• Schutz • System • Oberleitungen • Projekte • Betrieb • Bahnenergieversorgung ISSN 0013-5437 // B 2580 // Jahrgang 120 // www.eb-info.eu 3 2022 • Betriebsaufnahme von Hesop bei der Hamburger Hochbahn AG • Installation und Erprobung des n uartigen Gleichrichter-Unterwerks GUW+ bei der ÜSTRA in Hannover • Untersuchung zur Auswirkung stationärer Energiespeicher in Karlsruhe • Gleichrichter-Unterwerke für die S-Bahn Hamburg – Planen, Bauen und Betreiben mittels BIM-Methodik • • • • Vorgaben der Technischen Spezifikationen für die Interoperabilität im DC-Nahverkehrsbereich 2. Internationale Konferenz 28./29. April 2022 – Leipzig
Firmenverzeichnis Gemacht für dauerhafte Geschäftsbeziehungen. Das Firmenverzeichnis auf www.eb-info.eu und in eb – Elektrische Bahnen. Rail Power Systems GmbH Garmischer Str. 35 D-81373 München Telefon: +49 89 41999-0 Telefax: +49 89 41999-270 E-Mail: info@rail-ps.com Internet: w ww.rail-ps.com www.rps.jobs Furrer Frey b a u t F a h r l e i t u n g e n ® Furrer+Frey AG Ingenieurbüro, Fahrleitungsbau Thunstrasse 35, Postfach 182 CH-3000 Bern 6 Telefon +41 31 357 61 11 Telefax +41 31 357 61 00 Furrer+Frey AG Ingenieurbüro, Fahrleitungsbau Thunstrasse 35, Postfach 182 CH-3000 Bern 6 Telefon: +41 31 357 61-11 Telefax: +41 31 357 61-00 Internet: www.furrerfrey.ch DEHN SE + Co KG Hans-Dehn-Str. 1 D-92318 Neumarkt Telefon: +49 9181 906-0 Telefax: +49 9181 906-1100 E-Mail: railway.technology@dehn.de Internet: www.dehn.de Dipl.-Ing. H. Horstmann GmbH Humboldtstraße 2 D-42579 Heiligenhaus Telefon +49 2056 976-0 Telefax +49 2056 976-140 http://www.horstmanngmbh.com European Trans Energy Spezialist im Bereich Fahrleitungen Emil-Fucik-Gasse 1 A-1100 Wien Telefon: +43 1 934 66 87 5100 Telefax: +43 1 934 66 87 5110 contact@europten.com www.europten.com Rhomberg Fahrleitungsbau GmbH IZ-NÖ Süd, Straße 3, Objekt M1/II A-2351 Wiener Neudorf Telefon: 0043/2236/90400-0 Fax: 0043/2236/90400-2017 E-Mail: office.rhofl@rsrg.com www.rhombergfahrleitung.at SIGNON Deutschland GmbH Schützenstraße 15–17, 10117 Berlin Telefon: +49 30 247387-0 Telefax: +49 30 247387-11 www.signon-group.com https://signon-group.com/karriere/ stellenboerse#/ info@signon-group.com Widap AG Friesenstrasse 11 CH-3185 Schmitten Telefon: +41 26 497 50 60 Telefax: +41 26 497 50 69 E-Mail: info@widap.com Internet: www.widap.com ENGINEERING&CONSULTING ENO_Logo_Engineering_ConsultingV0.3.indd 1 06.12.2019 08:40:40 ENOTRAC AG Seefeldstrasse 8 CH-3600 Thun Tel. +41 33 346 66 11 Fax +41 33 346 66 12 info@enotrac.com www.enotrac.com
69 Editorial 120 (2022) Heft 3 Gleichstrombahnen #2 A ls im Januar 2020 die erste dcrps-Konferenz stattfand, konnte keiner absehen, dass es für eine lange Zeit die letzte große Fachveranstaltung zu diesem Thema sein würde. Seitdem gab es überhaupt keine großen Konferenzen mehr. Auch die zehnte acrps-Konferenz, die Schwesterveranstaltung der dcrps für die Wechselstrom-Bahnenergieversorgung, musste 2021 als digitale Veranstaltung durchgeführt werden. Die dcrps 2020 war ein Erfolg. Über 400 Teilnehmer waren damals in Lepzig. Die Vortragsthemen trafen das Interesse der Teilnehmer und insbesondere die Industrie hatte die Möglichkeit, eigene Vorstellungen und technische Entwicklungen zu präsentieren. Die Beiträge sind im Nachgang in der eb als Aufsatz erschienen und können nachgelesen werden. Der letzte Beitrag der dcrps 2020 findet sich in dieser Ausgabe. Dem schließen sich in dieser Ausgabe nahtlos die ersten Aufsätze der dcrps 2022 an. Die Resonanz der 2020er Veranstaltung ließ keinen Zweifel daran aufkommen, dass die dcrps als Konferenzreihe etabliert wird. Und es war geplant, dass sie im März stattfindet. Es kam anders. Aufgrund der noch immer andauernden COVID-19-Pandemie musste auch die dcrps 2022 noch einmal verschoben werden. Es besteht die berechtige Hoffnung, dass die Konferenz Ende April 2022 regulär stattfinden kann. Das Interesse ist groß, es haben sich, und das trotz Pandemie und der damit bisher verbundenen Beschränkungen, erneut mehr als 400 Experten angemeldet. Regulär heißt: nicht mehr nur digital, sondern als große Präsenzveranstaltung. Es ist der Wunsch vieler. Gleichstrombahnen bieten eine große Vielfalt. Sie werden nach wie vor neu errichtet – als Neubauvorhaben in den großen Städten oder in Form von Streckenerweiterungen bestehender Netze. Die steigende Nachfrage nach öffentlichem Personennahverkehr erfordert auch die Erhöhung der Leistungsfähigkeit vorhandener Netze. Das ist notwendig, um kürzere Fahrplantakte oder das Fahren mit längeren Fahrzeugen zu ermöglichen. Das Thema Energie gewinnt wieder zunehmend an Bedeutung. Während in den letzten Jahren es vorrangig um einen Wechsel weg von der Dieseltraktion hin zur elektrischen Traktion ging, werden die Themen Energieeffizienz und schlussendlich Energiebedarf zunehmend an Bedeutung gewinnen. Der Energiepreis steigt und der Wettbewerb um die Nutzung grüner Energie beschleunigt sich. Der Verkehrssektor ist dabei nicht der einzige, der diese grüne Energie nutzen will. Und vor allem ist diese nicht in unbegrenztem Maße vorhanden. Es muss erneut und verstärkt ein Auge darauf gerichtet werden, wie in Gleichstrom-Bahnenergieversorgungsanlagen eine effiziente Energienutzung sichergestellt werden kann. In dieser eb-Ausgabe finden sich einigige Ansätze dazu. Der Bedarf an öffentlichem Nahverkehr erfordert auch ein Umdenken in der Realisierung derartiger Projekte. Es muss Möglichkeiten geben, Neu- und Ausbauprojekte schneller zu realisieren. Das betrifft zum einen Unterwerke, aber auch Fahrleitungsanlagen. Das beginnt bei der Planung und endet beim Bau und der Inbetriebnahme. Auch das wird Gegenstand von Vorträgen auf der diesjährigen dcrps sein. Bei der Einführung der elektrischen Traktion machte man sich noch nicht allzu viel Gedanken darüber, ob es sich um eine Bahn auf Schienen oder um ein Straßenfahrzeug handelt. Die Entwicklung geschah parallel und mit erstaunlicher Übereinstimmung der technischen Lösungen. Selbst Fahrzeuge mit Akkumulatoren zählten zu den ersten elektrisch betriebenen auf Schiene und Straße. Heute ist das offensichtlich anders: Die Lösungsansätze sind mitunter grundverschieden und inkompatibel. Es geht sogar soweit, dass für den Straßenbereich eine eigene Normenwelt entsteht. „Elektrische Traktion auf Schiene und Straße – Warum alles neu erfinden?“ – Diesem Thema werden sich Vorträge und insbesondere die Podiumsdiskussion auf der dcrps stellen. Es wird spannend. Alle weiteren Vortragstehmen werden in den folgenden Ausgaben der eb veröffentlicht werden. Sie sind eingeladen, sich am Erfahrungs- und Gedankenaustausch auf der dcrps 2022 zu beteiligen. Willkommen in Leipzig. Dr. Steffen Röhlig Chefredakteur
