Dezentral speichern und laden: Köln lädt E-Busse mit Bremsenergie der Bahn

24.03.2022 – An der Stadtbahn-Endhaltstelle Bocklemünd in Köln steht eine neue E-Ladelösung bereit. Die multimodale Lademodul-Integration (MuLI) nutzt die elektrische Infrastruktur der Bahn, um Bremsenergie lokal zu speichern und zum Aufladen von E-Bussen und Fahrzeugen bereitzustellen.

Ein zweites Leben für Autobatterien

Teil der Speicher- und Ladeinfrastruktur sind recycelte Autobatterien. Die ausrangierten Batterien stammen aus Dienst- und Testfahrzeugen des Automobilherstellers Ford, der in Köln ansässig ist. Während die Hochvoltbatterien bereits zu schwach sind, um in Fahrzeugen eingesetzt zu werden, können sie als Speicher weiterverwendet werden.

Das zweite Leben für die Autobatterien ist kostengünstig und schont zudem Ressourcen, da sie deutlich länger genutzt werden. Im Vergleich mit einem direkten Recycling entstehen nicht nur weniger Kosten, sondern auch eine deutliche geringere Umweltbelastung. Bei MuLI ermöglichen die Batterien dann ein schnelles Aufladen für E-Busse und andere Ladesysteme.

Denn um den Straßenverkehr zu elektrifizieren, braucht es mehr Lademöglichkeiten in der Fläche. Das weit ausgebaute elektrische Versorgungsnetz der Bahn ist bereits vorhanden und könnte als Schnittstelle fungieren. Die Stromversorgung von Schienenbahnen selbst kann nicht ohne weiteres zum Laden von anderen Fahrzeugen angezapft werden, da starke Spannungsschwankungen nicht ausgeglichen werden könnten. Was hingegen genutzt werden kann, sind lokal erzeugte Energieüberschüsse, die zum Beispiel beim Abbremsen von Bahnen entstehen.  

Bremsenergie nutzen

Denn beim Bremsvorgang wird Energie freigesetzt. Wird die Bremswirkung durch Reibung an einem Widerstand erzeugt, so entsteht Wärme. Diese Energie wird als Abwärme bezeichnet und geht gewissermaßen „verloren“, sie ist also nicht mehr verfügbar. Anders ist es bei einer elektromotorischen Bremse. Eine solche Netzbremse funktioniert ähnlich wie ein Generator: Beim Abbremsen wird die Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Auf diese Weise zurückgewonnene Energie wird auch rekupierte Energie genannt.

Die rekupierte Energie muss dann gespeichert werden. Am effizientesten ist es, Energie nicht über lange Leitungen zu transportieren, da so immer Energie verloren geht. Deshalb wird sie stattdessen bei MuLI lokal gespeichert und vor Ort für die Ladung anderer Fahrzeuge umgewandelt. So können Energieüberschüsse effizient genutzt und Spannungsschwankungen im Bahnnetz vermieden werden.

Die KVB verfügt dabei über die besten Voraussetzungen für das Projekt. Über 90 Prozent ihrer Bahnen sind technisch in der Lage, Strom über Rekuperation zurückzugewinnen. Das rechnet sich für die Bahn auch schon heute, denn rund 40 Prozent des eingespeisten Fahrstroms wird so zurückgewonnen.

Lademöglichkeiten in die Fläche bringen

Zurzeit ist MuLI noch ein Innovationsprojekt. Es gibt also nur eine Station der innovativen Lademodulkombination, bei der Wirkung und Effizienz der MuLI getestet und beobachtet werden. Geladen werden vor allem Linienbusse der KVB, aber auch andere E-Fahrzeuge der Park&Ride-Anlage vor Ort können angeschlossen werden. Da die KVB ausschließlich grünen Strom einsetzt, ist auch der wiedergewonnene Strom Ökostrom.

MuLI ist ein Gemeinschaftsprojekt der Kölner Unternehmen KVB, Ford und RheinEnergie, das mit Unterstützung des Ingenieurbüros Fehringer (Dortmund) umgesetzt wurde. In Köln wird so das Bahnstromnetz genutzt, um den Straßenverkehr in der Fläche weiter zu elektrifizieren. jb