Internationales Verkehrswesen (67) 4 | 2015 38 Energiespeicher in-der Wüste kühlen Energiespeicher, Kühlsysteme, Batteriekühlung, Katar, Nahverkehr In Katar fahren ab 2016 Straßenbahnen von Siemens, die sowohl Kondensatoren als auch Batterien nutzen-und unterwegs ohne Oberleitung auskommen. Für eine ausreichende Kühlung der Energiespeicher unter den extremen Bedingungen setzt Siemens auf Systeme von Technotrans aus dem münsterländischen Sassenberg. Der Autor: Christian Walczyk B isher gibt es in der sogenannten Katar Education City in Katars Hauptstadt Doha keinen Schienenverkehr. Die 19 Hybrid-Straßenbahnen vom Typ Siemens Avenio werden also ab dem kommenden Jahr für einen ungewohnten Anblick sorgen, zumal sie auf dem insgesamt 11,5 km langen Netz vollkommen ohne die üblichen Oberleitungen auskommen werden. Möglich macht dies ein Hybrid-Energie-Speichersystem, das mit „Supercaps“ genannten Doppelschichtkondensatoren und Li-Ion-Batterien für eine umweltfreundliche und eiziente Fahrt sorgt. Dank der Kombination von Kondensator und Batterie soll der Avenio zudem im Jahresschnitt 30 % weniger Energie als vergleichbare Modelle mit Oberleitung verbrauchen. Für Siemens ist der Auftrag aus Katar ein klassisches Turnkey-Projekt. Daher legte das Unternehmen im Entwicklungsprozess großen Wert auf eine problemlose Abstimmung der verschiedenen Partner. Beim Avenio für Katar setzt der Hersteller auf zwei verschiedene Batterie-Produzenten, mit denen Technotrans eng zusammen arbeitete, um die Kühlung optimal auf die jeweilige Batterie auslegen. Dabei mussten die besonderen Umfeldbedingungen in Katar mit teilweise über 50 °C Tagestemperatur bei hoher Luftfeuchtigkeit und Beeinträchtigungen durch Sand berücksichtigt werden. Batterie, Kondensatoren und Kühlung sind auf dem Dach der Straßenbahn verbaut. Die Kondensatoren sind immer dann gefordert, wenn der Avenio beschleunigt und daher viel Energie in kurzer Zeit benötigt. Umgekehrt laden sie sich bei jedem Bremsvorgang wieder auf. Die Batterie hingegen stellt ihre Energie vorrangig während der gleichmäßigen Fahrt zur Verfügung und versorgt die übrigen elektrischen Systeme an Bord. Geladen werden die Energiespeicher an den insgesamt 24 Stationen in der Katar Education City bis zu fünf Sekunden lang über einen Pantografen, der Kontakt zur Stromschiene herstellt (Bild 1). Bei all diesen Prozessen entsteht - zusätzlich zu den schon hohen Außentemperaturen in Katar - Wärme. Zusätzliche Energie gibt es an den Endpunkten der Strecke. Sollte an einer Haltestelle ein Gleichspannungswandler ausfallen und der Kondensator nicht ausreichend Energie erhalten, haben die Batterien genug Reserven, um auch große Distanzen bis zu den Endhaltestellen zu überbrücken. Besonders eizient und leistungsfähig funktionieren die Energiespeicher aber nur in einem bestimmten Temperaturbereich. Für einen reibungslosen Betrieb benötigen sie daher eine efektive Kühlung. Während Klimaanlagen im Bereich Mobility meist Kühlluft erzeugen, setzt Technotrans auf Wasserkühlung. Für die Kondensatoren und Bild 1: Siemens Avenio-Straßenbahnen für Katar sind für oberleitungsfreien Betrieb ausgelegt. Illustration: Siemens MOBILITÄT ÖPNV Internationales Verkehrswesen (67) 4 | 2015 39 ÖPNV MOBILITÄT Batterien sind die Systeme jeweils so ausgelegt, dass sie sich auch bei den höchsten Außentemperaturen in Katar auf nicht mehr als 20 °C erwärmen. Kühlsysteme von Technotrans arbeiten bei Temperaturen zwischen -25 und 60 °C problemlos und kommen auch in stationären Umrichterstationen zum Einsatz, dann allerdings mit- entsprechend hohen Kapazitäten bis 900-kW. Neben den hohen Temperaturen stellen auch äußere Faktoren wie beispielsweise der feine Wüstensand eine Herausforderung dar. Außerdem forderte Siemens eine redundante und möglichst leichte Kühllösung, um das Gewicht der Bahn gering zu halten. Technotrans unterbot das vorgegebene Maximalgewicht deutlich und qualiizierte alle Kühlungen über die obligaten Zertiikate hinaus für den Einsatzzweck. Heute können modular aufgebaute Standardlösungen für praktisch alle Anforderungen angeboten werden (Bild 2): Energiespeicher-Kühlungen von Technotrans sind in Straßenbahnen in Nord- und Südamerika verbaut oder kühlen Umrichterstationen Christian Walczyk Leiter Industrial System Solutions, technotrans AG, Sassenberg christian.walczyk@technotrans.de Bild 2: Technotrans-Kühlsysteme der zeta.k-Reihe haben neben der Wasserkühlung auch eine Freikühler-Funktion. Foto: Technotrans AG bei Bahn- und Bus-Projekten, unter anderem bei den Stadtwerken in Münster. Einen Prototypen der Hybrid-Straßenbahn hat Siemens über Monate im Prüf- und Validationscenter Wegberg-Wildenrath getestet, gebaut wird der Avenio noch bis Ende 2015 in Wien. Dann sind alle Bahnen fertiggestellt und ausgeliefert. Schon 2016 soll der Regelbetrieb in Katar starten. ■ Die englischsprachige Ausgabe von Ihr Ansprechpartner für Werbung: Tim Feindt • 040 23 714 -220 • tim.feindt@dvvmedia.com NEU! Messeverbreitung: • International Transport Forum Summit 2016: Green and Inclusive Transport, Leipzig18. - 20.5. 2016 • Metropolitan Solutions (Smart & Green Cities), Berlin, 31.5. - 02.6. 2016 • transport logistic China Internationale Fachmesse für Logistik, Telematik und Verkehr, Shanghai, 14. - 16.06. 2016 • 14. Europäischer Verkehrskongress, Wien, 15. - 17.06.2016 • CONCAREXPO 2016, Intern. Expo and Congress for connected Car and Future Mobility Solutions, Düsseldorf, 29. - 30.6. 2016 • 8. Internationaler Cities for Mobility Kongress, Stuttgart, 19.06. - 21.06. 2016 International Transportation 1/ 2016: Erscheinungstermin: 10. Mai 2016 Anzeigenschluss: 15. April 2016 International Transportation