70 Inhalt 120 (2022) Heft 3 Editorial S. Röhlig Gleichstrombahnen #2 69 Forum Leserforum 72 Fachwissen I. Jonassen, F. Maurin, C. Söffker Betriebsaufnahme von Hesop bei der Hamburger Hochbahn AG 74 Hesop starts operation at Hamburger Hochbahn AG Hesop démarre ses activités à Hamburger Hochbahn AG F. Hüttig, A. Stephan, H. Lehninger Installation und Erprobung des neuartigen Gleichrichterunterwerkes GUW+ bei der ÜSTRA in Hannover 83 Installation and testing of the new GUW+ substation at ÜSTRA in Hanover Installation et test de la nouvelle sous-station GUW+ à ÜSTRA à Hanovre Blickpunkt 91 Fachwissen P. Otto, P. Gratzfeld Untersuchung zur Auswirkung stationärer Energiespeichern in Karlsruhe 92 Investigation of the effects of stationary energy storage in Karlsruhe Etude des effets du stockage d‘énergie stationnaires à Karlsruhe 3 / 2022
120 (2022) Heft 3 Fachwissen D. Rechtien Unterwerke für die S-Bahn Hamburg – Planen, Bauen und Betreiben mittels BIM-Methodik 99 Traction substations for the S-Bahn Hamburg – Design, build and operate with the BIM-methodololy Sous-stations pour le S-Bahn de Hambourg – Planification, construction et exploation en utilisant F. Schiffmann Vorgaben der Technischen Spezifi- kationen für die Interoperabilität im DC-Nahverkehrsbereich 104 Technical Specification for Interoperability in context of DC light rail systems Spécifications techniques d´interopérabilité en transport local avec un système en courant continu Journal 113 Impressum 120 Termine U3 Produkte für Bahnnetze ■ BO-A AC/DC Festellen der Spannungsfreiheit an DC-Bahnoberleitungen ■ Wega Rail-Serie Integrierte Spannungsprüfsysteme ■ BO-A 2.0 Feststellen der Spannungsfreiheit an AC-Bahnoberleitungen Lösungen made in Germany Besuchen Sie uns auf der dcrps 28. — 29.04.2022
72 Forum 120 (2022) Heft 3 Leserforum Ihre Meinung ist gefragt. Senden Sie Kommentare und Diskussionsbeiträge bitte per Post oder E-Mail an leserforum@eb-info.eu. 100 Jahre LAG 4 zu eb Heft 1-2, Seite 67 In Heft 1-2/2022 haben die eb unter der Überschrift ‚100 Jahre LAG 4‘ über das anstehende Jubiläum dieser einzigartigen Elektro-Lokomotive berichtet, die ihrerseits bereits aus einer nochmals 20 Jahre älteren Drehstrom- und später Wechselstrom-Versuchslokomotive von Siemens & Halske hervorgegangen war und aus der nach einem späteren nochmaligen Umbau dann unsere heutige Denkmallokomotive E6904 in Murnau hervorgegangen ist. Wir haben uns im Kuratorium E 6904 sehr gefreut, dass die eb damit unsere Pressemeldung zu diesem Anlass aufgegriffen haben. Leider haben sich aber in dem Beitrag einige Unstimmigkeiten bei den historisch-technischen Angaben eingeschlichen. Damit sich diese Fehler jetzt in der Fachliteratur nicht weiter fortpflanzen, sei hier Folgendes nochmals richtig gestellt und für alle interessierten Leser ergänzt: • Bei der im vorgenannten Beitrag mehrfach genannten Spannung 1AC 5,5 kV handelte es sich genau genommen um die Klemmenspannung an den Generatoren im Kraftwerk Kammerl der Localbahn Actien-Gesellschaft (LAG), welches die Strecke Murnau – Oberammergau noch bis vor zehn Jahren und damit über einen Zeitraum von deutlich mehr als 100 Jahren mit der notwendigen Energie aus Wasserkraft versorgte. Wie man den Betriebsvorschriften der LAG von 1915, aber auch dem späteren Betriebsbuch der E 6904 entnehmen kann, war die Nennspannung für diese erste mit Einphasenwechselstrom niedriger Frequenz betriebene Vollbahnstrecke hingegen auf 5 kV festgelegt (analog zu Sollwert 16,5 kV und Nennwert 15 kV im später elektrifizierten Netz der Deutschen Reichsbahn-Gesellschaft und von deren Nachfolgern). Die seit 1925 nach Inbetriebnahme des Unterwerks Murnau der DRG seitens der LAG zunächst in Murnau Ort, später dann von der DB unmittelbar beim KW Kammerl eingesetzten Netzkuppelumspanner zur (zunächst bedarfsweisen) gegenseitigen Aushilfe mit Energie hatten daher das Transformationsverhältnis 1 : 3. • Die Frequenz auf der 1905 elektrisch mit diesem System in Betrieb gegangenen Lokalbahn betrug nicht 15Hz, sondern (zunächst noch) 16Hz. Bei zeitweiser Zusammenschaltung mit dem elektrischen Netz der DRG wurde diese Frequenz ab etwa 1930 im KW Kammerl durch Änderung der Drehzahl bei den nicht für die regionale Licht- und Kraftstromversorgung genutzten Maschinensätzen temporär auf 16 2/ 3 Hz erhöht. Ab Übernahme der LAG durch die DRB 1938 wurde dann dauerhaft mit 16 2/ 3 Hz (bis zum 27.6.1954 bei unveränderter Nennspannung 5 kV auf der Strecke) produziert. • Die vierachsige Drehstrom-Versuchslokomotive von Siemens & Halske als gemeinsame Urmutter sowohl der späteren LAG 4 als auch der Lokomotive Nr. 3 der Siemens-Güterbahn in Berlin wurde nicht erst 1903, sondern ausweislich eines Werksfotos mit der Nr. TWL 643 von Siemens & Halske bereits 1902 (also vor nunmehr 120 Jahren!) auf der Strecke Marienfelde – Zossen in Dienst gestellt. • Die aus der Halbierung dieser Versuchslok hervorgegangene und lediglich als teilausgerüsteter Mechanteil von SSW nach Murnau gelieferte LAG4 wurde dort von der LAG durch altbrauchbare Teile (Transformator WBT1a und Fahrmotoren aus einem der ausgemusterten Triebwagen LAG674 – 677) ergänzt und 1922 in Betrieb genommen, weshalb sie ursprünglich auch nicht in den Lieferlisten von SSW auftauchte und auch keine SSW Fabriknummer erhielt. Die Maschine erlitt 1929 zwar einen Transformatorbrand, wurde seinerzeit aber noch nicht abgestellt. Stattdessen wurde sie (vermutlich mit einem weiteren Tauschtransformator) nochmals instand- und noch bis zum Sommer 1930 weiter eingesetzt. Erst nach der verspätet erfolgten Abnahme der neu angelieferten LAG5 konnte sie dann außer Betrieb genommen und zunächst auf dem Lokomotivfriedhof der LAG bei München-Thalkirchen abgestellt werden. • Die im Juni 1934 anlässlich der Passionsspiele quasi ‚wiederauferstandene‘, jedoch nunmehr mit einem neuen Lokomotivkasten von KraussMaffei ausgestattete LAG4 II – die spätere E 6904 – wurde ebenfalls nicht von SSW, sondern von der LAG selbst in deren Werkstätten Thalkirchen (Mechanteil) und Murnau (Elektrik) aus den noch brauchbaren Teilen der ursprünglichen LAG4 zusammengesetzt und wieder in Betrieb genommen, nun jedoch mit neuem Transformator
