Strom für die Bahn – Neuer Umrichter spart Energie

Die 60-Megawatt-Anlage ist kleiner, umweltfreundlicher und leiser als bisher auf dem Markt erhältliche Systeme. Die geringere Verlustleistung spart zudem Energie. Kunde für den Umrichter Sitras SFC plus ist die E.ON Kraftwerke GmbH.

Er wird auf dem Gelände des Kraftwerks Franken in Nürnberg-Gebersdorf aufgestellt. Es ist der erste Auftrag über einen statischen Bahnumrichter in dieser neuen Technologie.

Bahnumrichter sind nötig zum Betrieb von Zügen, die eine andere Frequenz verwenden als das übliche Drehspannungsnetz. Das Stromnetz für normalen Verbrauchsstrom hat 50 Hertz und ist dreiphasig. Bahnstrom ist einphasig und hat mit 16,7 Hertz nur ein Drittel der Frequenz. Die Umwandlung der Frequenz übernimmt ein Umrichter.

Der Auftrag von E.ON umfasst eine schlüsselfertige Container-Lösung für zwei statische Frequenzumrichter mit je 30 Megawatt Leistung inklusive Transformatoren, Leittechnik, Schutz und Regelung. Die Anlage soll 2011 in Betrieb gehen.

Das Besondere an Sitras SFC plus (Static Frequency Converter) ist das Multilevel-Stromrichterkonzept. Es funktioniert mit einem modularen Aufbau mehrerer in Reihe geschalteter Halbleiterbausteine und Kondensatoren, die die gewünschte Spannung aus kleinen Stufen zusammensetzen. Durch die größere Zahl an Spannungsstufen im Vergleich zu bisher auf dem Markt angebotenen Bahnumrichtern kann die Schaltfrequenz der einzelnen Module verringert werden.

Da jeder Schaltvorgang Verluste im Halbleiter mit sich bringt, sinkt so der Gesamtverlust des Umrichters um ca. 10 Prozent. Auch die Lärmemission verringert sich, was den Betrieb in der Nähe von Wohnhäusern möglich macht. Außerdem brauchen die neuartigen Anlagen etwa 20 Prozent weniger Platz, weil sie kompakter gebaut werden können als herkömmliche Lösungen. Die Betreiber der Anlage sparen somit auch bei den Kosten für Grundstück und Bauwerk. (IN 2009.01.6)

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Dr. Norbert Aschenbrenner Siemens InnovationNews

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