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
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