DE102014118046A1 - Energiespeicherbahn sowie Energiespeichersystem, insbesondere zur Speicherung von erneuerbarer Energie - Google Patents

Energiespeicherbahn sowie Energiespeichersystem, insbesondere zur Speicherung von erneuerbarer Energie Download PDF

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Abstract

Im Hinblick auf eine Speicherung von Energie, insbesondere von erneuerbarer Energie, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen eine Energiespeicherbahn, umfassend ein an ein Stromnetz ankoppelbares und zum Befahren einer Gefällstrecke geeignetes Schienenfahrzeug, wobei das Schienenfahrzeug eine elektrische Antriebseinheit und eine Generatoreinheit aufweist, und wobei das Schienenfahrzeug zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf fahrbar und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab fahrbar ist. Ferner werden ein entsprechendes Energiespeichersystem sowie ein Verfahren zur Energiespeicherung vorgeschlagen.

Description

  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Energiespeicherbahn zur Speicherung von Energie, insbesondere zur Speicherung von erneuerbarer Energie, vorgeschlagen. Ferner werden ein entsprechendes Energiespeichersystem sowie ein Verfahren zur Energiespeicherung vorgeschlagen.
  • Es ist bekannt, dass die Verfügbarkeit von Strom aus erneuerbarer Energie im Allgemeinen erheblichen Schwankungen unterworfen ist, welche sich mit der ebenfalls variierenden Intensität und Verfügbarkeit nutzbarer Energiequellen erklären lassen, bspw. von Wind oder Sonnenenergie.
  • Oft ist gerade zu Zeiten höchsten Energiebedarfs von Verbraucherseite die Verfügbarkeit von Strom aus regenerativen Quellen besonders gering, und umgekehrt.
  • Darüber hinaus kann mittlerweile in bestimmten Regionen und/oder zu bestimmten Tageszeiten eine Überkapazität an Strom aus erneuerbarer Energie festgestellt werden.
  • Es besteht daher ein Bedarf an Möglichkeiten zur Speicherung von Energie, insbesondere von erneuerbarer Energie.
  • Bisherige Ansätze zu einer hochkapazitiven Speicherung von Energie sind entweder sehr kostspielig und/oder erreichen keine befriedigende Leistung (z.B. Akkumulatoren); und/oder stehen nicht überall zur Verfügung und beinträchtigen ggf. überdies die Umwelt über Gebühr (z.B. Pumpspeicherkraftwerke).
  • Aus der DE 20 2006 015 999 U1 ist ein Energiespeicher- und Notstromsystem bekannt, bei dem eine feste Speichermasse in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist und über eine Getriebe-Generator-Einheit elektrische Energie abgibt bzw. in umgekehrter Weise mittels billigem Strom aufwärts bewegt werden kann. Hierfür als Motor nutzbare Generatoren, die auch zur Stromerzeugung und damit in beiden Richtungen nutzbar sind, stellen dabei den Stand der Technik dar. Massespeicher auf der Grundlage von Zugseilen und Getriebe für den Antrieb von großen Winden sind ebenfalls am Markt erhältlich, bzw. können für den jeweiligen Einsatzfall gebaut werden.
  • Die bekannte Lösung ist aber von dem Nachteil betroffen, dass die bewegte Masse als starrer Klotz an Zugseilen nur linear ähnlich einem Aufzug in die Höhe bewegt werden kann. Bei dieser Konstruktionsform ist, bedingt durch den geraden Wegverlauf, der mögliche Weg geografisch sehr eingeschränkt und damit sind je nach lnstallationsort höchstens wenige 1000m Höhenunterschied als Maximalwert erreichbar, und im Allgemeinen sehr viel weniger. Ferner ist die Realisierung eines solchen Aufzugsystems sowohl in technischer als auch in finanzieller Hinsicht enorm aufwändig und beeinträchtigt die umliegende Landschaft außerordentlich.
