EVAG in Volt: Wie der Strom in die Straßenbahn kommt

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

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.

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.

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

 

2 Antworten zu “EVAG in Volt: Wie der Strom in die Straßenbahn kommt”

  1. Avatar Andreas sagt:

    Watt Ihr Volt..

    Watt ist die physikalische Größe der Leistung, sie berechnet sich aus Volt * Ampere
    (als den physikalischen Größen Spannung und Strom)

    Es gibt kein ‚750 Volt Gleichstrom‘ – das sind 750 Volt!

    .. Physik-Grundkurs-Wissen prahlen:

    Bei hoher Spannung .. HIER soll sicher das elektrische Gesetz der Leistung benutzt werden, dann sollte auch eine Gleichung genannt werden.

    Dabei gilt: 10.000V * 40A = 800V * 5000A
    Die Leistung ist gleich, aber die Strom / Spannungswerte haben sich geändert!

    Welchen Nutzen hat diese Transformation / was bedeutet das in der Praxis?
    JEDER elektrischen Leiter – also ‚Draht‘ hat einen Widerstand – dieser verursacht Spannungsverluste bei der Übertragung des Stromes aus dem Transformators über den Gleichrichter bis hin zur Oberleitung, welche die Straßenbahn mit dem Gleichstrom versorgt. Und um diese Verluste geringzuhalten, wird ein sehr großer Querschnitt des elektrischen Leiters bei großen Strömen benötigt. = > Stromschiene

    über den Stromabnehmer in die Bahn.

    WAS macht der Strom in der Bahn? – manchmal hört man ihn ’surren‘
    Hier passiert doch aber das Wichtigste! – Der Strom wird durch eine Regeleinrichtung in den Fahrmotor geleitet und versetzt diesen dann in Rotation / die Straßenbahn fährt (oder bremst). Das Surren wird durch die auf dem Dach jeder Straßenbahn befindlichen Widerstände als Art ‚Lautsprecher‘ wiedergegeben. Generiert wird es aber von der elektronsichen Steuereinrichtung zur Geschwindigkeitsänderung – ähnlich der Lampensteuerung in jedem Kino..

    • Sylvia Neumann Sylvia Neumann sagt:

      Hallo Andreas,
      danke für Ihre Hinweise. Sie ergänzen den Artikel mit entsprechendem Fachjargon. So kann sich der geneigte Leser tiefer in die Materie einfinden, wenn er mag.
      Dennoch: klasse Artikel und super geschrieben – finde ich.

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Jennifer Röder

Jennifer Röder

22.06.2016