Mit intelligenter Software Energie schlau nutzen

Die Digitalisierung hält auch im Energiebereich Einzug. Mit einer neuen Software gelingt es, Spitzen im Stromverbrauch der Bahn zu erkennen und die vorhandenen Ressourcen clever einzusetzen.

Die Digitalisierung hält auch im Energiebereich Einzug
Die Digitalisierung hält auch im Energiebereich Einzug

Es ist kurz nach 17 Uhr, ein InterCity verlässt den Bahnhof Bern in gemächlichem Tempo. Kurze Zeit später gleitet das rund 600 Tonnen schwere Fahrzeug bereits mit wuchtigen 200 Stundenkilometern über die Schienen. Und es ist nicht allein: Der Taktfahrplan der SBB hat zur Folge, dass viele Züge gleichzeitig und innert kurzer Zeit auf ein hohes Tempo beschleunigen.

Der Leistungsbedarf eines Zuges steigt während seiner Beschleunigungsphase stark an. In den Hauptverkehrszeiten, wenn besonders viele Züge gleichzeitig beschleunigen, führt das zu einer hohen Belastung des Bahnstromnetzes. Der Effekt verstärkt sich an kalten Tagen, wenn zusätzlich die Zug- und Weichenheizungen aus dem gleichen Stromnetz versorgt werden. Ausserdem stehen immer leistungsfähigere Züge im Einsatz und der Bahnverkehr nimmt stetig zu. Damit steigt auch der Leistungsbedarf im SBB Netz – und die Kraftwerke und Frequenzumformer kommen an ihre Leistungsgrenzen.

Die Lösung liegt in der Digitalisierung

Statt nur zusätzliche Anlagen wie beispielsweise Frequenzumrichter zu bauen, setzt die SBB nun auch auf Digitalisierung. Die Idee: Sobald sich eine hohe Auslastung – im Fachjargon «Lastspitze» genannt – im SBB Netz abzeichnet, werden Zug- und Weichenheizungen für maximal zwei Minuten ausgeschaltet. Der Energiebedarf der Heizungen wird so zeitlich verschoben – die Lastspitze also geschnitten. Und das ganz ohne Auswirkung auf das Temperaturempfinden der Reisenden.

Testbetrieb erfolgreich abgeschlossen

Dieses clevere Verteilen des verfügbaren Stroms hat einen Namen: Lastmanagement. Das dazugehörige IT-System ist noch jung: die erste Version wurde letztes Jahr entwickelt und im Winter ausführlich getestet. Ab 2019 wird das fertiggestellte System im Einsatz sein und die ersten Zug- und Weichenheizungen steuern. Das erklärte Ziel ist es, die prognostizierten Lastspitzen in einer ersten Etappe bis 2023 um 70 Megawatt zu senken – was ungefähr dem Strom-Leistungsbedarf von 150 000 Haushalten entspricht. In einer zweiten Etappe rückt die Antriebsleistung der Lokomotiven in den Fokus.

Die Bahn leistet weiteren Beitrag zur Energiestrategie 2050

Was in der Elektrizitätsbranche in aller Munde ist, wird mit dem Programm «Lastmanagement» auch in der Bahnstromwelt Realität: Die SBB überträgt das Konzept des «Intelligenten Netzes» (Smart grid) auf das Bahnstromnetz. Anstatt nur zusätzliche, teure Stromproduktionsanlagen zu bauen, setzt die SBB künftig auch auf Verbraucherseite an. Mit dem Lastmanagement optimiert die SBB als «Prosumer» (Producer and Consumer) also das Zusammenspiel von Produktion und Verbrauch und leistet neben dem Energiesparen einen Beitrag zur Energiestrategie des Bundes.

Der Vergleich mit der Stadt Zürich verdeutlicht die Dynamik im Leistungsprofil der SBB

SAP Innovation Award 2018: Laststeuerung der SBB überzeugt in der Software-Branche

Der SAP Innovation Award würdigt Unternehmen, die SAP-Plattformtechnologien einsetzen, um Innovationen voranzutreiben. Aus weltweit 170 eingereichten Projekten hat SAP das SBB Lastmanagement mit der Echtzeitsteuerung von Zug- und Weichenheizungen in der Kategorie «Digital Transformation» ausgezeichnet. Die SBB nutzt die Software «SAP HANA» für ihre Laststeuerung.

SBB als Produzentin und Verbraucherin

Die SBB ist die fünftgrösste Stromproduzentin und gleichzeitig grösste Verbraucherin in der Schweiz. Mit über 90 Prozent Wasserkraft im Bahnstrommix gehört sie schon heute zu den ökologisch vorbildlichen Bahnen in Europa. Bis 2025 sollen es 100 Prozent erneuerbare Energie sein.