  • Ferner ist bei der bekannten Konstruktion vorgesehen, dass mehrere Getriebeanordnungen an einer Masse ziehen. Bei einer Zuganordnung mit mehreren Antrieben ist jedoch immer einer der schnellste und zieht somit zwangsläufig die gesamte Last. Dieser Vorgang führt dazu, dass die bewegte Masse sich schräg zieht und womöglich sogar verkantet. Nur über eine sehr aufwändige Steuerung könnte dieses bleibende Problem regelungstechnisch verbessert werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zumindest eines der oben benannten Probleme zu lindern.
  • Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Beitrag zu einer Speicherung von Energie, insbesondere von erneuerbarer Energie, zu leisten.
  • Einen Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehend genannten Aufgaben leistet eine Energiespeicherbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Energiespeicherbahn ergeben sich aus den hierzu nachgeordneten Ansprüchen.
  • Einen Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehend genannten Aufgaben leisten ferner ein Energiespeichersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie ein Verfahren zur Speicherung von Energie nach Anspruch 9.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den hierzu jeweils nachgeordneten Ansprüchen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zunächst eine Energiespeicherbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Diese umfasst danach ein an ein Stromnetz ankoppelbares und zum Befahren einer Gefällstrecke geeignetes Schienenfahrzeug, wobei das Schienenfahrzeug eine elektrische Antriebseinheit und eine Generatoreinheit aufweist, und wobei das Schienenfahrzeug zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf fahrbar und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab fahrbar ist.
  • Die erfindungsgemäße, insbesondere mehrstufige, Energiespeicherbahn zur Speicherung von Energie, insbesondere von erneuerbarer Energie, überwindet die eingangs erörterten Nachteile.
  • Es muss insbesondere kein Aufzugsystem mit den genannten Kosten und Aufwand realisiert werden. Durch die Ausbildung einer Energiespeicherbahn, welche ein Schienenfahrzeug aufweist, ist ein Schrägziehen oder sogar Verkanten einer bewegten Masse ausgeschlossen. Die vorgeschlagene Energiespeicherbahn verfügt vielmehr über einen eigenen Antrieb.
  • Steht zu speichernder Strom, insbesondere eine aktueller Überschuss an Strom aus erneuerbarer Energie, zur Verfügung, kann dieser zur Speisung der elektrischen Antriebseinheit einer erfindungsgemäßen Energiespeicherbahn genutzt werden. Die Bahn fährt dadurch bergauf und die zugeführte Energie wird als Lageenergie der Bahn gespeichert.
  • Zur Rückgewinnung der gespeicherten Energie als Strom kann die Bahn hingegen wieder bergab gefahren werden, wobei die Generatoreinheit angetrieben und so erneut Strom erzeugt wird. Die Erzeugung von Strom aus der gespeicherten Energie kann bei Vorliegen eines Bedarfs unverzüglich aufgenommen werden, indem eine Bahn bergab gefahren wird.
  • Vorzugsweise können dabei die elektrische Antriebseinheit und die Generatoreinheit der Energiespeicherbahn integral ausgeführt sein. Die elektrische Antriebseinheit kann so ausgebildet ist, dass sie wahlweise auch als Generatoreinheit zu wirken vermag, und umgekehrt.
  • Die erfindungsgemäße Energiespeicherbahn kann umweltverträglich in einer Bergregion realisiert werden, ohne in der Landschaft einen störenden Fremdkörper darzustellen. Sie kann dabei sogar auf bereits bestehende Schienenstrecken zurückgreifen.
  • Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird ferner vorgeschlagen ein Energiespeichersystem, umfassend: eine Schienenstrecke, welche zumindest bereichsweise ein Gefälle aufweist; zumindest eine auf der Schienenstrecke angeordnete erfindungsgemäße Energiespeicherbahn; und ein Stromnetz, an welches die Energiespeicherbahn angekoppelt oder ankoppelbar ist.
  • Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 wird ferner vorgeschlagen ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Energiespeicherung, wobei eine Energiespeicherbahn, die (a) ein Schienenfahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit und einer Generatoreinheit aufweist, und die (b) auf einer Schienenstrecke angeordnet ist, welche zumindest bereichsweise ein Gefälle aufweist, und die (c) an ein Stromnetz angekoppelt ist; zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf gefahren wird, und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab gefahren wird.
  • Im Folgenden werden die erfindungsgemäßen Aspekte weiter erörtert, wozu teilweise auf nicht limitierende vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung Bezug genommen wird. Eine Zusammenstellung von ergänzenden bzw. zusätzlichen, nicht limitierenden, konkreten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung findet sich überdies am Ende der Beschreibung. Auf diese Zusammenstellung wird ausdrücklich verwiesen.
  • Als Basis für ein erfindungsgemäßes Energiespeichersystem können zwei oder mehrere Energiespeicherbahnen dienen. Eine Energiespeicherbahn gemäß der Erfindung kann vorzugsweise als Zahnradbahn realisiert werden.
  • Dabei können ein oder mehrere elektrische Motoren als elektrische Antriebseinheit dienen, wobei zumindest eine Generatoreinheit vorgesehen ist, welche bei der Bergabfahrt angetrieben werden und dabei Strom erzeugen kann.
  • Es ist bevorzugt, dass die Schienenstrecke ein nennenswertes Gefälle aufweist. So kann eine Speicherung von möglichst viel Energie mit einer möglichst kurzen Schienenstrecke realisiert werden. Zahnradbahnen mit einem Gefälle bis zu ca. 50% sind dabei bekannt.
  • Der Schienenstrecke eines Energiespeichersystems weist bevorzugt sowohl einen Bergbahnhof, ggf. mit vielen stark geneigten Abstellgleisen zur späteren Überwindung der Haftreibung, auf, als auch einen Talbahnhof mit ebenfalls mehreren Abstellgleisen.
  • Die Anzahl an Abstellgleisen begrenzt hier eigentlich nur die Gesamtkapazität an Speichermöglichkeit.
  • Auch in einem Talbahnhof realisierte Abstellgleise können fakultativ eine Neigung aufweisen, welche dem Gefälle der Schienenstrecke entsprechend beschaffen sein kann. Somit kann die gesamte verfügbare Schienenstrecke zur Energiespeicherung genutzt werden. Aus dem Talbahnhof heraus bewegte Energiespeicherbahnen können so unmittelbar Energie speichern.
  • Für das erfindungsgemäße Energiespeichersystem können bevorzugt vorhandene, insbesondere stillgelegte, Schienenstrecken mit einem nennenswerten Gefälle verwendet werden. So lassen sich erhebliche Investitionen vermeiden und komplizierte und langwierige Genehmigungsverfahren abkürzen.
  • Sofern in bevorzugter Weise eine Zahnradbahn vorgesehen ist, können aufgrund der Funktion der Zahnradbahn Reibungsverluste an den Rädern vernachlässigt werden. Auch die Rückübertragung der gespeicherten Energie auf die Generatoreinheit kann so mit der gleichen Anzahl an Umdrehungen eines fakultativen Getriebes auf die Generatoreinheit erfolgen, da es sich dann um eine formschlüssige Übertragung handelt.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Energiespeicherbahn stellt sich wie folgt dar, wobei auch weitere bevorzugte Ausgestaltungen sämtlicher Aspekte der Erfindung erläutert werden.
  • Bei der Vorlage von zu viel Strom aufgrund der Einspeisung insbesondere von erneuerbarer Energie in das Stromnetz, kann der erste Zug, vorzugsweise bestehend aus einem Schienenfahrzeug mit Antriebs-/Generatoreinheit nebst zusätzlich angehängten Massewagons, auf die stetig ansteigende Trasse gefahren werden. Hierzu kann der genannte überschüssige Strom verwendet werden. Die maximale Masse des Zugs wird durch die Übertragungsmöglichkeit der Zahnradschiene begrenzt.
