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Projekt zum Einbau neuartiger Energiespeicher in Eberswalder Obusse



Im September 2006 gewährte die ZukunftsAgentur Brandenburg rund 200.000 € an Fördermitteln für die Ausrüstung von Oberleitungsbussen der Barnimer Busgesellschaft mbh Eberswalde mit einem neuartigen Schwungmassenspeicher durch die RWS Railway Service GmbH Neuenhagen bei Berlin.

Das verwendete Schwungmassenspeichersystem wurde von den Projektpartnern Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) Dresden und Vossloh Kiepe GmbH Düsseldorf in Kooperation mit dem niederländischen CCM Centre for Concepts in Mechatronics B.V. Nuenen entwickelt und über einen Zeitraum von zwei Jahren getestet im Fraunhofer-Versuchsfahrzeug AutoTram auf einem Versuchsgelände in Bautzen getestet.

Die Grundlagen dieser Technologie wurde von den Firmen Vossloh Kiepe GmbH und CCM Centre for Concepts in Mechatronics B.V. gemeinsam in den Projekten ULEV-TAP 1 und 2 entwickelt. Nach Angaben der Entwickler und Produzenten konnte die Zuverlässigkeit des Systems wesentlich verbessert, die Selbstentladung reduziert und der Speicherwirkungsgrad erheblich erhöht werden. Bei dem derzeitigen Schwungmassenspeichersystem beträgt der nutzbare Energieinhalt 4 kWh.

Vorgesehen war mit dem Schwungmassenspeicher je nach Fahrstrecke eine Einsparung von bis zu 25% Elektronergie. Der Schwungmassenspeicher sollte einen Teil der beim generatorischen Bremsen freiwerdenden Energie aufnehmen und diese bei erhöhten Energiebedarf, z.B. beim Anfahren, wieder abgegeben. Desweiteren sollte ein elektrisches Fahren ohne Oberleitung über kurze Streckenabschnitte ermöglicht werden. Bei Nutzung dieses umweltfreundlichen Systems sollten sich die Betriebskosten erheblich verringern und keine keine Emissionen entstehen.

Für die Entwicklung und Konstruktion der Leistungselektronik einschließlich Schaltschränken und Gerätegerüsten, die serientaugliche Entwicklung der Hybridsteuereinheit auf Basis der Software des Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI), die Fertigung der Bedien- und Anzeigeeinheit, die Kühlsysteme für die Speicher- und Leistungselektronik sowie für die Kabelkonfektionierung zeichnete die Firma RWS Railway Service GmbH Neuenhagen bei Berlin verantwortlich.

Schwungmassenspeicher CCM 4 kWh


Die Umsetzung in den Oberleitungsbus musste jedoch aufgrund derzeit ungelöster Sicherheitsprobleme durch den Hersteller des Schwungmassenspeichers gestoppt werden. Durch die Explosion eines komprimierten Kühlmittels wurde der für einen Testlauf vorgesehene Schwungmassenspeicher stark beschädigt.

Die Firma RWS initiierte daraufhin das Projekt eines Kombispeichers, der ebenfalls in Kooperation mit den Projektpartnern Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) Dresden und Vossloh Kiepe GmbH Düsseldorf entwickelt werden sollte. Die Besonderheit des von RWS initiierten Projektes sollte die Kombination zweier unterschiedlicher Speichersysteme sein. Es sollten sowohl Hochleistungskondensatoren als auch Lithium-Ionen-Batterien miteinander kombiniert werden. Dadurch sollte die Lebensdauer des Kombispeichers wesentlich erhöht werden.

Das Kombispeichersystem sollte in idealer Weise die jeweils unterschiedlichen Stärken dieser beiden bereits teilweise kommerziell verfügbaren Energiespeicher verbinden. Der speziell für den Einsatz im Trolleybus angepasste modulare BOOSTCAP®-Speicher ist eine Entwicklung vom Fraunhofer IVI auf Basis von Modulen der Firma Maxwell Technologies. Er ermöglicht in Verbindung mit kompakter Leistungselektronik eine sehr hohe Leistungsdichte bei einer guten Zyklenfestigkeit. Moderne Li-Ionen-Akkus zeichnen sich dagegen durch ihre sehr hohe Energiedichte aus. RWS sollte im Rahmen des Projektes für den kompletten Speicheraufbau inklusive Peripherie-Entwicklung verantwortlich sein. Dabei war das Brandenburger Unternehmen für die Entwicklung des kompletten Kühlsystem und Teile der Leistungselektronik, die durch eine intelligente Steuerung des Energiehaushalts der beiden Energiespeicher deren Lebensdauer beträchtlich erhöhen soll, vorgesehen.

Der Kombispeicher federt die auf Traktionsbatteriesysteme im ÖPNV wirkenden Leistungsspitzen bei hohen Belastungen an Steigungen, beim Anfahren oder beim Bremsen durch Hochleistungskondensatoren ab und nimmt einen Teil der beim generatorischen Bremsen freiwerdenden Energie auf. Diese kann bei erhöhten Energiebedarf, z.B. beim Anfahren, wieder abgegeben werden. Da diese Spitzenbelastungen maßgeblichen Anteil an der Kostenermittlung der Energieversorger haben, ergeben sich für den Betreiber Einspareffekte bei den Energie- und Betriebskosten. Bei Nutzung dieses umweltfreundlichen Systems entstehen keine Emissionen.

Der Kombispeicher wird zuvor im Fraunhofer-Versuchsfahrzeug AutoTram umfassend getestet. Danach soll der mit Leistungselektronik, Steuerung und Kombispeicher auszurüstende Obus in Eberswalde in Betrieb genommen werden.

Der neue Kombispeicher stellt eine anspruchsvolle und zukunftsweisende Alternative mit einem nach Auffassung der Entwickler hohem Marktpotential dar.

Das neue Kombispeicherspeichersystem sollte erstmals in einen Serienbus, dem Gelenkobus 029 vom österreichischen Typ ÖAF Gräf & Stift NGE 152 M17 der Barnimer Busgesellschaft mbH Eberswalde, an Stelle des Notfahraggreagtes eingebaut werden.

Gelenkobus Nr.029 vom österreichischen Typ ÖAF Gräf & Stift NGE 152 M17


Laut Angaben der Firma RWS Railway Service GmbH begannen die Arbeiten am 4. Oktober 2006. Am 20.10.2006 überführte die Barnimer Busgesellschaft mbH den Gelenkobus 029 vom österreichischen Typ ÖAF Gräf & Stift NGE 152 M17 von Eberswalde nach Neuenhagen bei Berlin. Ende Mai 2007 sollten die Umbauarbeiten abgeschlossen sein. Dazu kam es aus zur Zeit nicht bekannten Gründen jedoch nicht.

Am 10.05.2007 wurde der Gelenkobus 029 vom österreichischen Typ ÖAF Gräf & Stift NGE 152 M17 durch die Barnimer Busgesellschaft mbH ohne den Einbau eines neuartigen Energiespeichers von der Firma RWS Railway Service GmbH Neuenhagen bei Berlin nach Eberswalde zurückgeholt und abgestellt.

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