248 FachwissenBahnenergieversorgung 116 (2018) Heft 7 DC-Bahnnetze und Elektromobilität – Überlegungen zu deren Symbiose Adolf D. Müller-Hellmann, Bergisch Gladbach Die signifikante Steigerung der Energie- und Leistungsdichte bei Lithium-Ionen-Batterien gegenüber bisher verwendeten Speichern und deren sich abzeichnenden weiteren Zunahme beflügelt die Einführung der elektrischen Antriebstechnik in nicht leitungsgebundenen Fahrzeugen des ÖPNV und des Individualverkehrs. Zur Bereitstellung des Gleichstromes für die Ladung der Fahrzeug-Batterien können vorhandenen Gleichspannungsinfrastrukturen von Bahnen verwendet werden. DC TRACTION SYSTEMS AND ELECTROMOBILITY – REFLECTIONS ON THE SYMBIOSIS The significant increase in the energy and power density of lithium-ion batteries compared to previously used storage systems and their expecting further growth is fueled by the introduction of electric drive technology in non-rail vehicles in public transport and private transport. To provide DC power to charge the vehicle batteries, existing DC rail infrastructures may be used. RÉSEAUX FERROVIAIRES ÉLECTRIFIÉS EN COURANT CONTINU ET ÉLECTROMOBILITÉ – RÉFLEXIONS SUR LA SYMBIOSE L’accroissement significatif en énergie et puissance des batteries lithium-ion en comparaison des systèmes de stockage utilisés précédemment ainsi que leur croissance attendue supplé-mentaire alimentent l’introduction de technologie de commande de la traction dans le véhicules non ferroviaires dans les transports publics et privés. Afin de fournir la puissance continue pour charger les batteries, il pourra être utilisé les infrastructures ferroviaires en courant continu. 1 Einleitung Die erreichte Energie- und Leistungsdichte von Lithium-Ionen-Batterien ebnet zunehmend den Weg zur Einführung der elektrischen Antriebstechnik für Fahrzeuge zum Transport von Personen und Gütern im leitungsungebundenen Straßenverkehr. Diese ermöglicht dem öffentlichen Personen-Nahverkehr (ÖPNV), der bereits mehr als zwei Drittel der von ihm erbrachten Verkehrsleistung mit leitungsgebundenen elektrischen Bahnen realisiert, die elektrische Antriebstechnik auch im Busbereich in Angriff zu nehmen. Damit eröffnen sich vielfältige Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz in diesem Bereich, denn • der gegenüber dem Dieselantrieb bessere Wirkungsgrad des elektrischen Antriebs reduziert den Energiebedarf insbesondere wegen der häufigen Anfahrten der Busse infolge der kurzen Haltestellenabstände signifikant, • der elektrische Antrieb ermöglicht die teilweise Rückspeisung der im Fahrzeug gespeicherten kinetischen Energie während der beim Betrieb von ÖPNV Bussen sehr häufigen Bremsvorgänge, • die Ladung und Entladung der Batterien erfolgt mit einem sehr guten Wirkungsgrad. 2 Varianten des Einsatzes von Batteriebus-Systemen 2.1 Übersicht Batteriebus-Systeme sind in vielfältigen Ausgestaltungsformen vorhanden. Sie unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Ladestrategien und Ladeverfahren sowie der gewählten Antriebs-, Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungskonzepten. Ladung während der Betriebsruhe Overnight Charging Ladung während der Betriebszeit Opportunity Charging im Stand während der Fahrt In Motion Charging (IMC) 3AC10 kV 50Hz 3~ 3~ ASM 3~ Bild 1: Prinzipielle Einteilung der Ladestrategien für Batteriebusse (alle Grafiken: Müller-Hellmann). b Probeheft zur Ansicht
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