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Vier Jahreszeiten statt Eiszeit: High-Tech macht O-Bus konkurrenzfähig

05.08.2010
Innovatives Heizsystem für Verkehrsoberleitungen der FH St. Pölten im Auftrag der Salzburg AG wappnet Oberleitungsbusse gegen Eis

Oberleitungsbusse rollen in Zukunft auch bei eisigen Temperaturen zuverlässig durch die Stadt, anstatt auf der Strecke liegen zu bleiben - dank eines neuen vollautomatischen Heizsystems für Verkehrsoberleitungen. Dieses basiert auf ausgeklügelter Software und Hardware und ist besonders energieeffizient.

Entwickelt wurde das System - das auch im Sommer Vorteile bietet - von der Fachhochschule St. Pölten im Auftrag der Salzburg AG. Dieses Jahr werden die ersten Module des innovativen Heizsystems in der Stadt Salzburg im laufenden Betrieb getestet. Es ergeben sich hiermit neue Potentiale, die umweltfreundlichen Oberleitungsbusse gegenüber anderen Verkehrsmitteln weltweit konkurrenzfähiger zu machen.

Weder klassischer Bus noch Bahn - sondern eine umweltfreundliche wie flexible Alternative, um Menschen in einer Stadt von A nach B zu bringen: der Oberleitungsbus, der seinen Fahrstrom von elektrischen Oberleitungen bezieht, und auch gerne O-Bus oder Trolleybus genannt wird. Dieser zählt keineswegs "zum alten Eisen", sondern ist weltweit viel unterwegs: In 50 unterschiedlichen Ländern, von Österreich über die USA bis hin zu China, in 339 verschiedenen Städten weltweit. Viele Netze werden dabei ausgebaut oder sogar neu erstellt, wie z. B. vor Kurzem in Rom.

Gekoppelt mit der weltweiten Nachfrage besteht auch der Anspruch die umweltschonenden Trolleybusse in Zukunft flotter zu machen - sowohl aus optischer als auch technischer Sicht. Gerade bei der O-Bus-Technik kämpfte man bislang jedoch mit einem Problem: Die Oberleitungen gehen bei winterlichen Temperaturen manchmal k.o. - die Busse bleiben dann einfach auf der Strecke liegen. Dieses Problems haben sich nun Studenten der Fachhochschule St. Pölten im Auftrag der Salzburg AG angenommen und im Zuge eines studiengangübergreifenden Forschungsprojekts einen innovativen Lösungsansatz gefunden: In Zukunft soll der Stadt Salzburg eine vollautomatisierte Technologie zur Verfügung stehen, die eine energie- und kosteneffiziente Beheizung der Oberleitungen während des winterlichen Fahrbetriebes ermöglicht. Damit macht die neue Technologie die O-Busse fit für alle Jahreszeiten und auch konkurrenzfähiger gegenüber anderen Verkehrsmitteln.

