Auszug | eb - Elektrische Bahnen 3 | 2021

90 Fachwissen Bahnenergieversorgung 119 (2021) Heft 3 Konzept für 50-Hz-Ladestationen für Akkumulatortriebzüge mit Symmetrierumrichter Lars Lindenmüller und Marcus Müller (Dohna); Jens Northe und Steffen Röhlig (Offenbach am Main) Der Einsatz von Akkumulatortriebzügen auf nicht elektrifizierten Strecken ist eine Möglichkeit, den Anteil der elektrischen Traktion zu erhöhen. Sie werden unter Fahrleitung fahrend oder an Ladesta- tionen im Stand geladen und können Abschnitte bis etwa 100km Länge fahrleitungsfrei durchfahren. Der Verzicht auf eine Frequenzwandlung ermöglicht die Speisung mit Netzfrequenz 50Hz. Dabei vermeidet ein Symmetrieumrichter eine Schieflast im speisenden Netz. Concept for 50Hz charging stations for battery electric multiple units with balancing converter The use of battery electric multiple units on non-electrified lines is one way of increasing the share of electrical traction. They are charged while driving under overhead contact lines or at charging sta- tions while stopping and can drive through sections of up to 100km without an overhead contact line. The omission of a frequency conversion enables the supply at a line frequency of 50Hz. A balan- cing converter avoids an unbalanced load in the feeding supply system. Concept de stations de charge à 50 Hz avec compensateur de déséquilibre pour trains à batterie. L’utilisation d’automotrices électriques à batterie sur portions de lignes non électrifiées constitue une opportunité d’augmenter la part de la traction électrique. Leur charge est effectuée sous caténaire ou bien à l’arrêt au moyen de station de charge. Elles peuvent effectuer des parcours jusque 100km sans ligne aérienne de contact. Le fait d’éviter le recours à une fréquence de conversion permet l’alimentation par la fréquence du réseau à 50Hz. Un compensateur de déséquilibre évite alors une charge déséquilibrée dans le réseau d’alimentation. 1 Einleitung Die deutsche Bundesregierung plant, im Rahmen des Klimaschutzplans 2050 die elektrische Traktion des Schienenpersonennahverkehrs (SPNV) bis 2025 auf 95% der Transportleistung zu erhöhen. Dafür muss der Einsatz der Dieseltraktion stark reduziert werden. Verschiedene Untersuchungen zeigten, dass eine komplette Elektrifizierung mit Oberleitungen weder ökonomisch sinnvoll noch kurzfristig realisierbar ist. Daher muss auf hybridelektrische Antriebe zurückge- griffen werden. Eine Studie des VDE [1] unterstreicht, dass der Einsatz von Akkumulatortriebzügen (ETA; engl.: Battery Electric Multiple Units , BEMU) ökono- misch und ökologisch sinnvoll ist. Deshalb planen Verkehrsverbünde zunehmend, neben dem Einsatz von Wasserstofftriebzügen, den Einsatz von ETA im Linienbetrieb. Die Technik der ETA ist nicht neu. Erste Fahrzeuge wurden bereits am Anfang der Entwicklung elektri- scher Bahnen entworfen und eingesetzt, einzelne Fahrzeuge sogar bis heute. Diese Fahrzeuge wurden zumeist über Kabel geladen. Aufgrund • ihrer durch die Bauart der Akkumulatoren bedingten hohen Fahrzeugmasse mit daraus resultierenden – begrenzten Reichweiten und – betrieblichen Beschränkungen, • der zunehmend leistungsfähigeren Dieseltraktion und • der fortschreitenden Elektrifizierung verlor diese Technologie zunehmend an Bedeutung. Moderne ETA können über Stromabnehmer wäh- rend der Fahrt oder im Stand einfach, schnell und sicher geladen werden. Auf den für den Betrieb mit ETA vorgesehenen Strecken sind häufig nur an ei- nem Ende elektrifizierte Strecken, so dass am ande- ren Ende Bahnhöfe mit einer Ladestation und Fahr- leitung zum Nachladen im Stand ausgerüsteter wer- den müssen. Wird die Fahrleitung zusätzlich über den Bahnsteigbereich hinaus erweitert, entstehen sogenannte Oberleitungsinseln, in denen die Züge in der Brems- und Beschleunigungsphase und, bei entsprechender Länge, darüber hinaus unter einer Fahrleitung fahren. Hierdurch erhöht sich die mögli- che Zeit für die Energieübertragung beispielsweise für das Laden und die Akkumulatoren behalten eine