In diesem Artikel untersuchen wir einige der modernsten Technologien und Techniken, die zur Energiespeicherung in elektrischen Zugen und Eisenbahnen eingesetzt werden.
Batterie-Energiespeichersysteme
Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) bieten eine praktische und effiziente Losung zur Energiespeicherung in Elektrozugen. In BESS werden haufig Lithium-Ionen-Batterien verwendet, die fur ihre hohe Energiedichte und lange Lebensdauer bekannt sind. Diese Batterien konnen in Zeiten geringer Nachfrage oder ubermabiger Energieproduktion aufgeladen werden, und die gespeicherte Energie kann dann zu Spitzenzeiten oder wenn der Strombedarf das Angebot ubersteigt, genutzt werden.
Hauptvorteile:
- BESS bietet eine zuverlassige Energiequelle bei Stromausfallen oder Storungen im Stromnetz.
- Sie tragen dazu bei, den Energieverbrauch zu optimieren, indem sie Angebot und Nachfrage in Einklang bringen.
- Lithium-Ionen-Batterien haben im Vergleich zu anderen Batterietechnologien eine hohere Energiedichte und sind leichter.
Laut einem Bericht von Market Research Future wird der weltweite Markt fur Batterieenergiespeichersysteme bis 2023 voraussichtlich einen Wert von 13 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jahrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 30,2 % im Prognosezeitraum.
Regeneratives Bremsen
Regeneratives Bremsen ist eine innovative Technik, die es elektrischen Zugen ermoglicht, Energie zuruckzugewinnen und zu speichern, die andernfalls beim Bremsvorgang verschwendet wurde. Beim Bremsen wird die kinetische Energie des Zuges in elektrische Energie umgewandelt, die dann wieder ins Netz eingespeist oder zur spateren Nutzung in Batterien gespeichert wird.Diese Energie kann zur Beschleunigung des Zuges wiederverwendet werden, wodurch der Gesamtenergieverbrauch gesenkt wird.
Hauptvorteile:
- Regeneratives Bremsen reduziert den Energieverbrauch und erhoht die Gesamteffizienz elektrischer Zuge.
- Es tragt dazu bei, den Verschleib herkommlicher Reibungsbremsen zu reduzieren, was zu geringeren Wartungskosten fuhrt.
- Die zuruckgewonnene Energie kann fur den Betrieb anderer Systeme an Bord wie Beleuchtung und Beluftung genutzt werden.
Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) kann regeneratives Bremsen bei herkommlichen Bahnsystemen zu Energieeinsparungen von bis zu 20 % fuhren.
Wasserstoff-Brennstoffzellen
Wasserstoff-Brennstoffzellen gewinnen als alternative Energiespeicherlosung fur Elektrozuge an Bedeutung. Diese Zellen erzeugen Strom durch eine chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff, wobei als einziges Nebenprodukt Wasserdampf entsteht. Der erzeugte Strom kann fur den Antrieb des Zuges genutzt werden und der Wasserdampf kann unschadlich an die Umwelt abgegeben werden.
Hauptvorteile:
- Wasserstoff-Brennstoffzellen stellen eine saubere und nachhaltige Energiequelle fur Elektrozuge dar, da Wasserstoff reichlich vorhanden ist und aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden kann.
- Im Vergleich zu Batterien haben sie eine grobere Reichweite, so dass Zuge grobere Strecken zurucklegen konnen, ohne dass sie haufig aufgeladen werden mussen.
- Brennstoffzellenbetriebene Zuge verursachen keine direkten Emissionen und tragen so zu einer verbesserten Luftqualitat und einer geringeren Umweltbelastung bei.
Nach Angaben des Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) werden durch wasserstoffbetriebene Zuge schatzungsweise rund 40.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr eingespart.
Diese innovativen Ansatze zur Energiespeicherung in elektrischen Zugen und Eisenbahnen revolutionieren die Transportbranche. Da wir weiterhin Fortschritte machen, konnen wir in Zukunft noch effizientere und nachhaltigere Losungen erwarten.
Weitere Informationen zur Energiespeicherung in elektrischen Zugen finden Sie unter US-Energieministerium Webseite.