Energiewirtschaftliche Lösungsansätze zur Erhöhung der Energieeffizienz elektrischer Bahnen durch Digitalisierung – die sollen in Ulm gesucht werden. Die Smart-Grids-Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Ulm (THU), die SWU Verkehr und die SWU Energie starten dazu ein gemeinsames Forschungsprojekt.
Ziel ist, mit Hilfe neuer digitaler Möglichkeiten Lösungen zur Erhöhung der rückgewinnbaren Energie im Trambetrieb zu untersuchen. Forschungsobjekte sind die Ulmer Straßenbahnen. Das Projekt läuft bis Oktober 2023.
Das Problem der Gleichstromnetze
Bei den mit Wechselstrom betriebenen Eisenbahnen ist es üblich, Bremsenergie zurückzugewinnen. In Gleichstromnetzen, etwa bei Straßenbahnen, ist die rückgewinnbare Bremsenergie aber in der Regel begrenzt: Erreicht die entstehende Energie eine bestimmte Spannungsgrenze, werden Anteile der Bremsenergie über Widerstände in Wärme umgewandelt.
Technische Lösungen zur Erhöhung der rückgewinnbaren Bremsenergie gibt es zwar bereits. Dazu gehören Rotationsspeicher oder Kondensatoren. Aus unterschiedlichen Gründen finden sie jedoch bislang keine größere Verbreitung.
Die Messbox erfasst hoch aufgelöste Daten
Ziel des Verbundprojekts ist es daher, neue Lösungen mit Hilfe von Digitalisierung zu untersuchen. Einige Daten werden ohnehin bereits von der SWU ausgelesen, beispielsweise Geschwindigkeit und Positionsdaten. Daneben werden jetzt durch den Einbau von Messboxen im Rahmen eines Masterprojekts weitere Daten erfasst. Dazu gehören auch Informationen zu aufgenommener und rückgespeister 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, könne in diesem Zusammenhang auch noch einmal verifiziert werden, heißt es in Ulm.
Abschließend entwickelt die Gruppe einen Umsetzungsvorschlag mit einem oder einer Kombination mehrerer Lösungsansätze für den Ulmer Straßenbahnbetrieb. (wa)
