Wenn eine Oberleitung nicht möglich ist Es gibt bereits innovative Lösungen
Oberleitungen, auch Oberleitungen genannt, werden häufig zur Stromversorgung von Transport mit Elektrizität verwendet. Was aber geschieht, wenn die Elektrifizierung für ein bestimmtes Netz oder eine bestimmte Leitung nicht realisierbar ist?
Es gibt bereits viele Lösungen, von Batterien über Wasserstoffkraftwerke bis hin zu Superkondensatoren.
UITP hat sich bereits mit diesen Themen befasst und Berichte dazu veröffentlicht, sowohl für Stadtbahnsysteme als auch für ländliche und vorstädtische Eisenbahn . Durch gemeinsames Lernen und den Austausch von Wissen sowie das Erlernen bewährter Verfahren lässt sich die beste Lösung für jede beliebige Leitung oder jedes Netzwerk finden.
Eine einfache Universallösung gibt es zwar nicht, aber es stehen viele zur Auswahl.
Oberleitungssysteme sind nicht immer realisierbar
Oberleitungssysteme versorgen Fahrzeuge während der gesamten Fahrt über ihre Oberleitungen mit Strom und werden häufig bei der Elektrifizierung des Transport, beispielsweise von Eisenbahnstrecken, eingesetzt.
Oberleitungssysteme sind jedoch nicht immer eine Option. Historische Stadtgebiete wie UNESCO-Welterbestätten erfordern möglicherweise begrenzte Sichtbehinderungen, weshalb Straßenbahn- und Stadtbahnsysteme eine Alternative finden müssen.
Ähnliche Probleme können auch enge Straßen oder die Unfähigkeit, Oberleitungen an Gebäudefassaden anzubringen, darstellen. Die Drähte können auch verhindern, dass hohe Fahrzeuge oder Gegenstände das Netzwerk passieren. Sie sind auch in Gebieten mit extremeren Wetterbedingungen wie Eis anfälliger, was sich auf regionale und überregionale Eisenbahnstrecken auswirken kann.
Darüber hinaus kann die Installation eines Oberleitungsnetzes je nach Faktoren wie Nutzungshäufigkeit und Rentabilität unter Umständen nicht wirtschaftlich sein.
Was aber kann man tun, wenn Oberleitungssysteme nicht realisierbar sind? Für verschiedene Arten des öffentlicher Personennahverkehr existieren bereits mehrere Technologien als Lösungen.
Wasserstoff: Saubere Bordenergie mit großer Reichweite
In den letzten Jahren hat sich die Wasserstofftechnologie als vielversprechende Alternative für den Straßen- und Eisenbahn etabliert, um von fossilen Brennstoffen wegzukommen. Wasserstoff-Brennstoffzellen (HFCs) können als Bordenergiequelle genutzt werden. Sie hat sich insbesondere dort als praktikable Lösung erwiesen, wo technische Probleme eine Elektrifizierung unattraktiv machen, wie beispielsweise bei ländlichen Eisenbahnstrecken mit geringem Verkehrsaufkommen.
Da bei der Nutzung von Wasserstoff lediglich Wasser und Wärme freigesetzt werden, ergeben sich im Vergleich zu anderen Energiequellen auch ökologische Vorteile.
Batteriebetrieb: Kosten sparen und Flexibilität bieten
Batteriebetriebene öffentlicher Personennahverkehr Verkehrsmittel sind bereits weltweit im Einsatz. Durch den Einsatz von Batteriestrom können Energieeinsparungen erzielt und die Betriebskosten minimiert werden, da der Wartungs- und Installationsaufwand für die Oberleitungsinfrastruktur reduziert wird.
Für die praktische Implementierung von Batterien in einem ÖPNV-System müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Je anspruchsvoller die Strecke ist, desto höher ist der Energieverbrauch. Zu den Faktoren zählen unter anderem die Ebenheit des Geländes, die Nutzung von Klimaanlage und/oder Heizung, die Anzahl der Passagiere sowie die Geschwindigkeit und der Fahrstil.
Wenn mehr Energie benötigt wird, ist eine größere Batterie unter Umständen von Vorteil, die jedoch häufigeres Aufladen erfordert. Dieser Ladevorgang kann vor/nach dem Betrieb in einem Depot erfolgen, oder es kann eine kleinere Batterie in Verbindung mit mehr Ladestopps während des Betriebs oder während der Fahrt verwendet werden.
Bei der Auswahl des für ein bestimmtes Netzwerk geeigneten Batterietyps müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, aber für die Bedürfnisse eines bestimmten Netzwerks eignen sich unterschiedliche Lösungen.
Superkondensatoren: Hohe Leistung schnell
Superkondensatoren sind Energiespeicher, die elektrische Energie durch elektrostatische Kräfte schnell speichern und wieder freisetzen. Im Gegensatz zu Batterien eignen sie sich hervorragend zur Abgabe kurzer, schneller Energieimpulse, speichern aber weniger Energie über längere Zeiträume.
Im Vergleich zu Batterien weisen Superkondensatoren schnellere Lade- und Entladeeigenschaften auf und bieten längere Lebensdauern sowie höhere Wirkungsgrade.
Superkondensatoren eignen sich besonders gut als sekundäre Energiequelle in Momenten, in denen die Last besonders hoch ist und zusätzliche Energie benötigt wird.
Stromversorgung auf Bodenebene : Energie aus dem Boden
Wenn eine Elektrifizierung nicht realisierbar ist, insbesondere bei Stadtbahnsystemen, kann die Energie auch über eine unterirdische Infrastruktur unterhalb der Gleise mittels ebenerdiger Stromversorgungstechnologie gespeichert und bereitgestellt werden.
Diese Technologie kann die Hindernisse der Elektrifizierung , wie etwa sichtbare oder physische Einschränkungen von Oberleitungen, überwinden und ermöglicht es Stadtbahnsystemen, durch historische Stadtzentren wie UNESCO-Welterbestätten zu fahren, ohne die Belastung durch die Oberleitungsinfrastruktur.
Die Lösungen sind bereits vorhanden und müssen nur noch ausgewählt werden.
Die technologischen Lösungen, die Alternativen zu Oberleitungen bieten, sind zahlreich, praktikabel und bereits in der Praxis im Einsatz. Einschränkungen gibt es zwar weiterhin, wenn man bedenkt, dass große Investitionen erforderlich sein können, aber die Zusammenarbeit beim Austausch von Wissen und bewährten Verfahren gewährleistet, dass die richtige Lösung zum Einsatz kommt, wenn eine Elektrifizierung über Freileitungen nicht möglich ist.