5.1 Theorie und Praxis

Jul 23rd, 2010 by Stefan Fassbinder

Jedenfalls im Prinzip ist das so. Die Praxis zeigt leider allzu häufig, dass unser oben genannter IC-Zug aus einer Lokomotive der BR 120 oder der moderneren Nachfolgerin BR 101 und 9 Reisezugwagen überraschend zum Bremsen gezwungen wird oder der Fahrplan – bzw. des Lokführers Bestreben, ihn wieder einzuholen – das sanfte Bremsen über nur 4 von 40 Achsen nicht gestattet. Der ganze Zug muss beitragen. Der Geruch von heißen Bremsscheiben zeugt davon. Tatsächlich konnte die Lok wieder einmal nur einen kleinen Teil der kinetischen Energie zurück gewinnen. Das ist leider an der Tagesordnung, auch im Nahverkehr, wo moderne Doppelstockwagen mit einer modernen Umrichter gesteuerten Lokomotive wie der BR 146 auf einer traditionellen Strecke verkehren. Lassen wir einen solchen Zug mit 5 Wagen doch einmal von Aachen nach Dortmund fahren. Der Zug wiegt etwa 300 t, fährt in der Regel 140 km/h schnell und hält auf der Strecke 22 Mal. Zwei Stationen lassen wir unberücksichtigt, weil es sich um Stadtteile von Aachen handelt und dazwischen sicher nicht die volle Geschwindigkeit erreicht wird. Dann verbraucht der Zug allein für die 20 Beschleunigungs-Vorgänge etwa 1450 kWh – die, wie klar geworden sein sollte, den Löwenanteil des gesamten Energie-Verbrauchs ausmachen. Allein zur Überwindung der Reibungswiderstände, führe der Zug die gesamte Strecke konstant mit 140 km/h, wäre nur halb so viel aufzuwenden. Tatsächlich ist es noch weniger, da der Zug – leider – bei Weitem nicht dauernd so schnell fährt und die Luftreibung im Quadrat zur Geschwindigkeit steigt. Zur Beschleunigung ist also deutlich mehr als doppelt so viel Energie aufzuwenden wie zum »eigentlichen Fahren«. Im Idealfall werden von diesem größeren Anteil des Energie-Verbrauchs beim zweimaligen Durchlaufen des gesamten Antriebsstrangs mit dem erwähnten Wirkungsgrad von jeweils 87% also insgesamt 75% zurück gewonnen. Sind es im Realfall vielleicht nur 25%, so ergibt dies einen Unterschied von 725 kWh. Bei einem Preis von nur 5,5 Cent je Kilowattstunde macht dies 40 € je Fahrt aus. Beim Verbrauch wird bei der DB, je nach Tageszeit, eher mit 9 Cent gerechnet, doch für die Rückspeisung liegt der Satz deutlich niedriger; warum auch immer. Die Frage, wer sich den »Gewinn« einsteckt, wenn Strom von einer DB-Lok in eine andere DB-Lok fließt, müssen die Betriebswissenschaftler der DB untereinander klären. Die Antwort liegt wahrscheinlich in den Privatbahnen, die ebenfalls Strom aus dem DB-Netz entnehmen und nach Verbrauch abrechnen. Die Fahrzeuge sind mit geeigneten Stromzählern ausgerüstet, die Verbrauch und Rückspeisung getrennt erfassen, denn es kann nicht angehen, dass ein Nutzer ein fremdes Netz – zuerst zum Verbrauch und dann zum Rückspeisen – zwei Mal nutzt und unter dem Strich nichts dafür bezahlt. Dann dürfte auch Blindleistung nicht berechnet werden, denn hier handelt es sich gleichsam auch um Blindleistung: Spannung und Strom haben im Allgemeinen das gleiche Vorzeichen, was dem »Verbrauch« entspricht; zeitweise aber eben nicht, einer Rückspeisung von Energie in das Netz entsprechend. Bei der »klassischen« Blindleistung wechseln sich diese Zustände periodisch im Millisekunden-Bereich ab. Bei der Rückspeiseleistung verläuft der Wechsel stochastisch und eher im Bereich von Sekunden bis Minuten. Ansonsten liegt in beiden Fällen genau der gleiche Zustand vor. So viel zur Erklärung der unterschiedlichen Tarife für »neuen« und »gebrauchten« Strom, obwohl doch der Strom immer »neuwertig« beim Verbraucher ankommt, und damit zurück zu den Kosten, Preisen und Einspar-Potenzialen unseres Regionalzuges bei der Rückspeisung:

Bei 6 Fahrten pro Tag und 5,5 Cent pro Kilowattstunde kommen 240 €, bei 300 Verkehrstagen im Jahr 72.000 € zusammen. Über das voraussichtlich 30 Dienstjahre währende Leben der Lok könnte der optimale Einsatz der – nun schon einmal eingebauten und somit bezahlten! – Spartechnik gegenüber deren geschätztem gegenwärtigem, suboptimalem Gebrauch also über 2 Millionen Euro einsparen, wenn nur die Technik rund herum jener in der Lok entspräche und angemessen ausgelegt wäre. Insgesamt, so lässt sich hiermit schätzen, könnte die Rückspeisetechnik im Laufe der Dienstzeit der Lok etwa 3 Millionen Euro einsparen, also etwa so viel wie die ganze Lok gekostet hat – die ganze Lok und nicht etwa nur der Mehrpreis dieser Spartechnik! Dabei wurde mit heutigen Energiepreisen gerechnet und nur die Energiekosten berücksichtigt, nicht der eingesparte Verschleiß an Bremsscheiben und Bremsbelägen (Bild 23).