eb - Elektrische Bahnen Axel Schuppe, Verband der Bahnindustrie (Vorschau)

Bahnenergieversorgung
Die DB Energie GmbH betreibt zum Zwecke
der Versorgung von Triebfahrzeugen das knapp
7 800 km Leitungslänge umfassende 16,7-Hz/110-
kV-Bahnstromnetz (Bild 2). In großen Teilen der
neuen Bundesländer wird die Bahnstromversorgung
überwiegend in Form einer sogenannten dezentralen
Versorgung bewerkstelligt. Der Strom wird dort
unmit telbar aus dem Netz der öffentlichen Versorgung
entnommen und über Umrichteranlagen in die
Bahnfrequenz 16,7 Hz umgewandelt.
Der elektrische Energieverbrauch der Eisenbahnverkehrsunternehmen
für Traktionszwecke beträgt
derzeit rund 12 TWh (2011). Bahnstrom wird
grundsätzlich auf zwei unterschiedlichen Wegen
er zeugt. Zum einen werden speziell für Traktionsstrom
errichtete Bahn stromkraftwerke eingesetzt.
Sie decken rund 70 % des Traktionsstrombedarfs.
In Bahnstromkraftwerken ist statt eines 50-Hz-Generators
ein einphasiger 16,7-Hz-Generator installiert,
der Strom unmittelbar in der für den Bahnbetrieb
erforderlichen Frequenz er zeugt. Der aus
Bahnstromkraftwerken gewonnene Strom kann unmittelbar
in das von DB Energie betriebene Bahnstromnetz
eingespeist werden. Zum anderen wird
der Bedarf über Stromentnahme aus den Höchstund
Hochspannungsnetzen der öffentlichen Stromversorgung
gedeckt.
Ungeachtet der Spannungsebene von 110 kV
und der bundesweiten Ausdehnung ist das Bahnstromnetz
technisch gesehen ein Verteilnetz, weil es
sich nicht zur Übertragung von Energie über große
Entfernun gen eignet. Dies hat zur Folge, dass das
Bahnstromnetz auf zahlreiche, gleichmäßig verteilte
Erzeugungs- und Einspeisepunkte ausgelegt sein
muss. Einen euro paweiten Verbundbetrieb gibt es im
Bahnstrombereich nicht.
Diese Einschränkungen bedingen, dass die DB
Energie GmbH nicht frei ist in der Wahl der örtlichen
Einspeisepunkte und der Art der Einspeisung.
Sämtliche Systemdienstleistungen, insbesondere
die Ausregelung des Netzes, müssen von DB Energie
selbst erbracht werden. Die sich aus dem Zugbetrieb
ergebenden hohen Einzellasten sowie die
Netzstruktur führen dazu, dass die Installation eines
Einspeisepunktes von unter 50 MW oder über
150 MW im Normalfall wirtschaftlich nicht darstellbar
ist.
Die Anforderungen an den Netzbetrieb bei der
Integration flukturieren der, regenerativer Einspeisungen
stellen sich im Bahnstromnetz ange sichts
der speziellen Frequenz und der verminderten Spannungsebene
sogar in verschärfter Form dar, wobei
selbst das öffentliche 50-Hz-Netz trotz der höheren
Spannungsebene angesichts der zur erwartenden
Steigerung der Einspeisungen von Wind und Photovoltaik
mittlerweile an die Grenzen seiner technischen
Leistungsfähigkeit stößt.
Diese historisch gewachsene Bahnstromversorgung
mit einer eigenen Frequenz und einem von
der öffentlichen Versorgung nahezu unab hängig betriebenen
Bahnstromnetz hat für die Sicherstellung
einer nachhaltigen Energieversorgung zwei grundsätzliche
Konsequenzen. Zum einen kann die Bahn
– im Unterschied zu den meisten anderen großen
Stromkunden – den Pfad zur Einbindung regenerativer
Ene gien weitestgehend selbst bestimmen. Zum
anderen gebietet diese Selbst ständigkeit aber auch
die – weder an die Politik, noch an die öf fentlichen
Netzbetreiber delegierbare – Verantwortung für die
sichere Versorgung der Bahn mit elektrischer Energie
unter den gegebenen technologischen Rahmenbedingungen,
die dieses gewachsene Bahn stromnetz
wirtschaftlich zulässt.
Bild 2:
DB-Bahnstromleitung 110 kV (Foto: Erich Westendarp/pixelio).
Bild 3:
Bahnenergieversorgung mit Vergrünungsvarianten (Grafik: DB Energie).
111 (2013) Heft 1
31