  • Durch ein vorzugsweise vorgesehenes Getriebe ist die Energiespeicherbahn in der Lage, gleichmäßig Strom aus dem Netz zu entnehmen. In flacheren Teilabschnitten kann die Energiespeicherbahn schneller und in steileren Abschnitten langsamer fahren, sodass stets gleich viel Strom verwendet wird bzw. bei Bergabfahrt anfällt, und der Netzbetreiber durch Vermeidung starker Stromschwankungen sein Netz entlasten kann.
  • Je größer die mögliche Masse wird, umso vorteilhafter gestaltet sich die erfindungsgemäße Bahn und auch das Verfahren, da dann nur eine geringe Geschwindigkeit notwendig ist, um viel Energie als Lageenergie zu speichern.
  • Sobald ein ausreichender Sicherheitsabstand erreicht ist, kann die nächste Energiespeicherbahn starten, usw.
  • Der vorteilhafte Effekt ist, dass mit der steigenden Anzahl an eingesetzten Energiespeicherbahnen die Speicherkapazität deutlich ansteigt und die Trassenkosten auf eine vernünftige Speicherkapazität verteilt werden. Diese besondere Schaltung und der Einsatz von vielen Energiespeicherbahnen bildet dabei eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Rahmen dieser Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft weitergebildet und die Grundidee so in Ihrer Wirkung vervielfacht.
  • Sobald die erste Speicherbahn den Bergbahnhof erreicht hat, kann diese bevorzugt auf dem obersten Abstellgleis platziert werden, und mit den folgenden Energiespeicherbahnen kann bevorzugt analog verfahren werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Energiespeicherbahn und somit auch des Verfahrens sind Sperrklinken oder dergleichen Einrastmittel bzw. deren Einsatz vorgesehen. Kommt bspw. die Überkapazität des Stromnetzes zum Erliegen, kann jeweils bei den Energiespeicherbahnen eine Sperrklinke einrasten, die aufgrund der formschlüssigen Verbindung ohne Reibungsverluste die gespeicherte Energie erhält.
  • Wird nun im Stromnetz Energie benötigt, dann kann die Sperrklinke der untersten Energiespeicherbahn gelöst und durch die Masse und der damit einhergehenden Lageenergie, die Energiespeicherbahn nach unten gezogen werden.
  • Die Erzeugung von Strom aus der gespeicherten Energie kann dabei unverzüglich aufgenommen werden.
  • In diesem Falle kann die abrollende Energiespeicherbahn die in ihrer Antriebs-/Generatoreinheit befindliche Generatoreinheit antreiben, welche nunmehr Strom erzeugt und in das Netz zurückspeist.
  • Auch hier kann wiederum die unten angekommene Energiespeicherbahn bevorzugt in das hinterste Abstellgleis einlaufen und dann die nun jeweils nächste unterste Bahn zur Stromerzeugung genutzt werden.
  • Aufgrund der gewählten Konstruktion der erfindungsgemäßen Energiespeicherbahn sind nahezu alle Komponenten mit dem vorhandenen Wissen der Einzelhersteller sofort erwerbbar. Bspw. kann eine Stromführungsschiene vorgesehen werden, die bereits auch z.B. bei U-Bahnen Verwendung findet. Ggf. müsste diese Stromschiene noch im Detail erprobt werden und auf die Anforderung des (gleichzeitigen) Betriebs einer Vielzahl von Energiespeicherbahnen angepasst werden.
  • Sofern lediglich ein Stromleiter vorgesehen ist, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der jeweilige Stromabnehmer der einzelnen Bahnen zeitweise abgehoben werden.
