Technische Aspekte Stromliberalisierung. Dipl.-Ing. Tobias Vanicek Schienen-Control GmbH

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1 Technische Aspekte Stromliberalisierung Dipl.-Ing. Tobias Vanicek Schienen-Control GmbH

2 Inhalt Eisenbahnunternehmen Netzaufbau Vom Bahnfahrplan zum Stromfahrplan Folie 2

3 Eisenbahnunternehmen in Österreich Marktteilnehmer mit Stichtag EVU im ÖBB-Netz 8 mit Sitz im Ausland 19 EVU im Güterverkehr 5 EVU im Personenverkehr 8 EVU im Güter- und Personenverkehr Alle Unternehmer führen auch Züge mit elektrischer Traktion und beziehen somit Strom der ÖBB-Infrastruktur AG Neben Incumbent sind die größten EVUs WESTbahn, Lokomotion, LTE, CargoServ und TX Logistik Folie 3

4 Leistungsentwicklung und Energieverbrauch Stärkster Stromzuwachs 1991 mit 14,9% durch NAT 91 Steigende Bahnverkehrsleistung, aber Stromverbrauch stagniert durch Rekuperation Höchste Lastspitze 2010 von 494 MW; Tendenz durch Taktfahrplan steigend 5% der Btkm werden durch thermische Traktion erbracht Quelle: Eisenbahnhandbuch 2012; Schienen-Control Folie 4

5 Netzkomponenten - Kostenzuordnung 50 Hz/16.7 Hz Umformer Umrichter 110 kv/16.7 Hz G 50 Hz Stromnetz 16.7 Hz Kraftwerk 110 kv/15 kv 15 kv/16.7 Hz Bahnnetz IBE Vorgelagertes Netz E-Control Durchleitung und Umformung Mindestzugangspaket Folie 5

6 ÖBB-Bahnstromleitungsnetz 2AC 55/110kV 16,7Hz 2/3 Zugleistung in Ostösterreich Kraftwerke aber im Westen Quelle: ÖBB Infrastruktur AG Folie 6

7 Bahnstromversorgung ÖBB 15kV 16,7Hz Werksgruppe West Ein Speicherkraftwerk Spullersee, zwei Laufkraftwerke Braz und Fulpmes, ein Umformerwerk Schönberg und eine Schaltstelle zählen zur Erzeugung Bereich West. Werksgruppe Mitte Vier 16,7 Hz- Kraftwerke und zwei 50 Hz- Eigenbedarfskraftwerke bilden die Erzeugung Bereich Mitte Werksgruppe Ost Die Werksgruppe besteht aus den Umformerwerken Auhof, Bergern, Kledering und St. Michael sowie dem Umrichterwerk Timelkam. Diese Umformerwerke Auhof, Bergern, Kledering verteilen Energie in der Region. Alle Maschineneinsätze und Schaltanlagen werden durch die Lastverteiler in der Zentralen Leitstelle Innsbruck gesteuert. Quelle: ÖBB Infrastruktur AG Folie 7

8 Bahnstromversorgung extern Vier Partnerkraftwerke mit 16,7 Hz (Verbund): St. Pantaleon (25 MW; kva seit 1966) Weyer (18 MW seit 1969) Annabrücke in Gallizien/Ktn (46 MW; 60 MVA seit 1981) Steeg (Energie AG) 50 Hz Kraftwerk Timelkam mit eigenem Umrichter 16,7 Hz: Gasund Dampfturbinenkraftwerk (Energie AG OÖ) Quelle: Verbund, ÖBB Infrastruktur AG, Energie AG OÖ Folie 8

9 Notwendigkeit der Fahrpanerstellung Aus vorhandenen Daten kann in der Regel nur eingeschränkt künftiger Energieverbrauch abgeleitet werden Ausnahme Personennahverkehr mit hoher Pünktlichkeit Energiefahrpläne müssen erstellt werden Diese Fahrpläne sind durch den Traktionsgruppenverantwortlichen lediglich auf der Aggregationsebene und nicht für einzelne Zugfahrten zu bilden Folie 9

10 Messung Messung erfolgt über Triebfahrzeug dies bildet eine Einheit Triebfahrzeug ist daher technische Entnahmestelle Energiezähler für Triebfahrzeuge nötig (aber derzeit viele ÖBB Fahrzeuge ohne Stromzähler) Über GSM-Modem genaue internationale Verortung und Abrechnung möglich Lastprofildaten ermöglichen genaue Abrechnung Auch nötig, um rückgespeiste Energie zu ermitteln Folie 10

11 Parameter der Fahrplanerstellung Fahrzeug: Masse Zugkraft Geschwindigkeits- Diagramm Fahrzeugwiderstand Zulässige Geschwindigkeit des Fahrzeuges Wirkungsgrad Strecke: Steigungen Krümmungen Zulässige Strecken- Geschwindigkeit Signalstandorte Lage der Betriebsstellen Tunnels Betrieblich Fahrplan Einzuhaltende Durchfahrzeiten Betriebsstellen Langsamfahrstellen Strecke (eingleisig oder zweigleisig) Folie 11

12 Andere Fahrplanfaktoren Schwer deterministisch erfassbare Fahrplandaten: Besetzungsgrad der Züge im Personenverkehr Last im Güterverkehr Meteorologische Einflüsse (nasse Schienen, Wind etc) Verhalten des Triebfahrzeugführers Einfluss der Betriebslage (Störungen, Baustellen etc) Bis zu 70% mehr Stromverbrauch je Zugfahrt Folie 12

13 Fahrplantrasse Geschw. Weg - Diagramm Energieverbrauch steigt Geschwindigkeit zum Quadrat und Masse starker Stromverbrauch Rückspeisung Steigung und Tunnelabschnitte 3 Folie 13

14 Fahrplanerstellung Zugsfahrplan Gesamtfahrplan Folie 14

15 Bahnfahrplan Stromfahrplan Gesamtfahrplan EVU Stromfahrplan 5000 Energieverbrauch Stromberechnung nach 1/4h-Gruppen Taktknoten gut erkennbar Rekuperation nicht vergessen Pünktlichkeit entscheidend! :30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 Verspätung erfordert Ausgleichsenergie Folie 15

16 Danke für die Aufmerksamkeit Folie 16