SOFTWARE HEIZT EIN
Das genaue technische Setting beschreibt Projektmitarbeiter David Hahn, BSc vom Studiengang Industrial Simulation der FH St. Pölten: "Die effizienteste Möglichkeit große O-Bus-Netze zu enteisen, besteht in der elektrischen Enteisung durch die Erzeugung eines Kurzschlusses. Dies ist jedoch nur in der Nacht möglich, da der Kurzschluss ansonsten ja die gesamte Busflotte lahm legen würde. Zudem bedarf diese Methode viel Energie und beansprucht die Infrastruktur in hohem Maße. Die nun neu entwickelte vollautomatische Technologie bietet viel innovativere Möglichkeiten und beruht auf zwei Kernelementen: Ein Element ist das Heizsystem an sich, das eine Beheizung mit regelbarem Heizstrom während des Fahrbetriebs ermöglicht. Das andere Element ist eine intelligente Steuerungssoftware, die dieses Heizsystem regelt."
Die Steuerungssoftware bildet die Zentrale, die alles managt. Diese wertet aktuelle Wetterdaten wie Außentemperatur und Windgeschwindigkeit aus und kombiniert diese mit Daten über den zu beheizenden Leitungsabschnitt wie z. B. der Leitungslänge. Aus diesen Faktoren errechnet die Software vollautomatisiert die benötigte Heizleistung und -dauer. Die Ergebnisse werden schließlich an das Steuersystem der Heizanlage weitergegeben. Diese beheizt aufgrund der Daten einzelne Leitungsabschnitte, denen eine Vereisung droht, individuell und kontrolliert. Dabei ist das Ausmaß der Erwärmung des Oberleitungs-Kupferdrahtes mit einem Zustand vergleichbar, in dem ein Bus ständig fahren würde. Die Vorteile des innovativen Enteisung-Systems: Es ist untertags nutzbar, energieeffizient und bedarf aufgrund der vollautomatischen Anwendung kaum zusätzlichen Personals oder Service. Zudem bietet es auch ein add-on für heiße Sommer - denn den Oberleitungen setzt nicht nur Eis, sondern auch übermäßige Hitze zu und lässt die Fahrdrähte durchhängen.

Für solche Fälle bietet die Software ein Frühwarnsystem um gegebenenfalls Gefahren frühzeitig zu erkennen.

HITZIGER VORSPRUNG
Die neue Heizungstechnologie für Busoberleitungen besteht aus mehreren Modulen, wovon noch in diesem Jahr die ersten im Einsatz getestet werden, wie Andreas Randacher, Leiter des Elektroservices des Bereichs Verkehr der Salzburg AG, erläutert: "In Salzburg haben wir ein O-Bus-System mit einer Länge von ca. 160 Kilometern. Dieses ist allgemein gut akzeptiert, da O Busse in Bezug auf die Verkehrsemissionen konkurrenzlos sind und vergleichsweise auch sehr leise fahren. Mit dem neuen Heizsystem haben wir zudem nun noch einen technologischen Vorsprung gegenüber anderen O-Bus-Systemen. Die Vorbereitungen laufen bereits auf Hochtouren. Noch heuer werden wir den Testbetrieb auf einer O-Bus-Strecke aufnehmen und für nächstes Jahr ist der Einsatz bereits auf mehreren Strecken geplant."

Das innovative Verkehrsleitungs-Heizsystem ist für alle größeren Verkehrssysteme optimal einsetzbar und bleibt dabei keineswegs nur auf O-Busse beschränkt. Denn auch bei Zügen, die mit Gleichstrom fahren, könnte dieses System in Zukunft angewendet werden. Ebenso untersucht Andreas Randacher von der Salzburg AG, der selbst an der FH St. Pölten berufsbegleitend Eisenbahn-Infrastrukturtechnik studiert, weitere Möglichkeiten der Enteisung, die beispielsweise für kleinere Verkehrsbetriebe ideal wären. Damit leisten die Forschungsarbeiten der FH St. Pölten einen wesentlichen Beitrag, um in eisigen Zeiten für jedes Verkehrssystem die optimale Lösung zu finden - denn frieren soll in Zukunft keine Oberleitung mehr.

Über die Fachhochschule St. Pölten
Die Fachhochschule St. Pölten ist Anbieterin praxisbezogener und leistungsorientierter Hochschulausbildung in den Bereichen Technologie, Wirtschaft und Gesundheit & Soziales. In mittlerweile 14 FH-Studiengängen werden mehr als 1700 Studierende betreut. Neben der Lehre widmet sich die FH St. Pölten intensiv der Forschung. Die wissenschaftliche Arbeit erfolgt innerhalb der Studiengänge sowie in eigens etablierten Instituten, in denen laufend praxisnahe und anwendungsorientierte Forschungsprojekte entwickelt und umgesetzt werden.
Kontakt FH St. Pölten:
David Hahn, BSc
Fachhochschule St. Pölten
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3100 St. Pölten
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