  • In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, zur Ankoppelbarkeit von mehreren zeitgleich betriebenen Energiespeicherbahnen an das Stromnetz entlang der Schienenstrecke zwei oder mehrere parallel verlaufende Stromleiter zu realisieren. So könnten mehrere parallel betriebene Energiespeicherbahnen mit unterschiedlichem Betriebszustand auf einen geeigneten Stromleiter zugreifen. Ggf. kann sogar eine zeitgleiche Bergauf- und Bergabfahrt verschiedener Bahnen stattfinden, bspw. falls ein bestimmtes Rangierergebnis angestrebt wird.
  • Alternativ zu einer Stromschiene könnten eine Oberleitung oder mehrere parallel verlaufende Oberleitungen entlang der Schienenstrecke realisiert werden.
  • Durch einen im Rahmen der Erfindung möglichen Aufbau auch auf einer sehr langen ansteigenden Trasse, z.B. viele Male um ein Gebirge herum, kann eine sehr große Speichermöglichkeit geschaffen werden, denn ein linearer Streckenverlauf ist bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendig.
  • Ist die jeweilige Energiespeicherbahn lang genug, dass immer eine größere Masse im Gefällestrang steht, dann ist, im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung, sogar die Überwindung von kurzen nicht ansteigenden Teilstücken oder sehr kurzen Gegengefällestücken in der Strecke möglich. Der vorgenannte Effekt führt dazu, dass der mögliche Verlauf der Strecken noch flexibler angelegt werden kann und unnötige Erdbewegungen oder einem Aquädukt ähnliche Brückenkonstruktionen bei der Erbauung der Strecke unterbleiben bzw. verringert werden können.
  • Vorhandene Zahnradbahnstrecken lassen sich u.U. bereits für die Realisierung der vorliegenden Erfindung nutzen und können mit überschaubarem Aufwand umgebaut werden.
  • Ausführungsformen
  • Ergänzend bzw. zusätzlich zu den bereits erörterten vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen wird die Erfindung nachfolgend anhand weiterer konkreter bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, welche die Erfindung jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen einschränken.
  • Ausführungsform 1: Energiespeicherbahn, umfassend ein an ein Stromnetz ankoppelbares und zum Befahren einer Gefällstrecke geeignetes Schienenfahrzeug, wobei das Schienenfahrzeug eine elektrische Antriebseinheit und eine Generatoreinheit aufweist, und wobei das Schienenfahrzeug zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf fahrbar und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab fahrbar ist.
  • Ausführungsform 2: Energiespeicherbahn nach Ausführungsform 1, wobei die elektrische Antriebseinheit und die Generatoreinheit integral ausgeführt sind.
  • Ausführungsform 3: Energiespeicherbahn nach Ausführungsform 1 oder 2, wobei die elektrische Antriebseinheit so ausgebildet ist, dass sie wahlweise auch als Generatoreinheit zu wirken vermag, und umgekehrt.
  • Ausführungsform 4: Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei der elektrischen Antriebseinheit und/oder der Generatoreinheit ein Getriebe zugeordnet ist.
  • Ausführungsform 5: Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Energiespeicherbahn als Zahnradbahn ausgebildet ist.
  • Ausführungsform 6: Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Energiespeicherbahn auf einer Gefällstrecke arretierbar ist.
  • Ausführungsform 7: Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Energiespeicherbahn eine Sperrklinke aufweist, welche mit einer Schienenstrecke, insbesondere mit einer Zahnstange einer Schienenstrecke, oder innerhalb des Getriebes mit einem der Zahnräder, in Eingriff bringbar ist.
  • Ausführungsform 8: Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Energiespeicherbahn neben dem Schienenfahrzeug einen oder mehrere Massewaggons umfasst.
  • Ausführungsform 9: Energiespeichersystem, umfassend: eine Schienenstrecke, welche zumindest bereichsweise ein Gefälle aufweist; zumindest eine auf der Schienenstrecke angeordnete Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen; ein Stromnetz, an welches die Energiespeicherbahn angekoppelt oder ankoppelbar ist.
  • Ausführungsform 10: Energiespeichersystem nach Ausführungsform 9, wobei das Energiespeichersystem zwei oder mehrere Energiespeicherbahnen aufweist.