73 Forum 120 (2022) Heft 3 WBT360a und Fahrmotoren WBM282. Was es mit diesem Motorentypen auf sich hat, der merkwürdigerweise in den damaligen SSW-Lieferlisten nicht enthalten ist, bildet derzeit noch den Gegenstand weiterer Forschungen. • Die 1977 ausgemusterte 169004-9 wurde, nach Rückbau einiger Ausrüstungsteile und außen wieder als E 6904 bezeichnet, 1978 zusammen mit einem bayerischen Formsignal zunächst vor dem damaligen Bundesbahn-Zentralamt München an der Arnulfstraße als Denkmallok aufgestellt. 1997 wurde dieses Ensemble dann nach Murnau umgesetzt und 2013 durch einen Einzelstützpunkt der in den 1950er Jahren für 15 kV ertüchtigten Oberleitung der Strecke Murnau – Oberammergau ergänzt. Der am Eisengittermasten angebrachte bogenförmige Ausleger stammt noch von der allerersten Lokalbahn-Oberleitung Murnau – Oberammergau und dürfte damit eines der ältesten Bauteile des kleinen Denkmalensembles sein. Ich bedanke mich bei den Kollegen Wolfgang-D. Richter und Uwe Behmann, die mit ihrer fachlichen Expertise zu dieser notwendigen Ergänzung beigetragen bzw. diese auch in redaktioneller Hinsicht kritisch durchgesehen haben. Dr.-Ing. Reinhard Pospischil Quellen [1] Mühlstraßer, B.: Die Baureihe E 69 – Die bayerischen Localbahn-Elloks und die Strecke Murnau – Oberammergau (EK-Verlag, Freiburg 2005, ISBN3-88255-1690). [2] Deutsche Reichsbahn: Betriebsbuch der Lokomotive für Wechselstrom 162/ 3 Hz Betriebs-Nummer 6904, Zweitausfertigung vom 1.6.1945. [3] Richter, W.-D.: 1905 – 1910 – 1922: Als die Wechselstromloks das Laufen lernten. Eine Spurensuche zur Geschichte der Murnauer Denkmallok. Vortrag zum 20-jähigen Denkmaljubiläum beim Kuratorium E 6904 in Murnau (September 2017). [4] Rossberg, R.-R.: Die Lokalbahn Murnau – Oberammergau – Urzelle des elektrischen Bahnbetriebs. Band 7 der Reihe ‚Regionale Verkehrsgeschichte‘. (EK-Verlag, Freiburg 19952, ISBN3-88255-830-X). Im Bahnhof Bulle (Schweiz) treffen die meterspurige Gleichstrombahn und die normalspurige Wechselstrombahn der TPF zusammen. Mit unseren vielseitigen Fahrleitungssystemen und unseren Zweiwegefahrzeugen decken wir die Bedürfnisse beider Bahnen ab. Seit bald 100 Jahren bringen wir den öffentlichen Verkehr ins Rollen: mit unseren Fahrleitungsanlagen, die wir entwickeln, planen, bauen und unterhalten. Heute auch mit unseren Ladestationen für Elektrobusse sowie Stadt- und Regionalbahnen. Sie suchen neue, individuelle Lösungen? Wir unterstützen Sie auf ganzer Linie. Furrer+Frey AG, Thunstrasse 35, Postfach 182, CH-3000 Bern 6, +41 31 357 61 11, furrerfrey.ch MIT UNSERER FACHKOMPETENZ FAHREN SIE GUT.
74 Fachwissen Bahnenergieversorgung 120 (2022) Heft 3 Betriebsaufnahme von Hesop bei der Hamburger Hochbahn AG Ingo Jonassen, Hamburg; François Maurin, Paris (FR); Carsten Söffker, Salzgitter Alstoms bidirektionaler Stromrichter versorgt seit März 2020 zuverlässig die U-Bahn-Linien U2 und U4 der Hamburger Hochbahn AG und rekuperiert dabei überschüssige Bremsenergie ins vorgelagerte Mittelspannungsnetz. Bei der Integration des innovativen Systems in eine bestehende Bahnenergieversorgung müssen vielfältige elektrische und mechanische Schnittstellen beachtet werden. Schließlich sorgt die richtige Parametrierung für eine optimale Nutzung der energetischen Potenziale. Hesop starts operation at Hamburger Hochbahn AG Since March 2020, Alstom’s bi-directional power converter supplies reliably the metro lines U2 and U4 of Hamburger Hochbahn AG and recuperates excessive brake energy into the medium voltage grid. Numerous electrical and mechanical interfaces must be respected when integrating such an innovative system into an existing rail power supply. Finally, the correct parameterization ensures an optimal use of the energetic potential. Mise en service d’Hesop au Hamburger Hochbahn SA Le convertisseur bidirectionnel d’Alstom alimente avec fiabilité les lignes U2 et U4 du métro d‘Hambourg Hochbahn SA depuis mars 2020, en récupérant l’énergie de freinage excédentaire pour la transmettre au réseau moyenne tension. Lors de l’intégration d’un système aussi innovant dans une alimentation électrique ferroviaire existante, il convient de porter attention aux nombreuses interfaces électriques et mécaniques. Enfin, un paramétrage précis sur site garantit une utilisation optimale du potentiel énergétique. 1 Einführung Die klassische Bahnenergieversorgung für den städtischen Nahverkehr besteht aus Gleichspannungs-Unterwerken auf der Basis von Transformatoren und Diodenschaltungen. Diese Technologie ist bewährt und robust, beschränkt aber den Energiefluss auf eine Richtung. Moderne Stromrichter bieten stattdessen mehr Freiheitsgrade, und genau darauf basiert das System Hesop von Alstom. Die wesentlichen Vorteile sind • eine dynamische Spannungsregelung unabhängig von der Belastung und • die Möglichkeit, einen Überschuss an Bremsenergie in das Dreiphasenwechselstromnetz zurückzuspeisen. Zusammen mit Transformator- und Filtermodulen verschiedener Leistungsklassen ist somit eine neue Produktplattform verfügbar [1]. Netzerweiterungen und Verkehrszunahme im öffentlichen Nahverkehr stellen besondere Anforderungen an die Bahnenergieversorgung. Im Vergleich zu anderen Lösungen bietet das System Hesop diesbezüglich einige entscheidende Vorteile. Aufgrund seiner dynamischen Spannungsregelung reicht dann oftmals nur die Modernisierung bestehender Anlagen, und man kann auf neue Unterwerke verzichten [2]. Dann sinken sowohl die notwendigen Investitionen als auch die Betriebskosten, indem Hesop sämtliche Bremsenergie nutzbar macht. In Bezug auf Wirtschaftlichkeit hatten Neubauprojekte bislang die Nase vorn, weil ohnehin ein großes Investitionsbudget vorhanden ist und viele SysBild 1: U-Bahn-Triebzug des Typs DT5 der Hochbahn (Foto: Hamburger Hochbahn).
