Die Deutsche Bahn hat sich verpflichtet, ihre Treibhausgasemissionen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg bis 2040 auf Net-Zero zu reduzieren. Dieses Ziel wurde mit einem Umsetzungsplan hinterlegt und durch die renommierte und unabhängige Science Based Target initiative (SBTi) bestätigt. Die Nutzung erneuerbarer Energien und neuer Technologien ist dabei ein zentraler Baustein. Um Technologien und Energiekonzepte unter realen Bedingungen besser erforschen und testen zu können, betreibt die DB 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 Testumgebung verbindet Laborbedingungen mit realtypischen Anforderungen stationärer DB-Anlagen. Dabei werden bestehende mit neuen technischen Komponenten vernetzt, wie zum Beispiel Photovoltaikanlagen, E-Ladestationen und Second-Life-Batteriespeichersysteme.
Maßgeschneiderte Lösungen für erneuerbare Energien
Das RealLabor Energie ist eine Kooperation im DB-Konzern, initiiert von DB Energie und DB Bahnbau Gruppe. Um die Voraussetzungen für eine stärker auf erneuerbare Energien, Speicher und intelligente Steuerung ausgerichtete Energieversorgung der DB-Standorte zu schaffen, agieren beide Partner Hand in Hand. Weitere Akteure wie DB Systel unterstützen die Zusammenarbeit.
Dafür wurde zentral auf dem Testgelände am Markgrafendamm 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-Akkus. Insgesamt 27 Lithium-Ionen-Batterien wurden dafür wieder aufbereitet, in denen der vor Ort erzeugte Ökostrom gespeichert wird.
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, um die solare Einstrahlung kontinuierlich zu nutzen.
Ladeinfrastruktur
Insgesamt drei AC-Ladestationen und eine DC-Ladestation sind auf dem Gelände des RealLabors installiert. Die beiden Ladetechnologien unterscheiden sich vor allem im Prozess, wie der Strom zur Batterie im E-Auto geleitet wird. Beim AC-Laden wird der Wechselstrom erst im Elektroauto in Gleichstrom umgewandelt und zur Batterie geleitet. Beim DC-Laden übernimmt die Ladestation die Umwandlung in Gleichstrom. 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, der Speicherung und des Verbrauchs. 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 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 bereitgestellt werden. Die zentrale Steuerung und die Messsysteme sorgen dafür, dass die einzelnen Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. So wird im RealLabor erprobt, wie Leistungsschwankungen im Testnetz ausgeglichen werden können.
Schritt für Schritt in Richtung Energiewende
Von der Planung bis zur Umsetzung: Beim Bau des RealLabors ist auch der Aufbau und die Integration der einzelnen Komponenten in das Gesamtsystem ein wichtiger Teil der Erprobung. Denn sie liefern bereits wichtige Erfahrungswerte für einen späteren Betrieb. Das Micro Smart Grid wird durch weitere Komponenten stetig erweitert.
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