Den Energiefluss in Eisenbahnsystemen steuern

Kein einzelner Anbieter, Bahn- oder Netzbetreiber kann ein gesamteuropäisches Ergiemanagementsystem für Eisenbahnen (REM-S) entwickeln. 18 der wichtigsten Akteure in ganz Europa arbeitet zusammen in einem Konsortium im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MERLIN, um eine Lösung zu liefern.

Die Aufgabe ist sehr anspruchsvoll, aber das Team ist gut organisiert und kommt voran. Die Partner charakterisierten die Haupteisenbahnnetze in Europa, definierten die Infrastrukturen, Subsysteme und Komponenten. Da es derzeit keine gültige Norm gibt, bewerteten die Wissenschaftler die Standardisierung und Kalibrierung von Energiezählern sowie die Datenkommunikation zwischen Energiezählern an Bord und Smart-Grid-Komponenten.

Um die aktuelle Situation besser zu erfassen, entwickelten die Forscher eine grafische Darstellung des gesamten Energieflusses. Für die Bahnstromversorgungssysteme der größten Netze in Spanien, Frankreich, Schweden und dem Vereinigten Königreich wurden Energieverbrauchskarten erstellt.

Fünf Fallstudien in vier europäischen Ländern helfen dabei, die verschiedenen Aspekte eines verbesserten Energiemanagements zu beurteilen. Am Hochgeschwindigkeitsnetz zwischen Paris und Lyon beispielsweise soll die Einführung eines Energiespeichersystems (ESS) bewertet werden, um die Leitungskapazität zu verbessern. Die Wissenschaftler arbeiten daran, Leistungsverluste zu minimieren und die Pünktlichkeit und die Versorgung während des Spitzenstrombedarfs in schwedischen Intercity-Systemen zu verbessern.

Die Einführung eines ESS in der S-Bahn in Spanien, die bereits die Widerstandsbremsung (Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie) nutzt, wird bewertet werden, um eine effizientere Traktionsenergie zu ermöglichen. Schließlich sind zwei Szenarien aus dem Vereinigten Königreich mit dabei, eines mit Elektro- oder Dieselloks und eines für die Umsetzung neuer vertraglicher Vereinbarungen.

Die Partner haben die erste Version der Referenzarchitektur für das REM-S auf Basis des Smart-Grid-Architekturmodells entwickelt. Sie definierten außerdem das Protokoll für den Informationsaustausch zwischen den Komponenten sowie die Struktur der Entscheidungsfindungswerkzeuge, um die Erfüllung der REM-S-Ziele zu unterstützen.

MERLIN entwickelt die Komponenten und Management-Tools für ein effizientes Energieressourcenmanagement für die europäischen elektrischen Eisenbahnen. Die Standardisierung wird einen wichtigen Beitrag zur zukünftigen Entwicklung, Umsetzung und Wirksamkeit leisten. Schließlich könnte ein optimiertes Energiemanagement für einen reduzierten Verbrauch zu Kosteneinsparungen führen, die in Form von niedrigeren Preisen an die Verbraucher weitergereicht werden könnten.