83 Bahnenergieversorgung Fachwissen 120 (2022) Heft 3 Installation und Erprobung des neuartigen Gleichrichter-Unterwerks GUW+ bei der ÜSTRA in Hannover Felix Hüttig, Arnd Stephan, Dresden; Hardy Lehninger, Hannover Das Energieversorgungskonzept GUW+ verknüpft die vorhandene elektrische Stadtbahninfrastruktur mit der Ladung elektrischer Straßenfahrzeuge und bietet zusätzliche Funktionen zur energetischen Optimierung. In einem vom Bundesministerum für Digitales und Verkehr geförderten Forschungsprojekt wird ein Demonstrator bei der ÜSTRA in Hannover errichtet und validiert. Für das Projekt mussten technische und betriebliche Anforderungen sowie der Ablaufplan der Validierungsphase definiert werden. Installation and testing of the new GUW+ substation at ÜSTRA in Hanover The GUW+ power supply concept links the existing electric light rail infrastructure with the charging of electric road vehicles and offers additional functions for energy optimization. In a research project funded by the Federal Ministry for Digital and Transport, a demonstrator is being set up and validated at the ÜSTRA in Hanover. Technical and operational requirements as well as the schedule of the validation phase had to be defined for the project. Installation et test de la nouvelle sous-station GUW+ à ÜSTRA à Hanovre Le concept d‘alimentation électrique GUW+ relie l‘infrastructure existante de train léger électrique à celle de la recharge des véhicules routiers électriques. Il offre des fonctions supplémentaires pour l‘optimisation énergétique. Dans le cadre d’un projet de recherche financé par le Ministère fédéral du numérique et des transports, un démonstrateur est mis en place et validé à l’ÜSTRA de Hanovre. Les exigences techniques et opérationnelles ainsi que le calendrier de la phase de validation devaient être définis pour le projet. 1 Einführung Die Elektrifizierung von Busflotten in Deutschland soll in den Jahren bis 2030 stetig wachsen. Dafür trat am 2. August 2021 ein Gesetz über die Beschaffung sauberer Straßenfahrzeuge in Kraft, worin feste Quoten für die Beschaffung emissionsarmer Busse im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) festgelegt sind [1]. Abweichend zur wirtschaftlich orientierten Elektrifizierung der Eisenbahn geschieht die Elektrifizierung auf der Straße auf Basis umweltpolitischer Treiber, wobei Konzepte der Energieversorgung zur Ladung der steigenden Anzahl elektrischer Straßenfahrzeuge in den Vorgaben kaum berücksichtigt werden. Sofern ein Verkehrsbetrieb ein Stadtbahnnetz betreibt, kann das Unterwerkskonzept GUW+ eine wirtschaftlich und betrieblich effiziente Lösung zur Ladung der zukünftig elektrisch angetriebenen Busse (E-Busse) darstellen. Es nutzt bestehende Infrastruktur. E-Busse können über die DC-Sammelschiene eines Stadtbahnunterwerkes geladen werden. Durch den systemischen Aufbau und den damit gewonnenen Freiheitsgraden ergeben sich weitere Funktionalitäten, die das GUW+ im Betrieb erfüllen kann. In einem vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderten Forschungsprojekt wird zurzeit ein Demonstrator des GUW+ für den Betrieb bei der ÜSTRA Hannoversche Verkehrsbetriebe Aktiengesellschaft (ÜSTRA) errichtet. Die Funktionalitäten sollen im Betrieb validiert und der potentielle Nutzen quantifiziert werden. Das Konsortium wird von der Alstom Transport Deutschland GmbH geleitet und setzt sich aus den Industriepartnern Elpro GmbH und Motion Control & Power Electronics GmbH (M&P) sowie den Forschungspartnern Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) und Professur für Elektrische Bahnen an der Technischen Universität Dresden zusammen. 2 Grundlagen zum GUW+ 2.1 Aufbau und Anwendung des GUW+ Der Aufbau des Energieversorgungskonzeptes GUW+ unterscheidet sich nicht grundsätzlich vom konventionellen Aufbau bislang im Einsatz befindlicher
92 Fachwissen Bahnenergieversorgung 120 (2022) Heft 3 Untersuchung zur Auswirkung stationärer Energiespeicher in Karlsruhe Philip Otto, Peter Gratzfeld, Karlsruhe Stationäre Energiespeicher können zur Steigerung der Energieeffizienz genutzt werden. Für den Nachweis der Effektivität des Energiespeichereinsatzes wurden Messdaten ausgewertet und eine Karte erstellt, aus der hervorgeht, welche Stellen im Streckennetz einen großen Anteil an ungenutzter Bremsenergie aufweisen und sich daher grundsätzlich für Energiespeichereinsatz anbieten. Damit konnte standortbezogen das Energieeinsparpotenzial berechnet werden. Investigation of the effects of fixed installed energy storage devices in Karlsruhe Fixed installed energy storage devices can be used to increase energy efficiency. In order to demonstrate the effectiveness of the use of energy storage devices, measurement data were evaluated and a map was created to show which points in the route network have a large proportion of unused braking energy and are therefore basically suitable for the use of energy storage devices. In this way, the potential energy savings could be calculated for each location. Étude des effets des dispositifs fixes de stockage d’énergie installés à Karlsruhe Les dispositifs fixes de stockage d’énergie peuvent être utilisés pour augmenter l’efficacité énergétique. Afin de démontrer l’efficacité de l’utilisation des dispositifs de stockage d’énergie, des données de mesure ont été analysées et une carte a été dressée pour montrer quels sont les points du réseau présentant une grande proportion d’énergie de freinage inutilisée et donc fondamentalement adaptés à l’utilisation du stockage d’énergie. De cette façon, les économies d’énergie potentielles pourraient être calculées pour chaque emplacement. 1 Einleitung Das regenerative Bremsen bei Schienenfahrzeugen ist verschleißarm und ermöglicht, die dem Fahrleitungsnetz zugeführte Energie möglichst optimal zu nutzen. In Gleichstromsystemen kann das Oberleitungsnetz die Bremsleistung jedoch nicht immer aufnehmen, und in der Regel besitzen die Fahrzeuge keinen Energiespeicher. In diesen Fällen muss ein Teil der Bremsenergie in den Bremswiderständen in Wärme umgewandelt werden. Oft ist es möglich, durch die Integration von Energiespeichern die Aufnahmefähigkeit des Oberleitungsnetzes zu steigern und damit den Systemwirkungsgrad zu erhöhen. Grundsätzlich bieten sich dazu stationäre Speicher entlang der Strecke oder mobile Speicher auf den Fahrzeugen an. Mobile Energiespeicher können fast nur bei Neufahrzeugen vorgesehen werden, weil bei Bestandsfahrzeugen in der Regel die zulässigen Radsatzlasten weitgehend ausgenutzt sind, sodass eine Nachrüstung von Speichern nicht möglich ist. Stationäre Speicher werden entlang der Strecke installiert. Daher werden keine Änderungen an den Bestandsfahrzeugen notwendig. Der Wirkungsbereich stationärer Speicher ist