Energieoptimierung Transportwesen

Tagtäglich fahren sie zu Tausenden durch die Innenstädte und über Land und bringen unzählige Menschen von A nach B. Straßenbahnen und U-Bahnen sowie Oberleitungsbusse oder Fernzüge sind ein elementarer Bestandteil des modernen Verkehrswesens und tragen mit ihren stetig wachsenden Fahrgastzahlen enorm zu einer nachhaltigen Verkehrswende bei. Doch dieser Fokus auf öffentliche Verkehrsmittel als Weg hin zu einer Entlastung des Straßennetzes und einem geringeren CO2-Austoß, wirft weitere Fragen auf.

Wie wird es in Zukunft möglich sein, das öffentliche Transportwesen noch energieeffizienter zu gestalten? Wie müssten die einzelnen Fahrzeuge technisch aus- und umgerüstet werden, um diesen stetig wachsenden Anforderungen standzuhalten? Und was sind die Anreize für Betreiber dies auch zu tun? Dass das bereits alles möglich ist, welche technischen Lösungen dahinterstecken und welche Vorteile diese mit sich bringen, soll im Folgenden genauer beleuchtet werden.

Technische Lösungen für energieeffizientere Fahrzeuge

Mit jeder Bremsung eines Fahrzeuges entsteht Energie, die dann zugleich aber auch wieder verloren geht. Energie, die beim energieintensiven Anfahren oder beim Beheizen des Innenraums im Winter dringend benötigt würde. Die Lösung für dieses Problem wäre ein sogenannter Schwungmassenspeicher, der unter anderem auch in Notstromaggregaten verwendet wird.

Doch solche sogenannten Nutzbremsen können auch in allen elektrisch betriebenen Verkehrsmitteln Anwendung finden. Hierbei werden die Fahrmotoren gleichzeitig als Generatoren genutzt. Ein magnetisch gelagerter Rotor wird durch den Bremsvorgang in Bewegung gebracht und die dadurch erzeugte Bewegungsenergie kann dann auf unterschiedliche Weise gespeichert werden. Die entstandene Energie kann dann entweder in die Stromversorgungssysteme zurückgespeist oder in einem Akku oder Superkondensator direkt im Fahrzeug gespeichert werden. Je nachdem, ob es sich um ein Wechsel- oder ein Gleichstromnetz handelt, kann die erzeugte Energie dann besser oder schlechter eingespeist werden. Während Wechselstromnetze meist rückspeisefähig sind und damit die Energie der Nutzbremse direkt aufnehmen können, müssen in einem Gleichstromnetz beispielsweise Schwungräder als Zwischenspeicher eingesetzt werden.

Die Vorteile energieoptimierter Fahrzeuge

In modernen Fahrzeugen können auf diese Weise 25 bis teilweise sogar 40 Prozent der zum Antrieb benötigten Energie zurückgewonnen werden. Bei Drehstromeisenbahnen, wie beispielsweise bei einigen Bergbahnen, beträgt dieser Wert sogar circa 50 Prozent. Aufgrund des magnetgelagerten, berührungsfreien Rotors, ist ein Schwungmassenspeicher außerdem verschleißfrei. Der dadurch gering gehaltene Wartungsaufwand bietet ein hohes Einsparpotenzial für mögliche Betreiber. Die so entstehenden Einsparungen sind eklatant und haben einen großen Einfluss auf die allgemeine Kosteneffizienz der einzelnen Fahrzeuge. Gerade in Hinblick auf die steil ansteigende Auslastung in allen Bereichen des Transportwesens sollten Betreiber daher über eine Umrüstung ihrer Flotte nachdenken und mit diesen Technologien einen zusätzlichen Beitrag zu einer optimierten Verkehrswende leisten.