Idee
Im Bestreben um die Steigerung der Energieeffizienz des Transportsektors nimmt der ÖPNV eine führende Rolle ein. Bereits heute gibt es Lösungen, um vorhandene Rekuperationsenergie von Stadtbahnen zu nutzen sowie anderen Elektrofahrzeugen die Mitbenutzung der existierenden Bahninfrastruktur zu ermöglichen. Die Herausforderung besteht darin, die Komponenten für den jeweils vorliegenden Fall anzupassen und aufeinander abzustimmen. Um die Möglichkeiten und Beschränkungen adäquat zu berücksichtigen, braucht es einen ganzheitlichen Regelansatz. Zudem sollen netzdienliche Maßnahmen gefördert werden, um eine stärkere Nutzung der erneuerbaren Energien zu begünstigen.
Das GUW+-Projektkonsortium arbeitet an der Umsetzung eines Konzeptes für die gemeinsame Energieversorgung für Elektrobusse und Stadtbahnen, das die Integration netzdienlich wirksamer Energiespeicher in Gleichrichterunterwerke mit bidirektionalem Netzanschluss und eine von der Bahnenergieversorgung galvanisch getrennte Energieversorgung von E-Bus-Ladestationen vorsieht. Dabei werden bestehende rechtliche Rahmenbedingungen berücksichtigt und Anpassungsbedarf aufgezeigt.
Das neuartige Versorgungskonzept GUW+
Ziele
GUW+ verfolgt das übergeordnete Ziel, den Markthochlauf der Elektromobilität auf dem Gebiet des straßengebundenen öffentlichen Nahverkehrs umfassend zu unterstützen.
Die Kosten für die Schaffung von Bus-Ladeinfrastruktur sinken, indem bestehende kommunale Infrastruktur mit genutzt wird. Nach ihrem Buseinsatz werden zudem die Batterien einer stationären Nachnutzung zugeführt. So lassen sich die Lebenszykluskosten des E-Busses erheblich senken.
► Schaffung kostengünstiger Busladung durch Integration in bestehende kommunale Infrastruktur
Die Stadtbahn-Infrastruktur ist ähnlich wie die zu schaffende Infrastruktur für E-Bus-Ladestationen aufgebaut (Gebäude, Netzanschluss, Leistungselektronik). Indem bestehende Infrastruktur im GUW+ mitbenutzt wird und notwendige leistungselektronische Komponenten einfacher ausgeführt werden können, sinken die Investitionskosten.
► Stärkung der Elektrifizierung im ÖPNV (E-Busse) durch Batterie-Nachnutzung
Durch ein geschlossenes Nachnutzungskonzept der kostenintensiven Traktionsbatterien (ca. 30 % eines durchschnittlichen E-Busses) im GUW+, d. h. innerhalb desselben Betriebs, sinken die Lebenszykluskosten der E-Busse. Dadurch wird die Anschaffung attraktiver. Der im Unterwerk integrierte Batteriespeicher ermöglicht weitere Amortisationspfade, darunter die Verstetigung des unstetigen Strombezugs, die Speicherung von Bremsenergie, die Erbringung von Netzdienstleistungen sowie die Aufrechterhaltung der Stromversorgung des ÖPNV bei Netzausfall.
► Sicherstellung der Nachhaltigkeit und Übertragbarkeit des Gesamtkonzeptes auf andere Städte
Durch die Integration des GUW+-Demonstrators in die Bestandsinfrastruktur des Umsetzungspartners ÜSTRA AG lassen sich die oben erwähnten Szenarien im normalen Fahrbetrieb elektrischer Bahnen und Busse demonstrieren. Mithilfe der Erfahrungen aus einem Jahr Testbetrieb können die Auslegungswerkzeuge validiert werden, die für die künftige Breitenwirkung erforderlich sind.