  • Ausführungsform 11: Energiespeichersystem nach Ausführungsform 9 oder 10, wobei die Schienenstrecke zumindest bereichsweise eine Zahnstange aufweist.
  • Ausführungsform 12: Energiespeichersystem nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 9 bis 11, wobei zur Ankoppelbarkeit der Energiespeicherbahn an das Stromnetz entlang der Schienenstrecke ein Stromleiter angeordnet ist.
  • Ausführungsform 13: Energiespeichersystem nach Ausführungsform 12, wobei der Stromleiter als Oberleitung oder Stromschiene realisiert ist.
  • Ausführungsform 13A: Energiespeichersystem nach Ausführungsform 12 oder 13, wobei die Energiespeicherbahnen über moderne Steuerungen auch über den Stromleiter ansteuerbar sind und somit mit Energie beladen bzw. entladen werden können.
  • Ausführungsform 14: Energiespeichersystem nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 9 bis 13A, wobei zur Ankoppelbarkeit von mehreren Energiespeicherbahnen an das Stromnetz entlang der Schienenstrecke zwei oder mehrere parallel verlaufende Stromleiter realisiert sind.
  • Ausführungsform 15: Energiespeichersystem nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 9 bis 14, wobei am unteren Ende der Schienenstrecke ein Talbahnhof mit Abstellgleisen realisiert ist.
  • Ausführungsform 16: Energiespeichersystem nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 9 bis 15, wobei am oberen Ende der Schienenstrecke ein Bergbahnhof mit Abstellgleisen realisiert ist.
  • Ausführungsform 17: Energiespeichersystem nach einer oder beiden der vorangegangenen Ausführungsformen 15 und 16, wobei die Abstellgleise eine Neigung aufweisen, welche dem Gefälle der Schienenstrecke entsprechend beschaffen ist.
  • Ausführungsform 18: Verfahren zur Energiespeicherung, wobei eine Energiespeicherbahn, die (a) ein Schienenfahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit und einer Generatoreinheit aufweist, und die (b) auf einer Schienenstrecke angeordnet ist, welche zumindest bereichsweise ein Gefälle aufweist, und die (c) an ein Stromnetz angekoppelt ist; zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf gefahren wird, und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab gefahren wird.
  • Ausführungsform 19: Verfahren zur Energiespeicherung nach Ausführungsform 18, wobei eine Energiespeicherbahn nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 1 bis 8 und/oder ein Energiespeichersystem nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 9 bis 17 verwendet wird.
  • Ausführungsform 20: Verfahren zur Energiespeicherung nach Ausführungsform 18 oder 19, wobei die Geschwindigkeit einer Energiespeicherbahn so an das aktuell befahrene Gefälle angepasst wird, dass eine gleichmäßige Leistungsaufnahme bei Bergauffahrt erzielt wird.
  • Ausführungsform 21: Verfahren zur Energiespeicherung nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 18 bis 20, wobei die Geschwindigkeit einer Energiespeicherbahn so an das aktuell befahrene Gefälle angepasst wird, dass eine gleichmäßige Leistungsabgabe bei Bergabfahrt erzielt wird.
  • Ausführungsform 22: Verfahren zur Energiespeicherung nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 18 bis 21, wobei zwei oder mehrere Energiespeicherbahnen auf derselben Schienenstrecke eingesetzt werden.
  • Ausführungsform 23: Verfahren zur Energiespeicherung nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 18 bis 22, wobei zwischen aufeinander folgenden Energiespeicherbahnen ein Sicherheitsabstand eingehalten wird.
  • Ausführungsform 24: Verfahren zur Energiespeicherung nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 18 bis 23, wobei jeweils eine oder eine Auswahl aus mehreren Energiespeicherbahnen mit einem eigenen Stromleiter an das Stromnetz angekoppelt wird.
