U-Bahn startet mit Bremsenergie durch

Energie wird bei den Wiener Linien nicht verschwendet. Schon heute wird beim Bremsen der U-Bahn Strom gewonnen. Ein neues Pilotprojekt namens "Brake Energy" soll die nachhaltige Nutzung dieser Energie auf ein neues Level bringen.

Die Öffis bewegen das Leben in Wien und sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. Um rund 950 Millionen Fahrgäste pro Jahr zu transportieren, braucht es sehr viel Energie. Allein der U-Bahn-Betrieb verbraucht rund 40 Prozent des gesamten Stromverbrauchs der Wiener Linien. Jährlich sind das 170 Gigawattstunden, was dem Jahresverbrauch von 50.000 Haushalten entspricht. Die Wiener Linien arbeiten laufend daran, energieeffizienter zu werden. Die Bremsenergie wird schon heute von anderen Zügen in der Nähe zum Anfahren genützt. Das Projekt "Brake Energy", bei dem die überschüssige Bremsenergie der U-Bahn-Züge als elektrische Energie in den Stromkreislauf zurückgeführt wird, könnte nachhaltig dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken. Bremsenergie, die nicht von einer anderen U-Bahn zum Anfahren genützt wird, soll auf diesem Weg zur Versorgung der Stationen beitragen.

U wie umweltfreundlich

Bremsenergie wird eigentlich schon seit einiger Zeit genutzt, doch "Brake Energy" hebt das auf eine neue Ebene. Das DC-750-V-Bahnnetz, also jener Schienenverkehr, der mit 750 Volt Gleichstrom betrieben wird und bei dem fünf U-Bahn-Linien auf einer Gesamtnetzlänge von derzeit rund 79 Kilometer verkehren, könnte damit noch umweltfreundlicher werden. Der Trick dabei: Überschüssiger Gleichstrom wird in Wechselstrom umgewandelt und kann so ins Stromnetz eingespeist werden. Gefördert mit Mitteln des FTI-Innovationsfonds der Wiener Stadtwerke, Projektpartner Wiener Lokalbahn und ideologisch im Sinne der STEP-2025-Philosophie der Stadt Wien, ist das Potenzial enorm. Aktuell ist "Brake Energy" in der Testphase. Die Projektleiterin seitens der Wiener Linien, Eva Keuschnig, erklärt die Zusammenhänge.

inwien.at: Bremsenergie wird zur Stationsenergie. Wie läuft dieser Prozess ab?

Eva Keuschnig: Alle U-Bahnen und Straßenbahnen der Wiener Linien können bereits Bremsenergie als elektrische Energie zurückgewinnen. Sie speisen diese Energie ins Gleichstromnetz ein, wodurch sie von Zügen im nahen Umfeld beim Anfahren genutzt werden kann. Ist aber keine anfahrende U-Bahn in der Nähe, bleibt die Energie ungenutzt. Hier setzt die Pilotanlage an: Der Gleichstrom wird in Wechselstrom umgewandelt und in jenes Stromnetz der Wiener Linien eingespeist, mit dem die Stationen versorgt werden.

Was waren die technischen Herausforderungen bei der Umsetzung?

Die erforderlichen Schnittstellen für die Kommunikation zwischen der bestehenden Anlagentechnik und der Wechselrichteranlage zu schaffen, war eine Herausforderung. Da es sich um eine neue Anlagentechnik handelt, musste sie neu definiert werden. Auch die Auswertung der Energieeinsparung ist keine leichte Aufgabe, weil dafür alle Änderungen der Energieflüsse beobachtet werden müssen, um eine genaue Aussage über die Effizienz treffen zu können.

Wie wird die Energieumwandlung und -verwertung gesteuert? Gibt es dafür eine neue Software und läuft alles maschinell ab?

Die Umwandlung über den Wechselrichter erfolgt über eine intelligente Steuerung. Unsere Erwartung ist, dass sie den optimalen Einsatz der Bremsenergie ermöglicht. Die Einspeisung in das interne 20-kV-Netz der Wiener Linien erfolgt direkt und wird sofort verbraucht. Das bedeutet, dass der Energiebezug für das Stationsnetz um diese Energie reduziert wird.

Aktuell wird die Pilotanlage getestet. Wo und wie wird das durchgeführt und laufen die Tests wie geplant?

Die Anlage wird aktuell in Teilfunktionstests getestet und ist noch nicht im Vollbetrieb. Die ersten Tests waren erfolgreich und wir sind zuversichtlich, dass unsere Erwartungen erfüllt werden. Derzeit laufen Tests zur Integration mit der bestehenden Infrastruktur.

Ist im Erfolgsfall eine wienweite Ausweitung angedacht?

Die Ergebnisse des Testbetriebes werden die Grundlage für weitere Investitionsentscheidungen bilden. Wichtig sind aber nicht nur die Erfolge der Energieeinsparung, sondern auch die Erfahrungen in der Betriebsführung und Wartung. Der Einbau einer Wechselrichteranlage ist jedoch nicht in jedem Traktionsunterwerk sinnvoll. Das Einsparungspotenzial ist abhängig von der Streckentopologie und bei zu breitflächigem Einsatz von Wechselrichteranlagen wird das Einsparungspotenzial pro Anlage stark reduziert.

Gibt es erste Schätzungen, wie viel Energie gespart wird, beziehungsweise gibt es andere Kennzahlen zum Projekt?

Das Potenzial ist tageszeitabhängig und wird von den Zugintervallen beeinflusst. In den Randzeiten und an Wochenenden ist das Einsparpotenzial höher. In diesen Zeiten ist die Wahrscheinlichkeit, dass andere Züge die Energie aufnehmen, geringer. Wir gehen davon aus, dass die Pilotanlage einige U-Bahn-Stationen versorgen kann. Durch jede nicht in den Bremswiderständen abgeführte Energie kann die Gesamteffizienz des U-Bahn-Betriebs gesteigert werden. Jedoch soll weiterhin bevorzugt Bremsenergie für andere Züge im Gleichstromnetz genutzt werden. Und nur wenn das nicht möglich ist, wird die Energie im Stationsnetz verwendet.

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