Swissrail Industry Association / Tue 22.11.2022

Der Beitrag von ENOTRAC für eine nachhaltigere Bahnindustrie

Öffentlicher Verkehr ist aber nicht per se nachhaltig. Die gute Ausgangslage muss aktiv genutzt werden, damit die Vorteile erhalten bleiben und die Entwicklung zur Nachhaltigkeit weiter vorangeht.

Der öffentliche Verkehr hat einige Eigenschaften, die Nachhaltigkeit unterstützen:
- bereits hoher Anteil an Elektromotoren mit entsprechend hohem Wirkungsgrad
- als Massentransportmittel höchste Effizienz zu Spitzenzeiten
- geringer Rollwiderstand bei Schienenfahrzeugen
 
Öffentlicher Verkehr ist aber nicht per se nachhaltig. Die gute Ausgangslage muss aktiv genutzt werden, damit die Vorteile erhalten bleiben und die Entwicklung zur Nachhaltigkeit weiter vorangeht. Dabei ist es nur ein Aspekt, dass die Fahrzeuge oder die Stromversorgung jeweils möglichst energieoptimiert arbeiten. Ebenso wichtig sind organisatorische Aspekte (z.B. an den täglichen Verlauf des Reisendenaufkommens angepasste dynamische Gefässgrössen) und das abgestimmte Zusammenspiel von Fahrzeugen und Stromversorgung.
Für die Untersuchung dieses Zusammenspiels hat ENOTRAC mit dem seit 35 Jahren immer weiter entwickelten FABEL das passende Werkzeug für kombinierte Netz-, Fahrzeug- und Betriebssimulationen. FABEL wurde und wird immer wieder mit Messungen validiert und ist eines der Referenz-Tools der EN 50641 (Anforderungen für die Validierung von Simulationsprogrammen für die Auslegung von Bahnenergieversorgungssystemen).
 
Insbesondere für DC-Bahnen und Busse stellt sich die Frage, ob die beim Bremsen generierte Energie tatsächlich produktiv genutzt werden kann. Dabei ist die Netzrückwirkung nicht zu unterschätzen. So sind Beispiele bekannt, wo der tatsächliche Energiebedarf im Netz 50 % höher liegt, als gemäss den für die Fahrzeuge ausgewiesenen Werte zu erwarten wäre. Der Energiebedarf wird von den Anbietern in der Regel bei Nennspannung und unter Annahme eines immer aufnahmefähigen Netzes berechnet. Entsprechend gross ist deshalb das Potential für Energieeinsparungen. Mit den entsprechenden FABEL-Simulationen können dann auch zahlreiche Massnahmen zur verbesserten Energienutzung untersucht werden:
- Welche Auswirkungen hat der Einsatz von Wechselrichtern oder stationären Energiespeichern?
- Wo müssten diese optimalerweise entlang der Strecke platziert werden? Und wie müssten diese parametriert werden?
Auch die Fahrzeugtechnik ist gefragt und kann mit FABEL simuliert werden:
- Sind die Kennlinien für das Rückspeisen ins Netz optimiert?
- Sind die entsprechenden Kennlinien verschiedener Fahrzeuge im Netz für die Nutzung rekuperierter Energie aufeinander abgestimmt?
 
Mit unseren Simulationen liefern wir somit die Grundlage für strategische Entscheide zur energetischen Optimierung der Bahnstromversorgung und somit einen Beitrag an eine nachhaltigere Bahnindustrie.

Legende: Spezifischer Energieverbrauch entlang der Strecke aus Simulationsrechnungen, dargestellt in einer Karte.
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