allerdings räumlich begrenzt. Die Integration von stationären Energiespeichern in Nahverkehrsnetze wurde bereits in verschiedenen Arbeiten untersucht. In den meisten Fällen wurden dabei Simulationen durchgeführt, wobei oft nur einzelne Streckenabschnitte Gegenstand der Betrachtungen waren. Beispiele sind in [1; 2; 3] zu finden. Nur in wenigen Arbeiten, wie in [4; 5], wurde das gesamte Streckennetz untersucht. Dabei gibt es zwei Vorgehensweisen: Die Untersuchungen können simulativ in Form von Lastflussanalysen oder mittels Energiemessungen an den Fahrzeugen durchgeführt werden. Nahverkehrsnetze besitzen viele unbekannte Parameter, was eine realitätsnahe Modellierung für die Simulationen sehr aufwendig macht. So haben die Haltezeiten, das Fahrerverhalten, die Anzahl der Fahrgäste, die Fahrzeugparameter, die Witterung oder der Betrieb einen Einfluss auf den Energiebedarf und damit auch auf den Anteil an ungenutzter Bremsenergie. Für realitätsnahe Ergebnisse müssen alle Parameter betrachtet und bestimmt beziehungsweise abgeschätzt werden. Besonders für Untersuchungen, die über einen einzelnen Streckenabschnitt hinausgehen, kann das sehr aufwändig sein. Ein wesentlicher Vorteil von simulativen Untersuchungen ist, dass es in einer Simulationsumgebung ohne weiteres möglich ist, zusätzliche Komponenten
99 Bahnenergieversorgung Fachwissen 120 (2022) Heft 3 Gleichrichter-Unterwerke für die S-Bahn Hamburg – Planen, Bauen und Betreiben mittels BIM-Methodik Daniel Rechtien, Hamburg/Leipzig Nach einem Beschluss den öffentlichen Nahverkehr in Hamburg auszubauen, entschied sich die DB Energie GmbH, die benötigte Infrastruktur mittels BIM-Methodik zu realisieren. Dazu wurden verschiedene Anwendungsfälle definiert und entsprechende Modelle sowie Simulationen erstellt. In der Planungs- und Realisierungsphase ist auch der Betrieb des Bahnenergieversorgungssystems betrachtet worden. Traction substations for the S-Bahn Hamburg – Design, build and operate with the BIM-methodology Following either decision to expend the public transport in Hamburg, the DB Energie GmbH decided the required infrastructure to implement with the BIM-methodology. For implementation have been Applications defined and created designs as soon as simulations. In addition to the planning and implementation phase, the operation of traction power supply systems was regarded. Sous-stations pour le S-Bahn de Hambourg – Planification, construction et exploitation en utilisant la méthodologie BIM Comme suite à la décision de réaliser des travaux d’extension des transports publics de banlieue de Hambourg, la SARL DB Energie a décidé de mettre en oeuvre l’infrastructure nécessaire en utilisant la méthodologie BIM. Pour ce faire, différents scénarios d’utilisation ont été définis, des simulations et modèles correspondants ont été réalisés. Outre les phases de planification et de mise en œuvre, l’exploitation du système des installations fixes de traction électrique a également été prise en compte. 1 Einführung Die DB Energie GmbH betreibt zur Versorgung der Hamburger S-Bahn ein eigenes Kabelnetz mit 3AC 25 kV 50Hz. Das 25-kV-Netz wird an vier Stellen aus dem Landesnetz 3AC 110 kV 50Hz gespeist. Um die S-Bahn-Traktionsenergie bereit zu stellen, wird in den Gleichrichterwerken die Spannung in die Fahrleitungsnennspannug DC 1,2 kV umgewandelt. Das 25-kV-Netz ist im Hinblick auf eine erhöhte Versorgungssicherheit als Ringnetz aufgebaut. Ausnahmen sind die Anschlüsse für die GleichrichterUnterwerke Aumühle (AM) und Wedel (WD), die als Stich gespeist werden. Neben dem S-Bahn-Fahrleitungsnetz wird aus dem 25-kV-Netz noch ein Netz mit 3AC 6 kV 50 Hz und ein Netz mit AC 10 kV 50 Hz versorgt. Dieses Netze dienen hauptsächlich zur Versorgung von Bahnhöfen und Betriebsgebäuden. Bild 1 zeigt den Übersichtsplan des Kabelnetzes. Die Gleichrichterwerke sind als Vierecke dargestellt und die 50-HzMittelspannungsstationen als Kreise. Die vier Einspeisungen in das 25-kV-Netz sind als gelbe Dreiecke dargestellt und haben folgende Leistung: • Sternschanze (ST) 31,5MVA • Tiefstak (TK) 31,5MVA • Barmbek (BA) 40MVA • Harburg (HR) 31,5MVA Die Gleichrichterwerke sind für Leistungen zwischen 4MVA und 10MVA ausgelegt. Die Gleichrichtergruppen bestehen aus einem oder zwei Siliziumgleichrichterblöcken in Zwölfpulsschaltung (B12Schaltung) und sind auf die jeweiligen Transformatoren abgestimmt. Über Gleichstromschaltanlagen wird die Stromschiene mit DC 1,2 kV zur Weiterverteilung an Triebfahrzeuge versorgt [1]. 2 Betriebliche Anforderungen Im Dezember 2019 beschlossen der Erste Bürgermeister Peter Tschentscher und Vertreter der Hamburger Verkehrsunternehmen den Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs in Hamburg, den sogenannten Hamburg-Takt, mit dem Ziel, die Anzahl der Fahrgäste im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) mit Bus und Bahn um 50% zu erhöhen [2]. Dieser Beschluss hat Auswirkungen auf das Versorgungsnetz der DB Energie. Hierzu wurde eine Studie zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit und der Ver-
104 Fachwissen Regelwerke 120 (2022) Heft 3 Vorgaben der Technischen Spezifikationen für die Interoperabilität im DC-Nahverkehrsbereich Frank Schiffmann, Dresden Für DC-Nahverkehrsbahnen haben die Interoperabilitätsdirektive, die Sicherheitsrichtlinie und die nachgelagerten Regelungen zur Herstellung der technischen Interoperabilität auf Basis der Technischen Spezifikationen für die Interoperabilität (TSI) eine eher untergeordnete Bedeutung. Bei Verknüpfungen von Stadtbahnen und Eisenbahnen sind die Regelungen für das europäische Bahnsystem jedoch zwingend einzuhalten. Technical Specification for Interoperability in context of DC light rail systems The interoperability directive, the safety directive and the related regulations for establishing technical interoperability on the basis of the Technical Specifications for Interoperability (TSI) are of secondary importance for DC light rail systems. When linking light rail systems and railways, however, the regulations for the European railway system must be observed. Exigences des spécifications techniques d’interopérabilité en transport local électrifié en courant continu La directive sur l‘interopérabilité, la directive sur la sécurité et les réglementations associées pour établir l‘interopérabilité technique sur la base des spécifications techniques d‘interopérabilité (STI) sont d‘importance secondaire pour les chemins de fer de transport local électrifiés en CC. A l’interface entre ceux-ci et les chemins de fer, les réglementations du système ferroviaire européen doivent cependant être respectées. 