  • Ausführungsform 25: Verfahren zur Energiespeicherung nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 18 bis 24, wobei bei Verfügbarkeit von überschüssigem oder billigem Strom, insbesondere aus erneuerbarer Energie, eine Energiespeicherbahn bergauf gefahren wird.
  • Ausführungsform 26: Verfahren zur Energiespeicherung nach einer oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsformen 18 bis 25, wobei bei einem Wegfall der Verfügbarkeit von speicherbarer Energie, insbesondere von überschüssigem oder billigem Strom, eine oder mehrere Energiespeicherbahnen unverzüglich auf der Schienentrecke arretiert werden, insbesondere unter Verwendung von Sperrklinken.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202006015999 U1 [0007]

Claims (13)

  1. Energiespeicherbahn, umfassend: – ein an ein Stromnetz ankoppelbares und zum Befahren einer Gefällstrecke geeignetes Schienenfahrzeug, – wobei das Schienenfahrzeug eine elektrische Antriebseinheit und eine Generatoreinheit aufweist, – und wobei das Schienenfahrzeug zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf fahrbar und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab fahrbar ist.
  2. Energiespeicherbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherbahn als Zahnradbahn ausgebildet ist.
  3. Energiespeicherbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherbahn neben dem Schienenfahrzeug einen oder mehrere Massewaggons umfasst.
  4. Energiespeichersystem, umfassend: – eine Schienenstrecke, welche zumindest bereichsweise ein Gefälle aufweist, – zumindest eine auf der Schienenstrecke angeordnete Energiespeicherbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – ein Stromnetz, an welches die Energiespeicherbahn angekoppelt oder ankoppelbar ist.
  5. Energiespeichersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ankoppelbarkeit der Energiespeicherbahn an das Stromnetz entlang der Schienenstrecke ein Stromleiter angeordnet ist, insbesondere wobei der Stromleiter als Oberleitung oder Stromschiene realisiert ist.
  6. Energiespeichersystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ankoppelbarkeit von mehreren Energiespeicherbahnen an das Stromnetz entlang der Schienenstrecke zwei oder mehrere parallel verlaufende Stromleiter realisiert sind.
  7. Energiespeichersystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende der Schienenstrecke ein Talbahnhof mit Abstellgleisen und am oberen Ende der Schienenstrecke ein Bergbahnhof mit Abstellgleisen realisiert sind.
  8. Energiespeichersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstellgleise eine Neigung aufweisen, welche dem Gefälle der Schienenstrecke entsprechend beschaffen ist.
  9. Verfahren zur Energiespeicherung, wobei eine Energiespeicherbahn, – die ein Schienenfahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit und einer Generatoreinheit aufweist, – und die auf einer Schienenstrecke angeordnet ist, welche zumindest bereichsweise ein Gefälle aufweist, – und die an ein Stromnetz angekoppelt ist, – zur Speicherung von Energie mittels Stromzufuhr in die elektrische Antriebseinheit bergauf gefahren wird, – und zur Rückgewinnung von gespeicherter Energie unter Stromabgabe aus der Generatoreinheit bergab gefahren wird.
  10. Verfahren zur Energiespeicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiespeicherbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder ein Energiespeichersystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8 verwendet wird.
  11. Verfahren zur Energiespeicherung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit einer Energiespeicherbahn so an das aktuell befahrene Gefälle angepasst wird, dass eine gleichmäßige Leistungsaufnahme bei Bergauffahrt und/oder eine gleichmäßige Leistungsabgabe bei Bergabfahrt erzielt wird.
  12. Verfahren zur Energiespeicherung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Energiespeicherbahnen auf derselben Schienenstrecke eingesetzt werden.
  13. Verfahren zur Energiespeicherung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen aufeinander folgenden Energiespeicherbahnen ein Sicherheitsabstand eingehalten wird, und/oder dass jeweils eine oder eine Auswahl aus mehreren Energiespeicherbahnen mit einem eigenen Stromleiter an das Stromnetz angekoppelt wird.
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