Die Deutsche Bahn hat sich einem ehrgeizigen Ziel verpflichtet: Klimaneutral bis 2040. Die Nutzung erneuerbarer Energien und neuer Technologien ist hierbei ein zentraler Baustein. Um Technologien und Energiekonzepte unter realen Bedingungen besser erforschen und testen zu können, betreibt sie das RealLabor Energie in Berlin.
Ziel ist es, das Energiesystem der Deutschen Bahn an die Herausforderungen der Energiewende anzupassen. Das RealLabor Energie ist hierbei ein wichtiges Hilfsmittel: Es bietet die Möglichkeit, technologische Entwicklungsschritte an der kritischen Infrastruktur zu testen. Die Voraussetzungen sind dabei optimal: Sie bieten den Freiheitsgrad eines Labors und weisen zudem die realtypischen Herausforderungen der stationären Anlagen der DB aus. Dabei werden bestehende mit neuen technischen Komponenten vernetzt, wie zum Beispiel Photovoltaikanlagen, E-Ladestationen und Second-Life-Batteriespeichersysteme.
Maßgeschneiderte Lösungen für grüne Energie
Das RealLabor Energie ist eine Kooperation im DB Konzern, initiiert von DB Energie und DB Bahnbau Gruppe. Damit wir die Voraussetzungen für eine nachhaltigere Energieversorgung unserer Standorte schaffen, agieren beide Partner Hand in Hand. Weitere Akteure wie DB Systel unterstützen die Zusammenarbeit.
Zentral auf dem Testgelände am Markgrafendamm wurde ein Showroom errichtet. Dort werden alle vor Ort platzierten Komponenten des RealLabors als ineinandergreifendes Netzwerk dargestellt und Energieflüsse, Interaktionen und Abhängigkeiten abgebildet. Softwarekomponenten wie Visualisierungs- und Automatisierungssoftware und intelligente Stromzähler – sogenannte Smartmeter – helfen dabei.
Die Komponenten des RealLabors im Überblick
Second Life Batteriespeicher
Der Second Life Batteriespeicher am Standort RealLabor Energie besteht aus gebrauchten E-Auto Batterien. Insgesamt 27 Lithium-Ionen-Batterien wurden dafür wieder aufbereitet. Hier wird der vor Ort erzeugte Ökostrom gespeichert.
Photovoltaik-Carport
Ökostrom wird vor Ort unter anderem über eine Photovoltaikanlage erzeugt. Die PV-Module sind auf dem Dach des Carports installiert und haben eine Gesamtleistung von 7,38 kWp.
Solarmover
Beim Solarmover handelt es sich um ein innovatives PV-Modul. Das Besondere der sogenannten "Solarblume" ist die fächerformige Anordnung der einzelnen Module, die sich selbstständig nach der Sonne ausrichten können und so kontinuierlich Energie erzeugen.
Ladeinfrastruktur
Insgesamt drei AC-Ladestationen und eine DC-Ladestation sind auf dem Gelände des RealLabors installiert. Um die Ladestationen optimal auszusteuern und die Gesamtleistung zu begrenzen, kommt ein eigenes Lastmanagement zum Einsatz.
Niederspannungshauptverteilung
Die Niederspannungshauptverteilung ist das Herzstück des RealLabors. Sie bildet die Schnittstelle zum öffentlichen Netz und verknüpft alle Komponenten der Energieerzeugung, Speicherung und des Verbauchs. Die Kapazität ist so ausgelegt, dass künftig auch noch weitere Module in das Netz integriert werden können. Zähler für die Datenerfassung sorgen dafür, dass unterschiedliche Zähl- und Messkonzepte erprobt werden können.
Wasserstofftankstelle
Ein 25 Fuß-Container auf dem Gelände beherbergt eine Wasserstofftankanlage. Momentan dient sie zwar nur Demonstrations- und Schulungszwecken, könnte aber als Verbraucher von Strom fungieren und durch die integrierte Elektrolyse daraus Wasserstoff erzeugen und somit Energie speichern.
Mit diesen Komponenten schafft die DB ein sogenanntes Micro Smart Grid – also ein intelligentes und in sich geschlossenes Stromnetz im Kleinformat – welches unter realen Bedingungen getestet wird. So kann in Zukunft Ökostrom vor Ort erzeugt, gespeichert und für den Verbrauch bereit gestellt werden. Die zentrale Steuerung und die Messsysteme sorgen dafür, dass die einzelnen Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Leistungsschwankungen innerhalb des Netzwerks können damit ausgeglichen werden.
Schritt für Schritt in Richtung Energiewende
Von der Planung bis zur Umsetzung: Beim Bau des RealLabors ist schon jetzt jeder Handgriff ein wichtiger Teil der Erprobung. Denn auch der Aufbau und die Integration der einzelnen Komponenten in das Gesamtsystem liefern bereits wichtige Erfahrungswerte für einen späteren Betrieb. Im nächsten Schritt sollen die Steuerungsmechanismen zwischen den technologischen Komponenten auf Basis des installierten Energiemanagements getestet werden.
In den kommenden Monaten wird das Micro Smart Grid durch weitere Komponenten stetig erweitert. Auch ein weiterer Batteriespeicher und eine Brennstoffzelle sind in Planung. Mittelfristig will die DB mit smarten, digitalen und dynamischen Ideen die übergreifenden Herausforderungen der Energiewende innerhalb des Konzerns noch nachhaltiger gestalten. Und wenn alles funktioniert, könnten die heute im RealLabor Energie getesteten Technologien schon morgen an verschiedenen DB-Standorten zum Einsatz kommen.
