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Bahn fahren mit Wasser und Wind

Mehr regenerative Energie für die Deutsche Bahn
Bahn fahren mit Wasser und Wind

Bahn fahren mit Wasser und Wind
Prinzipieller Aufbau der Bahnstromversorgung Foto: DB Energie
Es ist ein Kernproblem der Energiewende: Die unstetigen Erträge aus erneuerbaren Energieträgern müssen in die Stromversorgung integriert werden, ohne deren Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zu gefährden. Da könnte die Deutsche Bahn als Musterbeispiel dienen. Die 12 Mrd. kWh Jahresverbrauch sollen 2020 zu mehr als einem Drittel aus Ökostrom bestehen. Forscher haben errechnet, dass diese Verdopplung des Anteils gegenüber heute die Stromkosten um rund 5 % steigern würde. Doch das deutsche Bahnstromnetz enthält viele Besonderheiten.

Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) in Kassel hat untersucht, wie sich der Anteil regenerativer Energie im Bahnstrom erhöhen lässt. Von Anfang an war klar, dass bei der Bahn die besonderen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden müssen. Im Gegensatz zur öffentlichen Versorgung wird das Bahnstromnetz mit der Frequenz 16,7 Hz betrieben. Die 15 000-V-Oberleitungsanlagen werden dabei aus einem darüber gelagerten, bahneigenen Freileitungsnetz versorgt, das mit 110 kV und 16,7 Hz arbeitet. Die Einspeisung in diese zentrale Versorgung findet aus Wasserkraftwerken, Wärmekraftwerken und Netzkupplungen zum öffentlichen 50-Hz-Verbundnetz (Umrichter/Umformer) statt. Außerdem besteht ein Verbund zur österreichischen Bahn und Kuppelstellen zum Netz in der Schweiz.
Wegen der Kostenvorteile betrachteten die Forscher die Möglichkeit direkter Einspeisung erneuerbarer Energien in das 110-kV-Bahnstromleitungsnetz (im Fall der Windkraft und ggf. auch Wasserkraft) und in die 15-kV-Ebene in den Unterwerken (im Fall der Photovoltaik und Wasserkraft). Eine andere Möglichkeit ist es, erneuerbare Energien, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind, über die Kuppelstellen zum 50-Hz-Netz in die Bahnstromversorgung zu integrieren. Dieses Konzept wird von der „DB Energie“ bereits im Fall von drei Windparks umgesetzt. Das Unternehmen DB Energie beschafft und verteilt als Energiemanager des Mutterkonzerns Deutsche Bahn AG vor allem den sogenannten „Traktionsstrom“, mit dem die Elektroloks angetrieben werden.
Fraunhofer IWES, Tel: 0471 14290-100, www.iwes.fraunhofer.de
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