SCHWERPUNKTTHEMA: INNOVATION UND TECHNOLOGIE
Auf dem Hannoverschen Betriebshof Döhren entsteht aktuell im Rahmen der Elektrobusoffensive ein intelligentes Gleichspannungsunterwerk (GUW+). Ab Ende 2021 soll es zur Versorgung der Stadtbahnen und Elektrobusse der ÜSTRA Hannoversche Verkehrsbetriebe AG beitragen. Dabei wird erstmals ein Bahnunterwerk auch mit einem Energiespeicher mit hoher Kapazität ausgestattet. Der Clou dabei: die dafür benötigten Batterien sind nicht fabrikneu, sondern kamen bereits in elektrischen Stadtbussen zur Anwendung. Den Zuschlag für die Lieferung eines solchen 2nd-Use Batteriespeichers mit einer Kapazität von rund 500 kWh erhielt nun die Mercedes-Benz Energy GmbH aus Kamenz.
Verlängerung der Batterie-Lebensdauer
Abhängig vom Einsatzszenario können elektrische Energiespeicher in den Fahrzeugen nur über einen begrenzten Zeitraum die Anforderungen an eine Mindestreichweite gewährleisten. Das Projekt GUW+ setzt deshalb auf die Nachnutzung von Batterien aus elektrischen Stadtbussen.
Der Aufbau des Speichers erfolgt mit Batterien, die zuvor als Traktionsbatterien in Mercedes-Benz eCitaro Elektrobussen bereits für Erprobungsfahrten über tausende Kilometer eingesetzt wurden. Die Bereitstellung und Integration in ein stationäres Pilotsystem durch Mercedes-Benz Energy ermöglicht die Nachnutzung im Bahnunterwerk.
„Die Anschaffungskosten von Elektrobussen stellen eine besondere Herausforderung dar. Die stationäre Wiederverwendung der Batterien innerhalb des Verkehrsbetriebs kann perspektivisch zusätzliche Amortisationspfade schaffen und dadurch die Elektrifizierung des straßengebundenen ÖPNV weiter beschleunigen“, erläutert Holger Elix, Leiter Infrastruktur bei der ÜSTRA.
GUW+: Intelligente Versorgung von Stadtbahnen und Bussen
Die Erweiterung eines klassischen Gleichrichterunterwerks um intelligente Funktionen wird im Rahmen des vom Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur (BMVI) geförderten Verbundprojekts GUW+ entwickelt und demonstriert. Zusätzlich zur Rückgewinnung von Bremsenergie von Stadtbahnen ermöglicht der Speicher den Ausgleich von Lastspitzen, die Erbringung von Primärregelleistung sowie einen Weiterbetrieb bei Netzausfällen. Neben dem Konsortialführer ALSTOM Transport Deutschland GmbH Salzgitter gehören dem Konsortium die Firmen Elpro GmbH Berlin und Motion Control and Power Electronics GmbH Dresden, das Fraunhofer IVI in Dresden und die TU Dresden an. Daimler Buses unterstützt das Projekt als assoziierter Partner. Die ÜSTRA AG ist als Demonstrationspartnerin an GUW+ beteiligt. Das 2019 gestartete Projekt hat eine Laufzeit von 3 Jahren.
Weitere Informationen zum Projekt GUW+: guwplus.de
Baufortschritt
Die Bauarbeiten des ersten GUW+ haben auf dem Betriebshof Döhren in Hannover bei unserer Umsetzungspartnerin ÜSTRA begonnen. Mitte Mai soll der Hochbau fertiggestellt werden und anschließend wird die GUW+-Anlagentechnik installiert. Die Inbetriebnahme und der Start des Probebetriebs sind im Herbst 2021 geplant.
Am 26.03.2021 wurde der Rohbau des über 300 m² großen Betriebsgebäudes abgeschlossen. Über 30 LKW haben die Betonfertigteile über fünf Nächte verteilt angeliefert, die tagsüber aufgestellt wurden. Es folgen nun Arbeiten im Gebäudeinneren, dem Dach und der Fassade, die am 17.05.2021 abgeschlossen sein sollten.
Bis zum Jahr 2023 möchte die ÜSTRA mit 48 Elektrobussen auf allen innerstädtischen Linien innerhalb der Umweltzone Hannovers komplett elektrisch fahren. Ein ehrgeiziges Ziel – der Vorstandsvorsitzende Dr. Volkhardt Klöppner, Denise Hain, Vorständin für Betrieb und Personal, und Elke Maria van Zadel, Vorständin für Technik, IT und Infrastruktur, erklären im Video, wie das funktionieren kann:
Über den eCitaro Einsatz in Hannover berichteten wir hier:
Die 2nd-Life Batterien von Mercedes Benz Energy
Batterien übernehmen in der Umweltbilanz von E-Fahrzeugen eine Schlüsselrolle. Jeder Nutzer eines Smartphones kennt das Phänomen: Ständiges Laden und Entladen stresst den Akku, früher oder später lässt seine Kapazität spürbar nach. Nicht anders bei vollelektrisch angetriebenen Stadtbussen. So endet die Einsatzzeit der Batterien mit NMC-Technologie im vollelektrisch angetriebenen Mercedes-Benz eCitaro nach rund fünf bis sechs Jahren bei einer Kapazität von etwa 80 Prozent. Danach ist die notwendige Reichweite der Stadtbusse nicht mehr gewährleistet.
Langes zweites Leben: Antriebsbatterien als Speicher eines Gleichrichter-Unterwerks
Der Lebenszyklus einer Batterie endet jedoch nicht zwangsläufig nach dem Betrieb in einem Fahrzeug. Im stationären Betrieb ist sie in der Regel noch voll einsatzfähig – Kapazitätsverluste spielen hier nur eine untergeordnete Rolle. Nach bestimmungsgemäßer Nutzung der Batterien im Fahrzeug, ist ein Betrieb im stationären Bereich für mehrere weitere Jahre möglich und erweitert damit deren wirtschaftlichen Nutzen und Umweltbilanz. Das Projekt GUW+ setzt deshalb auf die Nachnutzung von Batterien aus elektrischen Stadtbussen.
Der Pilotspeicher verfügt über eine Kapazität von rund 500 kWh und besteht aus rund 20 Batteriesystemen, die zuvor über tausende Kilometer im eCitaro für Erprobungsfahrten eingesetzt wurden.
Entwicklung und Umsetzung des Energiespeichers durch Mercedes-Benz Energy GmbH
Die Mercedes-Benz Energy GmbH ist als Tochtergesellschaft der Mercedes-Benz AG für die Entwicklung von innovativen Energiespeicherlösungen verantwortlich. Der Fokus des Unternehmens liegt insbesondere auf Anwendungen aus dem Bereich 2nd-Life und Ersatzteilspeicher. Gemeinsam mit seinen Partnern hat das Unternehmen bereits drei Großspeicher mit insgesamt rund 50 MWh Energie aus automobilen Batteriesystemen an das deutsche Stromnetz gebracht. Der erste 2nd-Life-Batteriespeicher ging bereits im Oktober 2016 im westfälischen Lünen ans Netz.
06.05.2021