1 Motivation Der schienengebundene Verkehr kann nach Art und unter Berücksichtigung geltender Regelwerke klassifiziert werden. Es sind Netze vorhanden, die teilweise unabhängig sind oder auch Verknüpfungen untereinander aufweisen. National am Beispiel von Deutschland findet eine Unterscheidung mit den zwei wesentlichen Ordnungen statt: • Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) [1] • Verordnung über den Bau und Betrieb der Straßenbahnen (Straßenbahn-Bau- und Betriebsordnung – BOStrab) [2] Weitere Regelungen der Länder, für Anschlussbahnen und Schmalspurbahnen sind ergänzend vorhanden. Zur Ausgestaltung eines europäischen Bahnsystems fand historisch eine Unterscheidung in Strecken der folgenden Kategorien statt: • Hochgeschwindigkeitsverkehr • konventioneller Verkehr • übrige Anlagen, teilweise auch außerhalb des Umfangs des europäischen Bahnsystems Das Eisenbahnsystem in der Europäischen Union (EU) ist ein wesentlicher Bestandteil des Transeuropäischen Verkehrsnetzes (TEN-V beziehungsweise TEN-T) gemäß der Richtlinie (EU) 1315/2013 [3]. Es ist zudem ein wesentlicher Bestandteil zur Umsetzung eines bedarfsgerechten schienengebundenen Verkehrs. Die Fortschreibung der Anforderungen an dieses Eisenbahnsystem und die Neufassung der Vorgaben für das TEN-V, insbesondere unter Berücksichtigung der vorhandenen und zu verknüpfenden Nahverkehrssysteme in Ballungsräumen wie auch in regionalen Strukturen, stellen einen Arbeitsschwerpunkt der EU in den Jahren 2022 und 2023 dar. Unbeschadet davon bestehen heute schon Verknüpfungen vom Eisenbahnsystem und weiteren Bahnsystemen wie Stadtbahnen. DC-Nahverkehrsanwendungen besitzen somit in diesem Fällen Schnittstellen zum Eisenbahnsystem in der EU, welches gleichermaßen wesentlichen Regelungen wie der Interoperabilitätsdirektive, der Sicherheitsrichtlinie und den Technischen Spezifikationen für die Interoperabilität (TSI) unterliegt. Unabhängig von zukünftigen Änderungen der rechtlichen Vorgaben und den beabsichtigten Förderungen von urbanen Nahverkehrsangeboten ist eine Kenntnis der aktuellen Vorgaben unabdingbar. Zudem ist eine für den Reisenden durchgängige Beförderungskette unabhängig der Klassifizierung der durchfahrenen Strecken im Eisenbahnsystem oder
113 Journal 120 (2022) Heft 1-2 Bahnen Traxx-Lokomotiven für Skandinavien und Italien Mit der Lieferung von 15 Traxx-Lokomotiven, die Railpool bei Alstom mit der Option auf weitere fünf bestellte, wird deren Traxx-Flotte die Anzahl von 250 überschreiten. Die Maschinen sind für den Einsatz in Norwegen, Schweden und Italien bestimmt und werden an den Alstom-Standorten Kassel und Vado Ligure in Italien gefertigt. Alle Lokomotiven werden mit der Last-Mile-Funktion ausgerüstet sein. Logistikzentrum für Akkumulatoren in Bremen In Bremen wurde am 7. Februar 2022 das Automotive Logistics Center (ALC) für Mercedes-Benz durch Jörg Burzer, Mitglied des Vorstands der Mercedes-Benz Group, Produktion und Supply Chain Management, und DB-Vorstand Güterverkehr Sigrid Nikutta eröffnet. Das Zentrum für Batterielogistik ist Dreh- und Angelpunkt des klimaneutralen Logistikkonzepts für die Batteriesysteme des neuen Mercedes-EQ-Modells EQE. DB Cargo transportiert die Systeme ab 2022 vom Mercedes-Benz-Werk Hedelfingen in Stuttgart über 650 km nach Bremen und liefert sie bedarfsgerecht bis ans Band des Bremer Mercedes-BenzWerks. Das Logistikzentrum ermöglicht es DB Cargo, Züge in direkte Nähe der Werkshallen zu rangieren und dort abzuladen Die Lithium-Ionen-Batterien werden in einem Traileryard sowie einer Batteriehalle zwischengelagert und für die Anlieferung ans Montageband vorbereitet. Die Abwicklung erfolgt dabei mit elektrischen Zugmaschinen. Elektrifizierung Hameln – Elze Die DB informierte in einer virtuellen Veranstaltung die Begleitkommission der Städte und Gemeinden sowie des Landkreises Hameln-Pyrmont über den Stand der Planungen für die Elektrifizierung der29 km langen eingleisigen Strecke Hameln – Elze. Neben der Elektrifizierung der Strecke werden zwei neue Kreuzungsbahnhöfe errichtet. Die genauen Standorte werden im Rahmen der Planung untersucht. Mit der Realisierung wird eine südliche Umfahrung des KnoTraxx-Lokomotive für Railpool (Foto: Alstom). Automotive Logistics Center für Mercedes-Benz in Bremen (Grafik: DB Cargo).
114 Journal 120 (2022) Heft 1-2 tens Hannover geschaffen. Eine Geschwindigkeitserhöhung ist nicht vorgesehen. Lärmschutz vor einer möglichen Mehrbelastung durch Güterverkehr wurden zur Sprache gebracht. Das Projekt befindet sich in einer sehr frühen Planungsphase. Momentan findet im Rahmen der ersten Leistungsphase die Grundlagenermittlung statt. Sobald die grundlegenden Untersuchungen abgeschlossen sind, kann voraussichtlich noch in 2022 die Verkehrliche und Betriebliche Aufgabenstellung abgeschlossen werden. Hierin werden die Anforderungen beschrieben, die eine bestimmte Infrastruktur nach einem Neu- oder Ausbau erfüllen soll. Dazu zählen beispielsweise geplante Zugzahlen, technische Ausstattung und betriebswirtschaftliche Kriterien. Beschleunigte Elektrifizierung der Eifelstrecken Die bei der Unwetterkatastrophe im Sommer 2021 stark beschädigten Eisenbahnstrecken in der Eifel werden im Zuge des Wiederaufbaus modernisiert und elektrifiziert. Vertreter von DB, Land und Nahverkehr Rheinland (NVR) unterzeichneten eine entsprechende Finanzierungsvereinbarung. Mit dieser werden die Voraussetzungen für die beschleunigte Elektrifizierung der 53 km langen Eifelstrecke Hürth-Kalscheuren – Kall bis zur Landesgrenze nach Rheinland-Pfalz, der 32 km langen Voreifelbahn Bonn – Euskirchen und der 14 km langen Erfttalbahn Euskirchen – Bad Münstereifel geschaffen. Die Gesamtkosten der Elektrifizierung liegen bei 400Mio. EUR. Die Maßnahme ist bereits im Bundesprogramm GVFG (Gemeindeverkehrsfinanzierungsgesetz) zur Förderung angemeldet und kann mit bis zu 90% der zuwendungsfähigen Baukosten seitens des Bundes gefördert werden. Hinzu tritt eine ergänzende Förderung des Landes Nordrhein-Westfalen. Rekordinvestitionen in die Schieneninfrastruktur Im Rahmen des Programms Neues Netz für Deutschland investieren 2022 die DB, Bund und Länder 13,6Mrd. EUR in die Schieneninfrastruktur; 900Mio. EUR mehr als im Vorjahr. Die DB modernisiert und erneuert 1800 km Gleise, 2000 Weichen, 140 Brücken und 800 Bahnhöfe. Ende 2022 geht wie geplant die 60 km lange Hochgeschwindigkeitsstrecke Wendlingen – Ulm in Betrieb. Sie wird die Fahrzeiten zwischen Stuttgart und Ulm um 15min verkürzen. An den sogenannten Digitalisierungsprojekten wie dem Digitalen Knoten Stuttgart und dem Scandinavian-Mediterranean-Korridor von Hamburg über Erfurt und München bis zur österreichischen Grenze bei Kufstein gehen die Arbeiten weiter. Im Sommer wird in Donauwörth das erste Elektrifizierung Hameln – Elze; Lage im Netz (Grafik: DB). Neubaustrecke Wendlingen – Ulm (Foto: DB AG/Arnim Kilgus).
