Auszug | eb - Elektrische Bahnen 4 | 2021

130 Fachwissen Bahnenergieversorgung 119 (2021) Heft 4 16,7-Hz-Photovoltaikanlage mit innovativer Direkteinspeisung Julius Bosch; Zollikofen (CH) Auf den Dächern des Frequenzumformers in Zürich-Seebach ist seit Februar 2020 die erste Photovol- taikanlage der Schweiz in Betrieb, welche einphasige Bahnenergie mit 16,7 Hz direkt erzeugt. Die Anlage nutzt zudem eine innovative Direkteinspeisung über bestehende Transformatoren, was Kos- ten und Verluste reduziert. Der nun einjährige Testbetrieb verlief störungsfrei. 16,7 Hz photovoltaic system with innovative direct feed On the roofs of the frequency converter in Zurich-Seebach, Switzerland‘s first photovoltaic system has been in operation since February 2020, which directly feeds single-phase rail energy at 16.7 Hz. The system also uses an innovative direct feed via existing transformers, which reduces costs and losses. The now one-year test run ran smoothly. Système photovoltaïque avec alimentation directe innovante Sur les toits des convertisseurs de fréquence à Zürich-Seebach, le premier système photovoltaïque de Suisse a été mis en exploitation depuis février 2020, lequel alimente directement en énergie le sys- tème de traction monophasé à 16,7 Hz. Pour cela, une alimentation directe à travers les transforma- teurs existants est utilisée, ce qui réduit les coûts ainsi que les pertes. L‘expérimentation d‘une année maintenant a démontré un fonctionnement sans perturbations. 1 Einleitung Gemäß Energiestrategie 2050 der Schweizerischen Eidgenossenschaft soll die Nutzung erneuerbarer Energien ausgebaut werden [1]. Darüber hinaus ha- ben die SBB in ihrer Energiestrategie das Ziel bis ins Jahr 2025 die Bahnenergieversorgung auf 100% er- neuerbare Energien umzustellen und bis 2030 kom- plett klimaneutral zu sein [2]. Derzeit stammen rund 90% aus erneuerbaren Quellen, vornehmlich aus Wasserkraft. Neue erneuerbare Erzeuger wie zum Beispiel Photovoltaik und Wind, welche direkt in das 16,7-Hz-Fahrleitungsnetz einspeisen, gibt es bisher in der Schweiz nicht, daher will man Erfahrungen bezüglich der Einspeisung in das 16,7-Hz-Netz auf- bauen. In einem Innovationsprojekt rENewable wur- de bei SBB Energie eine neuartige Speisemethode für Photovoltaikstrom entwickelt, bei der unter der Nut- zung vorhandener Transformatoren am Fahrlei- tungsnetz (15 kV/230V 16,7Hz) die Verluste und die Kosten für die Einspeisung deutlich gesenkt werden. Ziel des Pilotprojektes ist es, die neuartige und in- novative Einspeisemethode für die dezentrale Direkt- einspeisung von Photovoltaikenergie praktisch zu erproben. Darüber hinaus sollen Erfahrungen mit der Erzeugung von 16,7-Hz-Einphasenbahnenergie aus neuen erneuerbaren Quellen gesammelt wer- den. Das Pilotprojekt wird aus Mitteln der Energie- strategie 2050 im öffentlichen Verkehr (ESöV 2050) vom Bundesamt für Verkehr gefördert [3]. 2 Erneuerbare Technologien zur Stromerzeugung Aufgrund der oben genannten Zielsetzungen be- steht zusätzlicher Bedarf an erneuerbarer Traktions- 16,7 Hz DC DC 50 Hz 230 V 15 kV 400 V 220 kV 20 kV 110 kV 132 kV 15 kV 10 kV 10 kV M G η ≈ 97 % η ≈ 99 % η ≈ 97 % η ≈ 98 % η ≈ 98 % η ≈ 98 % η ≈ 99 % η ≈ 99 % η ges ≈ 86 % η ges > 95 % η ≈ 98 % η ≈ 98 % η ≈ 99 % vorhanden PV PV Direkteinspeisung 16,7 Hz konventionelle Photovoltaikeinspeisung Bild 1: Varianten der Energieversorgung der 16,7-Hz-Traktion mit Photovoltaik; oben : via 50-Hz-Landesnetz; unten : Direkteinspeisung in das 16,7-Hz-Netz (Grafik: Autor, bearb. eb ).