern. (Bild: THU)

Technische Lösungen zur Erhöhung der rück­gewinnbaren Bremsenergie gibt es zwar bereits, zum Beispiel Rotations­speicher oder Kondensatoren. Aus unterschiedlichen Gründen finden sie jedoch bislang keine größere Verbreitung. Ziel des Verbund­projekts der Technischen Hochschule Ulm, der Stadtwerke Ulm (SWU) Verkehr und der SWU Energie ist es daher, verschiedene neue Lösungen zur Erhöhung der rück­gewinnbaren Bremsenergie im Straßenbahn­betrieb am Beispiel der Ulmer Straßenbahnen mit Hilfe neuer digitaler Möglich­keiten zu untersuchen. Neben Daten wie Geschwin­digkeit und Position werden durch das Einbauen einer Messbox im Rahmen eines Masterprojekts weitere Daten erfasst, etwa aufgenommene und rück­gespeiste Energie der Straßenbahn. Durch den Einbau werden diese digitalen Fahr- und Betriebsdaten hochaufgelöst erhoben, wodurch sich neue Erkenntnisse und Analyse­möglichkeiten ergeben.

Konkret möchte die Projektgruppe das Straßen­bahnnetz in einem energetischen Simulations­modell abbilden. Daraus sollen netz­technische Veränderungen zur Erhöhung der Energie­effizienz abgeleitet werden. Im Idealfall lassen sich für die SWU aus den Untersuchungen aber auch Empfehlungen für eine energie­optimierte Fahrweise ableiten. Ob der Einsatz von lokalen Energie­speichern nach wie vor technisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll ist, kann in diesem Zusammenhang auch noch einmal verifiziert werden.

Diese Lösungsansätze werden vor technischem, wirt­schaftlichem und regula­torischem Hintergrund mittels der erhobenen Daten analysiert und bewertet. Abschließend erfolgt auf dieser Grundlage die Entwicklung eines Umsetzungs­vorschlags einer oder einer Kombination mehrerer Lösungs­ansätze für den Ulmer Straßenbahn­betrieb.

TH Ulm / JOL

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