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Lastflussanalyse

Da Straßen- und Stadtbahnen heutzutage fast ausschließlich elektrisch über Fahrleitungen oder Stromschienen betrieben werden, ist eine zuverlässige Energieversorgung essentieller Bestandteil der Verkehrsinfrastruktur. Diese wird in den meisten Fällen über ungeregelte Gleichrichterunterwerke gewährleistet, welche Strom bei einer fest eingestellten Spannung einspeisen. Hierbei beeinflusst die Höhe der Spannung maßgeblich die entstehenden Leitungsverluste.

Weiteren Einfluss auf die Fahrleitungsspannung üben die Fahrzeuge durch ihr Fahrverhalten aus. Beim Beschleunigen senkt sich die Fahrleitungsspannung ab, wird beim Bremsen Energie zurückgespeist, erhöht sie sich kurzzeitig. Um Überspannungen zu vermeiden, muss in vielen Fällen überschüssige Energie durch einen Bremswiderstand ungenutzt in Wärme umgewandelt werden. Dies erhöht selbstverständlich die Verluste des Gesamtsystems.

Aus diesem Grund gilt es, die letztgenannte Betriebsweise so gut es geht zu vermeiden. Die Möglichkeit der Rückspeisung wird durch unterschiedliche Faktoren, wie zum Beispiel Netzspannung, Vermaschungsgrad, Anzahl vorhandener Fahrzeuge und Fahrplantaktung maßgeblich beeinflusst. Um das Potential der Rückspeisung besser nutzen zu können, ist es wichtig, die genauen Zusammenhänge dieser Faktoren zu erforschen und möglichst realitätsgetreu zu simulieren. Hierbei helfen Messdaten aus realen Netzen und unterschiedliche Berechnungsmodelle. Ziel ist es, durch beispielsweise geeignete Steuerung einzelner Systemkomponenten einen Rückgang von Verlustenergie zu erreichen.