Das Bahnunternehmen BLS geht mit gutem Beispiel voran

Pionieranlage mit Salzbatterie zur Speicherung von Solarstrom

Die BLS modernisiert sich technisch laufend weiter und wendet dabei zukunftsgerichtete innovative Lösungen an. Beim neuen Technikgebäude und der Schaltstation in Holligen/BE erfolgt die Stromversorgung über Photovoltaik. Montiert wurde die Anlage durch die in Ruswil ansässige Firma Alectron AG. Neu dabei war die Speicherung des Stroms in eine Salzbatterie. Hergestellt wurde dieses nachhaltige und ökologische Speichersystem von der Firma Innovenergy GmbH aus Meiringen. Diese Anlage stellt eine Pilotanlage mit unabhängiger Stromversorgung dar.

Von der Schaltstation Holligen werden die Bahnstrecken Richtung Neuenburg, Schwarzenburg, Freiburg und Bern Bahnhof mit Strom versorgt. Mit dem gewählten Technikkonzept, entsprechend der Energiestrategie des Bundes, nahm die BLS ihre Verantwortung wahr und setzte auf nachhaltige Gebäudetechnik sowie umweltfreundliche Stromspeicherung mittels Salzbatterie. BLS ist somit das erste Bahnunternehmen, das diese neue Technologie praktisch anwendet. Auch im Stellwerk Menznau wird der Strom mit einer Salzbatterie gespeichert.


Das Herzstück, die Salzbatterie

Die Anfänge der Technologie stammen aus Südafrika in den 80iger-Jahren. Die in Bern in der BLS-Anlage eingebauten Salzbatterien werden von der Firma FZsoNick in Stabio TI produziert. Diese wiederum wurden von der innovenergy aus Meiringen zu einem Batteriespeichersystem mit USV-Funktion und intelligenter Steuerung integriert. Die Battery Consult, ebenfalls aus Meiringen, hat in den letzten Jahren mit Unterstützung eines brasilianischen Forschungsprojekts die Salzbatterie weiterentwickelt und optimiert.

Die FZsoNick-Salzbatterie hat entscheidende Vorteile wie:

  • Sie kann weder brennen noch explodieren
  • Sie ist 100 % ökologisch und nachhaltig
  • Sie wird aus reichlich vorhandenen Rohstoffen produziert (u.a. Salz aus den Schweizer Salinen)
  • Sie hat eine hohe Lebensdauer von bis zu 25 Jahren
  • Sie benötigt 3 Mal weniger Platz als Bleibatterien
  • Sie wir zu 100 % recycelt
  • Sie funktioniert unabhängig von der Aussentemperatur

Die Speicherlösung von innovenergy fand auf den Messen Energy Storage Europa in Düsseldorf sowie der ees/Intersolar in München 2019 grosse Beachtung.

Nachhaltiges Konzept für optimalen Energieverbrauch

Die speziellen Bedingungen für das Raumklima im Technikgebäude mussten erfüllt werden. Die technischen Geräte benötigen eine Innenraumtemperatur von 10 bis 26° C. Das Gebäude wurde weniger stark gedämmt. Dadurch kann die überschüssige Wärme, die von den technischen Geräten abgegeben wird, über die Gebäudehülle entweichen. Im Winter kühlt die Aussenluft die Räume. Es ist ein Hohlboden vorhanden, der zur Wärmedämmung dient. Reicht dies nicht aus, so kann die Temperatur mit dem Klimagerät so reguliert werden, dass sie nicht unter 10° C sinkt. In den Übergangzeiten Frühling und Herbst wird das Raumklima über Umluft reguliert. Warme Luft wird über ein Rohr in den Hohlboden geleitet. Im Sommer wird kühle Luft aus dem Hohlboden über die kontrollierte Lüftung in den Raum geblasen. Reicht dies zur Kühlung nicht aus, kommt die Klimaanlage zum Einsatz.

Winterfall: Die interne Wärme wird über die Transmission der Gebäudehülle abgeführt.

Sommerfall: Das Raumklima wird über die Klimageräte sichergestellt.

Frühling/Herbst: Das Raumklima wird über die Hohlbodenaktivierung sichergestellt.

Die wichtige Stromversorgung

Auf dem Flachdach des Technikgebäudes ist eine Photovoltaik-Anlage installiert. Diese liefert den nötigen Strom für die technischen Geräte im Inneren des Gebäudes. Die Anlage, die für die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), also eine echte Notstromversorgung, wird von der Salzbatterie versorgt. Bei einem Stromausfall liefert die USV-Anlage für eine halbe Stunde weiterhin Strom. Der Vorteil der gewählten Lösung: Für die beiden Funktionen «Versorgung Schaltstation» und «USV-Anlage» ist nur ein einziges Speicherbatteriesystem nötigt.

