Stromversorgung

Stromversorgung
Stand: 19.07.10

Die Schweriner Straßenbahn wird wie fast alle elektrischen Nahverkehrsmittel weltweit mit Gleichstrom betrieben. Die Entscheidung für den Gleichspannungsbetrieb liegt fast 100 Jahre zurück. Damals konnte auf den Fahrzeugen eine Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung weder wirtschaftlich noch räumlich realisiert werden. Für den Fahrbetrieb von Straßenbahnen oder Vorortbahnen hat jedoch ein Gleichspannungsmotor die beste Charakteristik. Außerdem konnte man die Motordrehzahl technisch sehr einfach über Vorwiderstände regeln. Heute rüsten die Hersteller die Straßenbahnfahrzeuge meist mit Drehstrommotoren aus. Im Gegensatz zum Gleichstrommotor hat der Drehstrom-Asynchronmotor ein günstigeres Masse-Leistungs-Verhältnis. Dies heißt, große Antriebsleistung bei kleinem Volumen und etwa einem Drittel geringerer Masse. Daraus ergibt sich eine größer konstruktive Freiheit im verfügbaren Raum. des Fahrwerkes, was gerade bei Niederflurbahnen besonders wichtig ist. Ein großer Vorteil ist der geringe Wartungsaufwand, da es außer den Rollenlagern keine rotierende und verschleißende Teile gibt. Der größere nutzbare Drehzahlbereich, sowie die Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Schmutz sind weitere Vorzüge. Dazu wird auf den Fahrzeugen die Gleichspannung in Drehstrom umgewandelt. Nachteil der Gleichspannung sind die im Verhältnis zur Wechselspannung großen Übertragungsverluste. Deshalb ist der Abstand der Unterwerke und der Einspeisepunkte bei Straßenbahnbetrieben deutlich kürzer als bei Eisenbahnstrecken, die mit Wechselspannung elektrifiziert sind.

In Schwerin beträgt die Spannung zwischen 660 Volt in den älteren Gleichrichterunterwerken und 720 Volt in den neueren Gleichrichterunterwerken. Dabei sind Differenzen von +20 bis -30% zulässig. Der Bahngleichstrom ist nicht absolut gleichgerichtet, sondern besitzt einen geringen Anteil an Oberwellen.

In den Gleichrichterunterwerken formen Transformatoren aus dem Drehstrom mit einer Spannung von 20 kV, der von den Stadtwerken Schwerin bezogen wird, den für den Fahrbetrieb erforderliche Gleichstrom. Jedem Transformator ist ein Silizium-Gleichrichter nachgeschaltet, der den herabgespannten Drehstrom in Gleichstrom wandelt. Je nach Größe des zu versorgenden Bahnnetzbereiches und der Belastung sind die Unterwerke mit unterschiedlich vielen Transformator-Gleichrichtereinheiten ausgestattet. Alle speisen eine gemeinsame Gleichspannungssammelschiene. Eine weitere so genannte Umgehungssammelschiene dient als Reserve. Die Sammelschienenspannung liegt wegen den Übertragungsverlusten max. 20% über der Nennspannung. Eine weitere Sammelschiene, die Rückleitungssammelschiene, ist mit den Schienen der einzelnen Speiseabschnitte verbunden. Die einzelnen Speiseabschnitte werden über Gleichstromschalter versorgt. Für Reservezwecke dient ein zusätzlicher Streckenersatzschalter.

Die Gleichrichterunterwerke sind durch Lichtwellenleiterkabel mit dem Betriebshof verbunden und hiermit ferngesteuert, überwacht und geschaltet werden.