115 Journal 120 (2022) Heft 1-2 Digitale Stellwerk in Betrieb gehen, das Züge auf einer Hochgeschwindigkeitsstrecke steuert. Neben den großen Zukunftsprojekten setzt die DB auch auf kleine und mittlere Maßnahmen, um das Netz stark und weniger störanfällig zu machen. Der Einbau zusätzlicher Weichen und der Einsatz von Hilfsbrücken sollen dafür sorgen, dass auch bei Bauarbeiten der Zugverkehr verlässlich rollt. Projekte zur Anpassung der Streckengeschwindigkeiten bringen einen weiteren Puffer im Fahrplan und verbessern die Pünktlichkeit. In den Umbau und die Modernisierung von 800 Stationen, das sind 15% der Bahnhöfe in Deutschland, investiert die DB mit 700Mio. EUR rund 40% des Bahnhofsbudgets. Der Schwerpunkt liegt auf den Zubringer- und Knotenbahnhöfen. In 2022 stellt die DB für die genannten Maßnahmen 4800 zusätzliche Ingenieure und Fachkräfte für Ausbau und Instandhaltung ein. Akkumulator-Lokomotiven für den Güterverkehr Die Union Pacific Railroad (UNP) gab am 28. Januar 2022 Pläne zum Kauf von 20 batterie-elektrischen Lokomotiven für Tests im Rangierbetrieb bekannt. Es wird erwartet, dass die Kosten für Fahrzeuge und Infrastruktur 100Mio. USD übersteigen werden, was die größte Investition in batterie-elektrische Technologie durch eine US-amerikanische Klasse-I-Eisenbahn darstellt. Investitionen in die Eisenbahninfrastruktur 2022 Gesamtsumme: 13,6 Milliarden Euro in Schienennetz, Bahnhöfe und Energieanlagen DATEN & FAKTEN TOP PROJEKTE FÜR MEHR KAPAZITÄT Aus- und Neubaustrecke Karlsruhe–Basel Viergleisiger Ausbau, Geschwindigkeitserhöhung auf 250 km/h Stammstrecke S-Bahn München Neubau 2. Tunnel unter der Innenstadt, Entlastung der bestehenden Strecke Wendlingen–Ulm Inbetriebnahme der Hochgeschwindigkeitsstrecke Ende des Jahres Angermünde–Grenze D/PL (–Szczecin) Zweigleisiger Ausbau und durchgehende Elektrifizierung Weddeler Schleife Zweigleisiger Ausbau zwischen Weddel und Fallersleben auf der Strecke Braunschweig– Wolfsburg S-Bahnlinie 4 Hamburg–Bad Oldesloe Bau einer neuen S-Bahnlinie Demmin–Stralsund (Berliner Nordbahn) Brückenarbeiten, Gleisauswechselung und Oberbauarbeiten für zusätzliche Kapazität auf der Strecke Emmerich–Oberhausen (Betuwe) Dreigleisiger Ausbau zwischen Oberhausen und Emmerich sowie der Grenze D/NL Rhein-Ruhr-Express (RRX) Umfangreiche Ausbaumaßnahmen zwischen Köln und Dortmund Hanau–Gelnhausen Ausbau der Strecke und Bau des ESTW Gelnhausen Eifelstrecken und Ahrtalbahn Wiederaufbau nach Hochwasserschaden Sachsen-Franken- Magistrale Aus- und Neubau für Tempo 160, neue Leit- und Sicherungstechnik Digitales Stellwerk Donauwörth Erstes Digitale Stellwerk für eine Hochgeschwindigkeitsstrecke geht in Betrieb Bahnhöfe Dresden Hbf, Dortmund Hbf, Hannover Hbf, Frankfurt Hbf (B-Ebene), Berlin Ostbahnhof Maßnahmen an 800 Haltestellen & Bahnhöfen Sanierung von 1.800 Kilometern Gleis Erneuerung von 140 Eisenbahnbrücken Modernisierung von 2.000 Weichen 4.800 neue Mitarbeitende für Ausbau und Instandhaltung Stand: Februar 2022 Investitionen in die Eisenbahninfrastruktur 2022 (Grafik: DB). Ansicht der Typen EMD Joule und FLXdrive (Grafik: Union Pacific).
116 Journal 120 (2022) Heft 1-2 Beschafft werden von Progress Rail, einem Caterpillar-Unternehmen, zehn Lokomotiven vom Typ EMD Joule und von Wabtec zehn FLXdrive. Letztere sind 2,5-MWh-Lokomotiven mit 7000 Akkumulatorzellen. Union Pacific geht davon aus, dass die ersten Einheiten Ende 2023 eintreffen und bis Ende 2024 vollständig ausgeliefert und auf Rangierbahnhöfen in Kalifornien und Nebraska eingesetzt werden. Die Anschaffung dieser Lokomotiven ist einer der ersten Schritte der UNP, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Energie und Umwelt Photovoltaikanlagen an Autobahnen In der Schweiz beträgt das nutzbare Potenzial für Photovoltaikanlagen an Lärmschutzwänden entlang von Nationalstraßen 55GWh und an Eisenbahnstrecken 46GWh. Das entspricht dem jährlichen Elektroenergieverbrauch von 22000 Haushalten. Dies geht aus einer Studie hervor, die das Bundesamt für Straßen (ASTRA) in Auftrag gegeben hat. Ob eine Lärmschutzwand mit einer Photovoltaik-Anlage ausgerüstet wird, hängt derzeit stark von den Investitionskosten und der Möglichkeit ab, die Energie selbst nutzen zu können. Im Rahmen der Umsetzung des Klimapakets Bundesverwaltung wird das ASTRA bis 2030 rund 35GWh pro Jahr ausbauen und dafür 65Mio. CHF investieren. Diese Investitionen werden über die Betriebsdauer der Anlagen aufgrund tieferer Stromkosten amortisiert. Dort, wo das ASTRA den Strom nicht selber nutzen kann, sollen wie bisher Dritten die Flächen kostenlos zur Verfügung gestellt erhalten. Das Klimapaket Bundesverwaltung ist 2020 geschnürt worden und enthält Maßnahmen, welche die Umweltbelastung der Bundesverwaltung reduzieren sollen. Die Energieministerin Simonetta Sommaruga lässt derzeit prüfen, welche Autobahnabschnitte für eine Überdachung mit Solarpanels geeignet sind. Das ASTRA prüft bis zum Sommer 2022 bei allen offenen Streckenabschnitten, ob man sie mit einem Solardach überdecken kann. Theoretisch kommt für die Elektroenergieerzeugung das gesamte 1300 km lange Autobahnnetz ausschließlich der Tunnel infrage. Sobald die geeigneten Abschnitte dafür eruiert sind, wird der Bund diese in mehreren Losen gratis ausschreiben. Für einen 1,6 km langen Abschnitt mit 40000 Solarpanels im Wallis bei Fully hat der Bund 2018 dafür sein Einverständnis gegeben und in den kantonalen Richtplan aufgenommen. Die zuständige Firma Energypier rechnet für Anfang 2023 mit dem Baubeginn. Ein zweites Pilotprojekt ist bei Neuenhof im Kanton Aargau und in Leuzigen im Kanton Bern geplant. Die Firma Helion wurde mit dem Bau von Solardächern auf bestehenden Autobahn-Galerien beauftragt. Baubeginn soll auch hier Anfang 2023 sein. CO2-neutrale Frachtflüge Ein weiterer Großkunde aus der IT-Branche schließt sich DB Schenker und Lufthansa Cargo auf ihrem Weg zu grüneren Lieferketten an. Lenovo, weltweiter Anbieter von Hardware-Technologie, lässt wöchentlich 20 t Fracht von Shanghai (PVG) nach Frankfurt am Main (FRA) fliegen. Der CO2-neutrale Frachtflug ist die einzige regelmäßige Vollcharterverbindung der Welt, die zu 100% durch Sustainable Aviation Fuel (SAF) abgedeckt ist. SAF wird aus Bioabfällen gewonnen, zum Beispiel aus gebrauchten Speiseölen. Bei den transportierten Produkten
