Alternative Energien für f r Bahnprojekte: Erzeugung von Strom mit Photovoltaikanlagen an Infrastrukturbauvorhaben. von Dipl.-Ing.

Transkript

1 Alternative Energien für f r Bahnprojekte: Erzeugung von Strom mit Photovoltaikanlagen an Infrastrukturbauvorhaben von Dipl.-Ing. Johann Herdina

2 Die Idee

3 Orthofoto

4 Entwurfsgrundlage Foto Bestand Ansicht Fahrtrichtung Innsbruck

5 Entwurfsgrundlage Foto Bestand Ansicht Fahrtrichtung Unterland

6 Entwurf - Schnitt (Bestand) 66 Einheiten à 20 m = m 1 Einheit à 10 m = 10 m Summe = m

7 Verwendung des Stroms Der Betrieb des Eisenbahntunnels benötigt eine direkte Stromversorgung. Zusätzlich ist eine unabhängige Stromversorgungsanlage (USV) erforderlich, um bei einem Netzausfall eine Notstromversorgung sicherzustellen. Dafür werden Speichermedien (Batterien) an Einspeisepunkten installiert. Mit der Sonnenenergie könnte die USV-Anlage gespeist und Überschussenergie für den ständigen Bedarf zur Verfügung gestellt werden.

8 Entwurf - Schnitt (Bestand - mit Installation - Schallblockade)

9 Entwurf - Ansicht Installation [bahn.sonne.fortschritt]

10 Energie-Ertrag-Simulation Standort: Innsbruck Klimadatensatz: Innsbruck PV-Leistung: 697,45 kwp PV-Brutto-/Bezugsfläche: 5.084,00 / 5.090,90 m² PV-Generator Einstrahlung: PV-Generator erzeugte Energie: (wechselstromseitig) Netzeinspeisung: kwh kwh kwh Systemnutzungsgrad: 9,9 % Performance Ratio: 72,3 % (Anlagennutzungsgrad) Wechselrichter Nutzungsgrad: 90,8 % PV-Generator Nutzungsgrad: 10,9 % spez. Jahresertrag: 659,1 kwh/kwp vermiedene CO 2 -Emissionen: kg/a

11 Die Probleme Schallreflexion von der Bestandsstrecke Rückströme (ca A) und magnetische Felder im Nahbereich der Eisenbahnanlagen Verschmutzung durch Bremsabrieb aus Eisenbahnverkehr

12 Das Forschungsprojekt 4S Sonne Strom Schiene Straße gefördert von der Tiroler Zukunftsstiftung

13 Eckdaten Die Bahngalerie ist m lang. Die Höhe des Geländers (Absturzsicherung) beträgt 1,10 m. Die Höhe der Betonbrüstung, Geländeunterkante bis Vorbau beträgt 1,0 m. Hier besteht die Möglichkeit, eine PV-Anlage mit einer installierten Leistung von 500kWpeak in Kombination mit der Absturzsicherung anzubringen.

14 Entwurfsgrundlage Foto Bestand Ansicht Fahrtrichtung Unterland

15 Schnitt - Entwurf

16 Projektpartner Technischer Technischer Know KnowHow-Träger How-Trägerauf auf dem dem Gebiet Gebiet der der Photovoltaik Photovoltaik und und Speichertechnik Speichertechnik Koordination Koordination der der Arbeitsgruppe Arbeitsgruppe und und Fachkompetenz Fachkompetenz hinsichtlich hinsichtlich Energiemanagement Energiemanagement und und Messtechnik Messtechnik in in Verbindung Verbindung mit mit Traktionsstromanlagen Energieversorgungsunternehmen und und Kompetenzpartner Kompetenzpartner auf auf den den Gebieten Gebieten der der erneuerbaren erneuerbaren Energien Energien und und in in der der Schwingungsmessung Institut Institut für für Konstruktion Konstruktion und und Materialwissenschaften

17 Projektziele Photovoltaikanlage störungsunempfindlich gegenüber Rückströmen (ca A) und magnetischen Feldern im Nahbereich von Eisenbahnanlagen resistent gegen Verschmutzung von Bremsabrieb, verursacht durch Eisenbahnverkehr sowie gegen korrosive Umwelteinflüsse leichte Reinigungsmöglichkeit durch Nanotechnologie (Lotuseffekt) und nach hinten klappbare Module universelle Montage der PV-Anlage im Nahbereich von Verkehrswegen unter gleichzeitiger Funktion einer Absturzsicherung

18 Projektziele Photovoltaikanlage standsicher im Bereich maschineller Schneeräumung Nutzung der Abwärme der Module durch Wärmetauscher neben Stromeinspeisung in das öffentliche Netz auch Nutzung als Stromtankstelle universelle Nutzung der PV-Anlage sowohl im Eisenbahn- als auch im Straßenverkehr druck- und sogbelastungsresistent

19 Ansicht Vorderseite

20 Ansicht Rückseite

21 Ansicht Schnitt

22 Anlieferung Testteile Uni Innsbruck

23 Ansicht Photovoltaikanlage

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!