1 Energie-Erzeugung bei der Bahn
Dez 30th, 2009 by Stefan Fassbinder
Die DB AG verfügt über ein eigenes Bahnstromnetz, im Westen Deutschlands vorwiegend, vereinzelt jedoch auch im Osten, aus eigenen Kraftwerken oder aus separaten Generatoren an Kraftwerks-Standorten der öffentlichen Versorgung gespeist, die den ungewöhnlichen Einphasen-Wechselstrom mit der niedrigen Frequenz von 16,7 Hz erzeugen (Tabelle 1). Dazu gehört ein eigenes 110-kV-Hochspannungsnetz, das den Fahrstrom auf die einzelnen Bahn-Unterwerke verteilt. Man kann die Hochspannungs-Freileitungen, eigentlich ein Zweiphasen-Wechselstromnetz mit geerdeter Mittelanzapfung, gut vom öffentlichen 110-kV-Drehstromnetz unterscheiden, da die Leiterseile im Gegensatz zu den Dreiergruppen des Drehstroms stets als Zweiergruppen auftreten (Bild 5). Strom für stationäre Anwendungen wie etwa die Beleuchtung von Bahnhöfen wird aus dem öffentlichen 50-Hz-Drehstromnetz bezogen. Wo Bahnstrom fehlt, gehört auch die Zugvorheizung hierzu. Auch die Weichenheizung, die bei Frost und Schneefall die Weichen gängig halten soll, was leider nicht immer der Fall ist, wird auf elektrifizierten Strecken mit Bahnstrom, auf nicht elektrifizierten Strecken mit Netzstrom betrieben – was auch wiederum seinen Anteil Energie kostet: 10 kW bis 15 kW sind hier erforderlich, und das für etwa 400 Stunden jährlich.
Tabelle 1: Stromnetz der DB AG im Überblick
In den Unterwerken wird der Bahnstrom dann auf die Fahrdrahtspannung von 15 kV herunter gespannt. Die Toleranz ist größer als im öffentlichen Netz, Abweichungen von 12 kV bis 17,25 kV, kurzfristig sogar von 11 kV bis 18 kV, sind erlaubt. Damit müssen die Triebfahrzeuge fertig werden, denn es handelt sich hier um ein Netz, an dem ausschließlich sehr große und noch dazu sehr unstete Lasten betrieben werden. Etwa 6 MW Traktionsleistung darf man für eine Elektrolokomotive rechnen, dazu Hilfsbetriebe und Blindleistung. Ein ICE-Triebzug nimmt ungefähr 8 MW auf. Da diese modernen Fahrzeuge beim Bremsen auch in das Netz zurück speisen können und häufig in »Doppeltraktion«, also zu zweit verkuppelt, verkehren, kann die Leistungs-»Aufnahme« einer einzigen solchen Last innerhalb weniger Sekunden von -16 MW bis 16 MW, also um 32 MW, schwanken – sofern die Belastbarkeit des Fahrdrahts dies überhaupt zulässt. In jedem Fall stellt dies eine echte Herausforderung für den Netzbetrieb dar.
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