Dank einer neuartigen Ladeinfrastruktur kann in Köln künftig die Bremsenergie der Stadtbahn genutzt werden, um Batteriebusse und Elektroautos zu laden. Diese Lösung wurde im Rahmen des Projektes „Multimodale Lademodul-Integration“ (MuLI) realisiert und jetzt offiziell von den Kölner Verkehrsbetrieben (KVB), Rheinenergie und dem Autohersteller Ford in Bocklemünd in Betrieb genommen.

Aufgrund des multimodalen Charakter kann die Ladetechnik für verschiedene Fahrzeugklassen - mit Mittelspannung des Wechselstroms und Gleichstrom der Stadtbahn - an einer Station gebündelt werden, heißt es in der Pressemitteilung. Ziel des Projektes MuLI ist die Demonstration eines Ladesystems mit integrierten Lademodulen für verschiedene Fahrzeugklassen. Dabei ist dessen System im Kern für die Nachladung von Batteriebussen ausgelegt.

Strom aus Bremsvorgang wird in Batterie-Stacks gespeichert

Gleichzeitig ist das multimodal ausgelegte Ladesystem an verschiedene Spannungsebenen des Wechsel- und Gleichstroms (10 kV AC, Bahn-DC) angeschlossen. Mit dem Projekt soll die technische Vereinbarkeit demonstriert werden.

Die Ladeinfrastruktur besteht aus einer Ladestation, einem Lademast für E-Busse und zwei Ladesäulen mit jeweils zwei Ladepunkten für Elektrofahrzeuge. Die Ladestation wiederum unterteilt sich in einen Batterieraum und einen Mittelspannungsschaltraum. Der Lademast befindet sich im Bereich der KVB-Haltestelle "Bocklemünd", an der die Stadtbahn-Linien 3 und 4 sowie die Bus-Linien 126, 143 und 145 halten. Die Ladesäulen für Elektrofahrzeuge befinden sich in der benachbarten P&R-Anlage.

In der Praxis setzt der Bremsvorgang der Stadtbahn Energie frei, die in Strom umgewandelt wird (Rekuperation). Dieser Strom wird in der Ladestation in sechs Batterie-Stacks gespeichert und für die Ladung von E-Bussen und Elektrofahrzeugen abgegeben. Durch die Zwischenspeicherung in Batterien werden unter anderem Spannungsschwankungen vermieden. Diese würden entstehen, wenn Straßenfahrzeuge im Schnellladeverfahren geladen werden und zugleich eine Stadtbahn anfährt.

Auch Transporter und Car-Sharing-Autos können an Mobilitäts-Hub geladen werden

An der genannten Endhaltestelle ist so ein E-Mobilitäts-Hub entstanden, an dem neben den auf der Linie 126 eingesetzten E-Bussen auch andere Fahrzeugklassen, wie beispielsweise Transporter der KEP-Dienste sowie Car-Sharing-Autos geladen werden können.

KVB-Chefin Haaks: "Weitere Anwendungsfälle möglich"

"Wir bringen unser Fachwissen sehr gern in die Entwicklung innovativer Ladeinfrastrukturen ein, um durch Rückgewinnung und clevere Speichermöglichkeiten verwendeten Ökostrom für weitere Verkehrsmittel sozusagen nochmals einzusetzen. Solche charmanten Lösungen könnten mit den Erfahrungen aus dem Projekt MuLI auch weitere Anwendungsfälle finden", erklärte Stefanie Haaks. Vorstandvorsitzende der KVB.

Bereits auf der Linie 133 ist die Rheinenergie Partner der KVB. Hier hat das Unternehmen die Ladeinfrastruktur aufgebaut und betreibt diese. Hierzu gehören im Projekt MuLI insbesondere der Batterieraum und der Mittelspannungsschaltraum, in denen die Energiespeicherung, Energieumwandlung und das gesamte technische Management stattfinden.

„Mit flexiblen Speicherlösungen wie MuLI können wir den Ausbau der benötigten Ladeinfrastruktur in Köln noch schneller vorantreiben, indem wir auf das bereits vorhandene Stromnetz der KVB zurückgreifen. Die Technik unterstützt uns auch dabei, Spannungsschwankungen in den Stromnetzen auszugleichen, wie sie beispielsweise durch die Erzeugung volatiler erneuerbarer Energie entsteht", betonte Dieter Steinkamp. Vorstandsvorsitzender der Rheinenergie.

Einsatz von Autobatterien im "Second Life"

Im Unterschied zur bisherigen Ladeinfrastruktur für den Busbetrieb der KVB werden im Projekt MuLI Autobatterien im "Second Life" als Speicher eingesetzt. Die Ford-Werke haben hierfür einen Speicher aus jeweils sechs Einheiten mit 48 Batteriemodulen (à 20 Einzelzellen) zusammengeführt. Die Speicher haben eine installierte Gesamtspeicherkapazität von rund 300 Kilowatt-Stunden (kWh). Sie sind eingebettet in ein Energiemanagementsystem.

Das Projektbudget umfasst insgesamt rund sechs Millionen Euro. Hierin befindet sich eine Förderung des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur nach der Förderrichtlinie "Elektromobilität vor Ort" in Höhe von 1,87 Millionen Euro. Ein Video zu dem Projekt finden Sie hier.  (hoe)