Basierend auf Messungen bei den Tramfahrzeugen haben die BVB festgestellt, dass ein nennenswerter Anteil an Bremsenergie in den Bremswiderständen der Fahrzeuge ungenutzt bleibt.
Wie kann der Anteil an ungenutzter Energie reduziert und der Trambetrieb energieoptimierter gestaltet werden?
Über das Projekt
Die BVB betreiben ein städtisches Verkehrsnetz, welches mit neun Tramlinien und gut 90 Tram-Kompositionen die Basler Innenstadt sowie die nähere Agglomeration bedient. Das eng vermaschte Streckennetz in Basel sowie die hohe Taktdichte auf den einzelnen Linien erheben hohe Ansprüche an die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Energieversorgung. Diese wird durch die Industrielle Werke Basel (IWB) gewährleistet.
Sie versorgen das Traktionsstromnetz mit 600 V Gleichstrom über 25 Unterwerke, welche ab Ortsnetz gespeist sind. Das Fahrleitungsnetz der BVB ist zudem an drei Orten mit dem Netz des Verkehrsbetreibers Baselland Transport (BLT) aus dem benachbarten Halbkanton Basel-Land verbunden. Die BLT verkehren dabei zusätzlich mit vier Linien auf der BVB-Infrastruktur.
Die Studie lieferte eine Grundlage, auf der die BVB Diskussionen zu CO2-Einsparung, Marketing oder der Einhaltung des Leitbildes führen kann. Zudem war das Ziel der Studie, erstmals die Grössenordnung des Nutzens sowie der Rentabilität möglicher Massnahmen aufzuzeigen.
Grafische Darstellung des aus der Simulation ermittelten Anteils ungenutzter Bremsenergie entlang der Strecke auf der Karte
Fahrprofil aus der Simulation für ein Tramkurs mit unterschiedlichen Netzzuständen
Unser Beitrag
Enotrac hat Massnahmen zur Reduktion dieser vorhandenen rheostatischen (Rheostat = elektr. Regulierwiderstand) Bremsenergie in Bezug auf deren Nutzbarkeit und Rentabilität überprüft.
Enotrac hat dazu eine Systemstudie / Netzstudie mittels Netzberechnungen mit Fabel durchgeführt. Dabei wurden diverse Energieoptimierungsmassnahmen detailliert auf deren Nutzen untersucht. Zu den geprüften Massnahmen gehörten:
- Erhöhung der Rekuperationsspannung auf den Fahrzeugen
- Optimierungen in der Netzschaltung
- Erhöhung der Systemspannung von 600 V auf 750 V
- Erhöhung des Fahrleitungsquerschnitts
- fahrzeuggebundene sowie stationäre Energiespeicher– und Wechselrichtersysteme an geeigneten Orten im Netz
Zur Bewertung des Nutzens einer Massnahme wurde aus den Simulationen der jeweilige Energieverbrauch im gesamten Tramnetz bestimmt. Dieser Wert wurde dann mit demjenigen aus den Basissimulationen verglichen. Die Differenz dieser Energieverbrauchswerte zeigte dann die mit der jeweiligen Massnahme eingesparte Energiemenge, also den technischen Nutzen. Dabei wurde die gesamte simulatorische Untersuchung generell auf mittlere Belastungen ausgelegt, um möglichst nah an den durchschnittlichen Jahresenergieverbrauchswerten zu sein.
Basierend auf dem resultierenden technischen Nutzen wurde mit einer Wirtschaftlichkeitsanalyse auch die Rentabilität überprüft. Aus den Ergebnissen hat Enotrac ein Massnahmenpaket zusammengefasst, welches der BVB zur Umsetzung vorgestellt wurde.
Die Ergebnisse der Studie wurden unter anderem im Januar 2020 an der Internationalen Konferenz für DC-Bahnenergieversorgungsanlagen DCRPS in Leipzig präsentiert.
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Kunde
BVB – Basler Verkehrs-Betriebe
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Zeitraum
2019
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Ort
Basel, Schweiz
Unsere Leistungen im Projekt