Die BLS ist das erste Bahnunternehmen, das sich für die Stromspeicherung in eine Salzbatterie-Lösung entschied. Salzbatterien bestehen zu 32 % aus normalem Kochsalz, 22 % Nickel, 22 % Eisen und 20 % Keramik. Sie werden zu 100 % in der Schweiz hergestellt. Salzbatterien haben eine längere Lebensdauer als herkömmliche Blei- oder Lithium-Ionen-Batterien. Im Durchschnitt erfüllen sie 20 Jahre und mehr zuverlässig ihre Aufgabe. Die verwendeten Rohstoffe werden wieder recycelt.

Der Kreislauf: PV-Anlage und Salzbatteriespeichersystem sorgt im Sommer für einen Selbstversorgungsgrad von 100 % der Bahntechnik-Anlage. Mit der neuen Strategie spart die BLS in ihrem neuen Technikgebäude fast 2/3 des Energiebedarfs fürs Kühlen. Dies entspricht der jährlichen Leistung von 14 Kühlschränken. Die geplante Eigenenergieproduktion der Solaranlage deckt einen jährlichen Strombedarf von 3 bis 4 Haushalten ab. Zudem können weitere Kosten für den Betrieb und Unterhalt eingespart werden. Also eine auf längere Sicht gesehen, wirtschaftlich begrüssenswerte Lösung.

Die Niederspannungsanlage im Technikgebäude und auf dem Perron wird von der PV-Anlage und der unabhängigen Salzbatterie versorgt. Sie garantieren jederzeit einen sicheren Betrieb. Die BLS will das Konzept «unabhängige Energiespeicher» laufend weiterentwickeln und damit ihre Infrastruktur an weiteren Orten zukunftstauglich und effizient gestalten.

Nachgefragt ...

bei Elmar Bumann – Leiter Ausführung Hochbau BLS

Welche Gründe waren ausschlaggebend für die Wahl eines Salzbatteriespeichersystems?
Im Rahmen der Energiestrategie für den öffentlichen Verkehr 2050 (ESÖV) vom Bundesamt für Verkehr (BAV) hat die BLS eine grössere Projektidee für Solarstrom mit einer nachhaltigen Batteriespeicherung mittels Salzakkumulatoren eingegeben. Als wir den Zuschlag für das innovative Projekt erhalten hatten, wollten wir mit einem kleineren Projekt Erfahrung mit der evaluierten Salzbatterie sammeln. Die Salzbatterie ist nachhaltig und umweltschonend, daneben erfüllte sie alle technischen Anforderungen.

Konnte man bereits auf praktische Erfahrungen zurückgreifen?
Ja, mit Battery Consult und Innovenergy, hatten wir zwei Partner bei der Projektumsetzung dabei, die bereits praktische Erfahrungen mit dem Einsatz von Salzbatterien hatten. Diese vorhandene Kompetenz diente als Basis für die Weiterentwicklung eines Energiemanagements, das genau auf die Bedürfnisse der BLS ausgelegt werden konnte.

In welchem Rahmen bewegen sich die Preise für Salzbatterien gegenüber herkömmlichen Batterien?
Die Salzbatterie ist in der Anschaffung 10 - 15 % teurer. In unserer LCC-Betrachtung (Life-Cycle-Costs oder Lebenszykluskosten) spart diese Batterie jedoch Kosten und Ressourcen. Aufgrund dieses Ergebnisses ist die Salzbatterie, längerfristig betrachtet, günstiger als herkömmliche Batterien. Ein positiver und angestrebter Nebeneffekt ist der eindeutige Gewinn für die Umwelt.

Mussten bei der Inbetriebnahme «Kinderkrankheiten» behoben werden oder hat alles auf Anhieb geklappt?
Mit einer sorgfältigen Planung der Photovoltaik-Anlage gekoppelt mit dem Salzbatteriespeichersystem von innovenergy erfolgte die Umsetzung ohne nennenswerte Probleme. Bei Inbetriebnahme der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) gab es Stolpersteine. Da die BLS in Europa eine erste derartige USV-Anlage entwickelt und umgesetzt hat, wurden diese im Vorfeld in der Risikobeurteilung einkalkuliert. Nach ein paar Optimierungen lief die Anlage störungsfrei.

Kann man schon etwas über den bisherigen Betrieb sagen? Hat sich der Schritt für diese neue Technik gelohnt?
Die BLS-Gebäudetechniker haben die Daten der Anlage laufend erfasst und überwacht. Die Photovoltaik-Anlage, das Salzbatteriespeichersystem und die USV laufen zuverlässig und ohne nennenswerte Störungen. Die ersten Auswertungen bestätigen tendenziell die von uns projektierten Annahmen. Die gesammelten Erfahrungen fliessen laufend in die Optimierung der bestehenden Anlage ein und dienen als Ausführungsgrundlage für alle weiteren vergleichbaren Projekte.

Weitere Informarionen:
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