EVAG in Volt: Wie der Strom in die Straßenbahn kommt

Sebastian Brandenbusch zeigt mir die Transformatoren im Unterwerk an der Martinstraße.

Bereits seit 1881 gibt es elektrisch angetriebene Straßenbahnen. Die erste elektrische Straßenbahn der Welt fuhr durch Berlin-Lichterfelde und wurde von Siemens & Halske betrieben. Damals nahmen die Fahrzeuge den Strom direkt über die Schienen auf. Heute übernehmen Oberleitungen diese Aufgabe auf allen Tram- und U-Bahnlinien der EVAG.
Doch wie kommt der Strom in die Bahn? Genau diese Frage stelle ich Sebastian Brandenbusch, Via-Abteilungsleiter Bahnstromversorgung, der mich daraufhin mitnimmt in den U-Bahnhof Martinstraße, hinter die Durchgang-Verboten-Abgrenzung (Da wollte ich schon immer mal durch!), in eins von 31 Unterwerken der EVAG.

Alles beginnt im Unterwerk

Denn genau hier kommt er her, der Bahnstrom. 750 Volt Gleichstrom benötigt eine Straßenbahn. Doch um Gleichstrom zu erhalten, sind mehrere Stationen notwendig:
Los geht es mit der 10kV-Schaltanlage, der größten Schaltanlage im Unterwerk an der Martinstraße. Hier werden 10.000 Volt Wechselspannung aus dem öffentlichen Stromnetz von RWE eingespeist und verteilt. Zum einen fließt der Strom durch die Anlage zu zwei Transformatoren, die die 10.000 Volt Wechselspannung auf jeweils 570 Volt Wechselspannung transformieren. Zum anderen wird der Strom von hier aus zu den umliegenden Bahnhöfen geleitet und dort für die Bahnhofstechnik, also Fahrtreppen, Aufzüge oder Licht, genutzt. Insgesamt verbraucht die EVAG knapp 50 Gigawattstunden pro Jahr, was das Unternehmen rund 3,5 Millionen Euro kostet. Der Anteil an Ökostrom beträgt 28 Prozent. Der Rest der Stromlieferung setzt sich aus 14 Prozent Kernkraft, 54 Prozent Kohle und 4 Prozent sonstiger Energieträger (z.B. Erdgas) zusammen.

Die Gleichstromanlage verteilt den Bahnstrom in die Oberleitungen.

Vom Wechsel- zum Gleichstrom

Nachdem die Transformatoren die 10.000 Volt Wechselspannung in 570 Volt Wechselspannung umgewandelt haben, kommt der sogenannte Gleichrichter ins Spiel, der dafür sorgt, dass aus der Wechselspannung 750 Volt Gleichspannung wird.
An dieser Stelle möchte ich kurz mit meinem aufgefrischten (Vielen Dank dafür, Herr Brandenbusch) Physik-Grundkurs-Wissen prahlen: Warum sind die Sammelschienen und Kabel des Gleichrichters deutlich dicker und größer als die in der 10kV-Anlage? Weil bei hoher Spannung kleine Ströme und bei kleiner Spannung große Ströme fließen. Wieder was gelernt.

Bei hoher Spannung fließen kleine Ströme – bei kleiner Spannung fließen große Ströme

Inzwischen ist 750 Volt Gleichstrom entstanden – das Ergebnis stimmt also schon. Der Bahnstrom wird nun in die Gleichspannungsanlage geleitet, dort – wie anfangs in der 10kV-Anlage – verteilt und fließt schließlich in die Oberleitungen. Unterwerke speisen den Strom übrigens in beide Fahrtrichtungen. Im Fachjargon nennt man das gleis- und richtungsabhängige Speisung. Somit wird eine Bahnstrecke von zwei Unterwerken gleichzeitig gespeist. Das ist äußerst praktisch, denn wenn ein Unterwerk ausfällt, übernimmt automatisch das andere Unterwerk die Stromversorgung und der Schienenverkehr rollt munter weiter.
Von der Oberleitung gelangt der Strom zu guter Letzt über den Stromabnehmer in die Bahn. Die Räder übertragen den Strom dann auf die Schienen und von dort fließt der Strom zum Unterwerk zurück. Et voilà – der Stromkreis ist geschlossen.

Der Stromabnehmer überträgt den Strom von der Oberleitung in das Fahrzeug.

Infokasten:

Straßenbahnen sind klimafreundlich. Denn mit durchschnittlich 800kJ/Personenkilometer ist der Energieaufwand einer Straßenbahn nicht nur deutlich geringer als der eines Linienbusses (880 kJ/Personenkilometer) oder Autos (1.800 kJ/Personenkilometer) – Straßenbahnen sind auch selbst Stromerzeuger! Bei jedem Bremsmanöver wandelt die Bahn ihre Bewegungsenergie in elektrische Energie um und stellt diese anderen fahrenden Bahnen zur Verfügung. Daraus ergibt sich eine Energieersparnis von rund 25 Prozent.

Die EVAG und der Ökostrom:

http://www.derwesten.de/staedte/essen/stadt-stellt-um-auf-oekostrom-id7385486.html

http://www.derwesten.de/staedte/essen/oekostrom-reform-belastet-die-evag-id9247284.html