366 Fokus 120 (2022) Heft 9 Kooperationsprojekt ETA-Ladestation AC 15kV 50Hz Im Zuge der Decarbonsierung des Bahnverkehrs werden zunehmend Akkumulatortriebzüge oder Triebzüge mit Wasserstoff als Energieträger beschafft, um nach und nach die Fahrzeugflotten mit Dieselantrieb zu ersetzen. Zum Laden der Fahrzeuge wird Ladeinfrastruktur benötigt. Sieben Projektpartner haben vereinbart, in einem Entwicklungsprojekt eine Ladestation für AC 15kV 50Hz Ladespannung zu errichten, zu testen und seine Einsatztauglichkeit nachzuweisen. 1 Veranlassung Die 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. Um das zu erreichen, haben namenhafte Schienenfahrzeughersteller elektrische Triebfahrzeuge mit Akkumulator (ETA) entwickelt und damit begonnen, diese auszuliefern. Diese Fahrzeuge können auf nicht mit Fahrleitung ausgerüsteten Strecken bis zu einer gewissen Distanz verkehren, benötigen dann jedoch eine Möglichkeit zur Ladung. Als Lademöglichkeiten sind verschiedene Konzepte in Diskussion und mittlerweile auch in Umsetzung [1 bis 3]. Bei der Diskussion zeigte sich, dass Fahrzeuge, die für das Oberleitungsnetz mit AC 15 kV 16,7Hz ausgelegt sind, mit relativ geringen Änderungen auch mit 50Hz geladen werden können. Dies wurde bereits in ersten Versuchen nachgewiesen [4]. Aufbauend auf dieser Erkenntnis wurde seitens der Firmen Rail Power Systems und F&S Prozessautomation ein Konzept für ein Ladeunterwerk für AC 15 kV 50Hz Ladespannung entwickelt, welches auf eine Frequenzumformung verzichtet und deshalb finanzielle Vorteile erwarten lässt. Es basiert auf einem Symmetrierumrichter und stellt somit eine symmetrische Belastung im speisenden Netz über den gesamten Leistungsbereich sicher. Die Grundlagen dieses Systemansatzes, der grundsätzlich auch für 25 kV anwendbar ist, sind in [3] beschrieben. 2 Projektpartner Für die Durchführung der Versuchsphase haben sieben Vertragspartner eine Kooperation beschlossen. Diese beinhaltet die Aufstellung der Ladestation im Bahnhof Annaberg-Buchholz Süd und die anschließende Inbetriebnahme und Tests der Anlage. Die Anlage soll der Fahrzeugindustrie die Möglichkeit geben, das Zusammenwirken von Fahrzeugen mit der Ladestation zu erproben. Mit den Tests sollen die Wechselwirkungen zwischen Fahrzeugen und Ladeinfrastruktur, zwischen Ladeinfrastruktur und speisendem Energieversorgungsnetz und die Auswirkungen der Ladeinfrastruktur auf die vorhandene Bahninfrastuktur untersucht und Erkenntnisse für weitere Projekte und Ausschreibungen gewonnen werden. Die Kooperationspartner und ihre wesentlichen Aufgaben sind: • DB Energie GmbH: Sicherstellung der Energieversorgung der Ladestation und Betrieb der Anlage • DB RegioNetz Infrastruktur GmbH, Erzgebirgsbahn: Gestattung der Errichtung der Anlage und Unterstützung bei der Schaffung baulicher Voraussetzungen • F&S Prozessautomation GmbH (F&S): Entwicklung und Fertigung des Symmetrierumrichters • Rail Power Systems GmbH (RPS): Gesamtfertigung des Ladeunterwerks und der Oberleitung • Smart Rail Connectivity Campus gGmbH: Örtliche Gesamtprojektleitung • Technische Universität Dresden: Wissenschaftliche Vorhabensbegleitung, Erarbeitung der Test- und Prüfszenarien Bild 1: Container des Ladeunterwerks bei Anlieferung zum Ausbau (Fotos 1 bis 3: RPS).
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