Autarke Gleismessstelle mit Victron Energy

Bahninfrastruktur-Projekte erfordern höchste Zuverlässigkeit unter verschiedensten Bedingungen und über lange Zeiträume. Für innovative Lösungen auf diesem Gebiet sind daher genaue Messungen über lange Zeiträume – oft an abgelegenen Orten – unerlässlich. Mit einem unserer Kunden aus der Schienenbranche wurde eine autarke Stromversorgung mit Fernüberwachung für Gleismessstellen realisiert.

Ausgangssituation und Auslegung

Kundenwunsch für dieses Projekt war die Auslegung einer 24V Inselanlage für zwei umfangreiche Messstationen. Neben der räumlichen Entfernung von mehreren hundert Metern zwischen PV, Schaltschrank und Messanlagen waren bei der Planung die besonderen Anforderungen an eine Anlage in unmittelbarer Nähe von Gleisanlagen mit Oberleitung zu beachten. Für die Photovoltaik-Anlage war ein spezielles Montagesystem auszulegen, das die Montage auf einem Hang mit bis zu 38° Neigung zuließ.

In sämtlichen Jahreszeiten und auch bei schlechten Wetterverhältnissen wurde eine Autarkie von mindestens drei Tagen gefordert, zudem vollständige Überwachung des gesamten Energieversorgung-Systems. Ebenfalls überwacht werden externe Betriebsmittel wie z.B. Sicherungen, Lüftungssystem, Überspannungsableiter und Batterie-Balancer. Bei niedrigem Ladezustand war – nach Warnung durch das Monitoring-System – eine Sicherheitsabschaltung vorzusehen um die Batterien zu schützen.

Mit kundenseitig zur Verfügung gestellten Leistungsdaten der Messsysteme wurden durch die Techniker der Sailectron Services GmbH folgende Komponenten ausgelegt und geplant:

Aufbau und Auslegung des Energiemanagementsystems
Batterietyp und -kapazität
PV-Anlage mit Unterkonstruktion und Befestigung
Remotezugriff inkl. LTE-Übertragungssystem
Vandalismusgeschützte Schaltschrankanlage
Zusätzliches Erdungssystem in unmittelbarer Nähe der Bahnanlage

Komponenten

Für einen breiten Einsatztemperaturbereich und hohe Lebensdauer wurden für das Projekt sechs Victron Energy 12V/200Ah AGM Telecom Batterien gewählt. Das weit verbreitete Batterieformat erlaubt eine lange Produktlebensdauer und die Sicherheit, dass das System bei Bedarf rasch mit neuen Batterien ausgestattet werden kann. Battery Balancer sorgen dafür, dass die 12V-Blöcke untereinander ausgeglichen bleiben und alarmieren das System, sollte eine der Batterien ein Problem haben. Ein Victron BatteryProtect schützt das System vor Tiefentladung und trennt die Lasten bevor die AGM-Batterien beschädigt werden.

Ein Victron Energy Blue Smart IP22 Charger ermöglicht die Ladung der Batterien über 230V AC-Spannungsversorgung – dieses Ladegerät ist lediglich als Backup vorgesehen, da das System üblicherweise im Inselbetrieb laufen wird.

Acht 435Wp Solarmodule (TRINA TSM-435NEG9R.2) versorgen zwei SmartSolar MPPT 250/60-MC4. Die mit 3,48kWp recht groß dimensionierte Solaranlage sorgt dafür, dass das System auch bei schlechter Ausrichtung und/oder suboptimalen Wetterverhältnissen regelmäßig voll aufgeladen wird.

Für die Systemüberwachung kommt ein Victron Cerbo GX in Verbindung mit einem GX Touch 50 zum Einsatz. Dieser erlaubt sowohl lokales Monitoring als auch Fernüberwachung sämtlicher Systemparameter inkl. der Integration von Temperatursensoren und digitalen Eingängen.

Montage

Die Montage im EU-Ausland erfolgte durch eines unserer Teams in enger Zusammenarbeit mit Technikern des Kunden. Die in unserer Werkstatt vorgefertigten Schaltschränke wurden vor Ort mit einem Kran entladen und platziert. Nach Montage der Photovoltaik und der Messstelle wurden die Komponenten untereinander verbunden und in Betrieb genommen.

Monitoring

Der Victron Cerbo GX liefert über ein LTE-Modem durchgehend Live-Daten des Systems, die über die Victron VRM-Plattform abgerufen werden können. Neben dem Ladezustand, der Batteriespannung und der DC-Last werden Temperaturen und Zustände diverser Betriebsmittel erfasst. Dies ermöglicht neben proaktiver Wartung auch eine genaue Analyse der Kennwerte für die Auslegung weiterer ähnlicher Systeme.

Der Kunde und unsere Support-Abteilung erhalten bei Über- oder Unterschreitung eingestellter Kennwerte Alarme via E-Mail, sodass ein zuverlässiger Betrieb der Anlage stets sicher gestellt ist.