Energie wird bei den Wiener Linien nicht verschwendet. Schon bisher wurde beim Bremsen der U-Bahn- und Straßenbahnzüge Strom erzeugt – allerdings konnte dieser nur von anderen Zügen in direkter Nähe genutzt werden. Nun soll der beim Bremsen produzierte Strom auch U-Bahn-Stationen versorgen.
Brake Energy – Bremsenergie
U-Bahn- sowie moderne Straßenbahnzüge liefern beim Bremsen Strom, der von anderen Fahrzeugen beispielsweise zum Anfahren genutzt wird. Wenn kein Fahrzeug in der Nähe ist, wird der nicht genutzte Strom in Wärme umgewandelt. Dabei könnte man den Strom für die U-Bahn-Station gut gebrauchen.
Das steckt dahinter
Egal ob Bim oder U-Bahn – fast alle Schienenfahrzeuge der Wiener Linien sind bereits kleine „Kraftwerke“: Die Energie, die beim Bremsen frei wird, fließt zurück ins Gleichstrom-Netz und kann somit andere Fahrzeuge in der Umgebung beim Anfahren mit dieser freigewordenen Energie antreiben. Jedoch was tun, wenn gerade kein Zug zeitgleich diese Energie benötigt? Ursprünglich blieb diese Energie ungenutzt und wurde in Wärme umgewandelt. Um sie jedoch bestmöglich nutzen zu können, haben die Wiener Linien eine innovative Lösung gesucht und das Projekt „Brake Energy“ ins Leben gerufen.
Seit dem Jahr 2005 betreiben die Wiener Linien ein eigenes, wachsendes 20-kV-Wechselstrom-Netz für die Stationsversorgung entlang der U-Bahn, in das laufend neue Stationen eingebunden werden. Dieses Netz ist aufnahmefähig und läuft stabil und war somit bestens für die Pilotanlage zur Energierückgewinnung geeignet. Um jedoch den eingespeisten Gleichstrom im Mittelspannungsnetz nutzen zu können, war die Installation einer Wechselrichteranlage notwendig. Diese kann den Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln. Die Priorität im U-Bahn-Netz bleibt der Austausch der Energie zwischen den bremsenden und den anfahrenden Zügen. Ist dieser Energiefluss nicht möglich, wird der freigewordene Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und ins Wiener Linien 20-kV-Netz eingespeist. So steht er zur Versorgung der Anlagen in den Stationen, etwa für Beleuchtung, Aufzüge, Rolltreppen, Lüftung etc., zur Verfügung.
Das Projekt „Brake Energy“ wurde im September 2014 gestartet. Eine Netzanalyse erwies die U2-Station Hardeggasse als den optimalen Standort. Die Installation des Unterwerks erfolgte im September 2016 und seit Februar 2017 ist die Anlage in Dauerbetrieb. Eine Energieeinspeisung von 1,6 GWh pro Jahr (das entspricht ungefähr dem Jahres-Energieverbrauch von 360 durchschnittlichen Haushalten) senkt die Energiekosten um bis zu 100.000 Euro pro Anlage.
Das Problem
U-Bahn- und Straßenbahnzüge werden mit Gleichstrom versorgt, das Stationsnetz benötigt jedoch Wechselstrom.
Die Lösung
Mit einer Wechselrichteranlage lässt sich die Bremsenergie in das Wechselstromnetz einspeisen. So kann man zum Beispiel die Beleuchtung, die Fahrtreppen oder die Aufzüge in einer U-Bahn-Station mit Strom versorgen.
Zusammenfassung
Brake Energy: Vom Antrieb, der auch ein Generator ist, wird überschüssiger Gleichstrom erst in das Netz eingespeist, dann durch eine Wechselrichteranlage in Wechselstrom umgewandelt und schließlich in das U-Bahn-Stationsnetz eingespeist.
Bremse: Der Bremswiderstand wandelt vom Antrieb/Generator die nicht genutzte Energie in Wärme um.