Durch die völlige Erneuerung des Wagenparks finden seit einigen Jahren erhebliche Investitionen, die auch in den nächsten Jahren fortgeführt werden, in die Stromversorgung der Schweriner Straßenbahn statt. Die früheren Tatrafahrzeuge benötigten beim Anfahren kurzzeitig sehr viel Strom. So war die Stromversorgung bisher von relativ kurzen Speiseabschnitten mit jeweils zwei parallel geschalteten Einspeisungen gekennzeichnet. Auf besonders stark belasteten Strecken sind für jede Richtung eigenständige Speiseabschnitte vorhanden. Mit der Einführung der Choppersteuerung in diesen Fahrzeugen war es nun möglich die beim Bremsen entstehende Energie nicht einfach in Wärme umzuwandeln, sondern konnte diese in das Fahrleitungsnetz zurückspeisen. Dies funktioniert aber nur, wenn der zurückgespeiste Strom sofort z.B. von einem anderen Fahrzeug verbraucht wird. Dies ist aber bei den kurzen Speiseabschnitten eher selten der Fall. So begann der Nahverkehr nach und nach die Speiseabschnitte im Rahmen von Neu- oder Umbauten der Gleichrichterunterwerke zu verlängern. Mit der neuen Technik in den Unterwerken ist es nun auch möglich einen Speiseabschnitt von zwei benachbarten Unterwerken gleichzeitig zu speisen. Dabei ist sichergestellt, dass beide Unterwerken bei Netzüberlastung (z.B. Kurzschluss) gleichzeitig die Stromversorgung des betreffenden Abschnittes unterbrechen.

Im Jahre 2006 fand die Erneuerung der gesamten Fahrleitung zwischen Schleife Berliner Platz (ausschließlich) und der Schleife Hegelstraße (einschließlich) statt. In dessen Ergebnis verblieb das Stumpfgleis in der Hegelstraße ohne Fahrleitung. Weiterhin wurde die richtungsbezogene Einspeisung zwischen etwa Neu Zippendorf und etwa Keplerstraße aufgegeben und die Speiseabschnitte vergrößert. Nun sind noch fünf Speiseabschnitte (74, 76, 79 und 83) vorhanden von denen die Einspeisung noch von den alten stehen gebliebenen Masten erfolgt. Die Einspeisung des fünfen Abschnittes (84) erfolgt bereits von einem neuen Mast, da an dieser neuen Stelle bisher keine Einspeisung vorhanden war. Die Schaltkästen der Einspeisungen 75, 77, 78, 80, 81 und 82 sind noch vorhanden aber nicht mehr mit der Fahrleitung verbunden. Am 18. Dezember 2009 wurde das neue Unterwerk Lomonossowstraße in Betrieb genommen. Nun gibt es nur noch 3 Speiseabschnitte (ausschließlich Berliner Platz – Brücke Lomonossowstraße, Brücke Lomonossowstraße – Hegelstraße und Wendeschleife Hegelstraße.

Mit Inbetriebnahme des eingleisigen Abschnittes über die Behelfsbrücke An der Crivitzer Chaussee musste in diesem Bereich die Fahrleitung der neuen Gleislage angepasst werden. Die Masten 054 bis 058 standen auf der abzureisenden Brücke oder waren der neuen Gleislage im Weg. Sie wurden abgebaut. Ersatzweise wurden 10 neue Masten (B01 bis B10) aufgestellt und verdrahtet. Der Mast B10 übernahm den Trenner inklusive der Mastschalter vom Mast 058. Da dieser Trenner im Regelfall überbrückt geschaltet ist, wurde der Trenner mit einem Kabel fest überbrückt und die angebrachten Mastschalter sind ohne Funktion.

Einspeisung mit Streckentrenner in der Lübecker Straße nähe Platz der Freiheit
Foto: Axel Aurich

In Schwerin existieren zur Zeit folgende Unterwerke:

Unterwerk	Inbetriebnahme	Einspeisungen
Lankow	18.07.2002	E28, E27.1
Fliederberg	21.10.1999	E27, E26
Platz der Freiheit	08.09.2000	E26.1, E25, E20.1
Wismarsche Straße	02.03.2005	E24, E23, E22, E21
Lobedanzgang	23.12.1996	E20, E19, E18, E17
Slüterufer	26.02.2004	E15, E17.1, E16
Gartenstadt	04.06.2008	E16.1, E6, E7.1
Berliner Platz	11.06.2008	E6.1, E5
Lomonossowstraße	15.12.2009	E5.1, E4, E3
Haselholz	18.07.2002	E7, E8, E36, E37, E39, E40, E41
Krebsförden	??.09.1979	E46/E47, E48/E49, E50/E51, E52/E53
Schwerin Süd	??.09.1979	E54/E55, E56/E57, E58

Zur besseren Veranschaulichung der einzelnen Speiseabschnitte geht es hier zu einer Grafik als PDF-Datei.