117 Journal 120 (2022) Heft 1-2 handelt es sich um Laptops, Notebooks und PCs für Privat- und Firmenkunden. Das von den Triebwerken emittierte CO2 ist ausschließlich jenes, das die Pflanzen, die für die Herstellung etwa von Speiseöl genutzt werden, der Atmosphäre während ihrer Photosynthese entzogen haben. Aus den daraus entstehenden Bioabfällen wird das SAF raffiniert. Mit der Entscheidung für die von DB Schenker in Kooperation mit Lufthansa Cargo angebotenen SAF-Flüge spart Lenovo wöchentlich 20 t konventionelles Kerosin pro Flug und damit 62 t Treibhausgase (CO2e Well-to-Wheel) ein. Zudem werden die rund 16 t CO2e, die bei der Herstellung und dem Transport des SAF anfallen (Upstream-Emissionen), durch Kompensationsmaßnahmen ausgeglichen. Insgesamt wird so vollständige Klimaneutralität erreicht. Elektromobilität im Straßenverkehr Elektro-Lkw mit Akkumulatoren Als erster Kunde weltweit übernahm DB Schenker am 28. Februar 2022 einen batterie-elektrischen Mercedes-Benz eActros als Serienfahrzeug. Der 16-t-Lkw soll in der Stückgut-Lieferung der urbanen Logistik eingesetzt werden. Mit dem eActros erweitert DB Schenker seine nachhaltige Flotte um ein weiteres Fahrzeugmodell und geht erneut einen wichtigen Schritt zur klimaneutralen Logistik. Im Jahr 2020 wurde in Leipzig die CO2-neutrale Auslieferung in der Innenstadt mit einem Vor-Serienmodell des eActros erfolgreich getestet. Mit 200 km Reichweite konnten alle Tagestouren erfolgreich und ohne notwendige Stopps zum Nachladen bewältigt werden. Die Akkumulatoren wurden über Nacht an einer betriebseigenen Ladestation aufgeladen. Darüber hinaus hat DB Schenker seit über einem Jahr mehr als 40 FUSOeCanter, einen leichten ElektroLkw, in elf europäischen Ländern im Praxiseinsatz, darunter Deutschland, Frankreich, Finnland, Italien und Spanien. Die Akkumulatoren des eActros 300 bestehen aus drei Paketen, die jeweils 112 kWh installierte Kapazität und eine nutzbare Kapazität von 97 kWh bieten. Technologisches Herzstück des ElektroLkw ist die Antriebseinheit, bestehend aus einer Starrachse mit zwei integrierten Elektromotoren und Zwei-Gang-Getriebe. Die flüssigkeitsgekühlten Motoren generieren 330 kW Dauerleistung und eine Spitzenleistung von 400 kW. Die beim Bremsen gewonnene Energie wird in die Akkumulatoren des eActros zurückgeführt. Der Elektro-Lkw kann mit bis zu 160 kW geladen werden. Der Aufbau für das Fahrzeug stammt aus dem SPIER-Fahrzeugwerk und ist ein Athlet-Trockenfracht-Kofferaufbau im aeroform-Design mit 7300mm Länge und 2489mm Höhe. Die durchgängigen Einfassprofile und Profilkappen mit ausgefeilter Aerodynamik reduzieren in Kombination mit dem verbauten Dachspoiler den cw-Wert und erhöhen damit die Reichweite des Gesamtfahrzeuges. Der Aufbau verbindet eine hohe Nutzlast mit hohem Transportvolumen. Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz Einen Tag nach der Verkündung trat am 19. März 2021 das Gesetz zum Aufbau einer gebäudeintegrierten Lade- und Leitungsinfrastruktur für die Elektromobilität (Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz – GEIG) in Kraft. Es regelt die Errichtung von und die Ausstattung mit der vorbereitenden Leitungsinfrastruktur und der Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität in zu errichtenden und bestehenden Gebäuden. Der von SAF gedeckte Flug landete in Frankfurt (Foto: Lufthansa Cargo/Oliver Roesler).
118 Journal 120 (2022) Heft 1-2 Mit dem GEIG sollte nach dem Willen des Gesetzgebers der Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge weiter beschleunigt werden. Das Gesetz gilt für Wohngebäude (einschließlich Wohn-, Alten- und Pflegeheimen) und Nichtwohngebäude (wie Verwaltungsgebäude, gewerbliche Betriebsgebäude, Hotels, Krankenhäuser, Schulen oder Museen). Es enthält Anforderungen an die Leitungsinfrastruktur und die Ladeinfrastruktur der Gebäude. Die Leitungsinfrastruktur umfasst bauliche Vorrüstungen für die Verlegung von Elektro- und Datenleitungen und ausreichende Installationsräume für intelligente Mess- und Lademanagementsysteme. Zur Ladeinfrastruktur gehören Installationseinrichtungen wie Umspann-, Schalt- und Lademanagementsysteme. Es wird unter anderem festgelegt: „Wer ein Wohngebäude errichtet, das über mehr als fünf Stellplätze innerhalb des Gebäudes oder über mehr als fünf an das Gebäude angrenzende Stellplätze verfügt, hat dafür zu sorgen, dass jeder Stellplatz mit der Leitungsinfrastruktur für die Elektromobilität ausgestattet wird […].Wird ein Wohngebäude, das über mehr als zehn Stellplätze innerhalb des Gebäudes verfügt, einer größeren Renovierung unterzogen, welche den Parkplatz oder die elektrische Infrastruktur des Gebäudes umfasst, so hat der Eigentümer dafür zu sorgen, dass jeder Stellplatz mit der Leitungsinfrastruktur für die Elektromobilität ausgestattet wird“. Wie die Erfahrungen des TÜV SÜD zeigen, sind die Anforderungen auch ein Jahr nach Veröffentlichung des Gesetzes nicht im Markt angekommen. Das gefährdet zum einen den weiteren Ausbau der E-Mobilität in Deutschland und kann zum anderen hohe Folgekosten für Nachbesserungen verursachen und zu einem „bösen Erwachen“ für Bauherren, Bauträger und Eigentümer führen. Das sind Erkenntnisse aus baubegleitenden Qualitätscontrollings und Bauabnahmen, die der TÜV SÜD im Auftrag von Bauherren, Investoren, Bauträgern und Eigentümern bei Neubauten und Renovierungen durchführt. Mit ihren Prüfungen stellen die Fachleute sicher, dass Baubeschreibung, Bauplanung und Bauausführung übereinstimmen und dass die Bauplanung und Bauausführung den gesetzlichen sowie vereinbarten Vorgaben entsprechen. Vom GEIG ausgenommen sind Nichtwohngebäude, die sich im Eigentum von kleinen und mittleren Unternehmen befinden oder überwiegend von diesen genutzt werden. Weitere Ausnahmen sind vorgesehen, wenn bei größeren Renovierungen von bestehenden Wohn- und Nichtwohngebäuden die Kosten für die Lade- und Leitungsinfrastruktur 7% der gesamten Renovierungskosten überschreiten. Personen Neue Geschäftsführerin bei DB Systel Nicole Göbel übernimmt zum 1. Februar 2022 den Vorsitz der Geschäftsführung von DB Systel. Die IT-Tochter der DB beschäftigt 5400 Mitarbeitende an den Standorten Frankfurt, Erfurt und Berlin. DB Systel ist IT-Provider und Digitalpartner der DB. Die Mitarbeiter vereinen ITKompetenz und Bahnexpertise und entwickeln neue Technologien und ITLösungen. Vor ihrem Wechsel zur DB war Nicole Göbel Geschäftsführerin bei Accenture, einer weltweit führenden Unternehmensberatung. In dieser Funktion unterstützte sie Kunden aus den Bereichen Transport, Reise und Logistik bei komplexen digitalen Transformationsprozessen. Nicole Göbel war in den vergangenen 20 Jahren in verschiedensten Projekten bei Bahnunternehmen weltweit tätig. Zuletzt fungierte sie bei Accenture als European Rail and Public Transport Lead und war dabei unter anderem für Kunden wie die DB zuständig. Nicole Göbel folgt auf Christa Koenen, die im September 2021 als Digitalvorstand zu DB Schenker gewechselt ist. Ladestation im Gebäude (Foto: TÜV SÜD). Foto: DB AG/ Andreas Varnhorn
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