Effizientere Straßenbahnen durch Messtechnik

Mit dem Expert Logger können Strom- und Fahrdaten Live erfasst werden. Somit können die Betreiber den Fahrstil, Strecken und Wartung optimieren – für weniger Energieverbrauch und mehr Nachhaltigkeit.

Effizienzsteigerung in der Straßenbahn-Mobilität durch mobile Messtechnik

Wie lässt sich die Mobilität von Straßenbahnen effizienter gestalten? Mit dieser praxisnahen Fragestellung wandte sich ein Verkehrsbetrieb mit mehreren Fahrzeugen im Einsatz an das Delphin-Messtechnik-Team. Ziel war es, belastbare Betriebsdaten zu erfassen, um Energieverbrauch, Fahrverhalten und Infrastruktur gezielt analysieren und optimieren zu können.

Messdatenerfassung unter Realbedingungen

Für die Datenerhebung wurde das Expert Logger-Gerät von Delphin auf einer Straßenbahn installiert und während des laufenden Betriebs mitgeführt. Das System erfasste kontinuierlich Strom- und Spannungswerte der Fahrzeugversorgung. Auf dieser Grundlage ließ sich der tatsächliche Energiebedarf im Fahralltag detailliert nachvollziehen.

Besonders aufschlussreich war die Gegenüberstellung unterschiedlicher Fahrweisen. Häufiges starkes Beschleunigen und abruptes Bremsen führten erwartungsgemäß zu deutlich erhöhten Stromaufnahmen. Wurde die Straßenbahn hingegen gleichmäßiger beschleunigt, die Geschwindigkeit konstant gehalten und Haltestellen mit längeren Ausrollphasen angefahren, reduzierte sich der Energieverbrauch spürbar. Bereits über das Fahrverhalten allein ließen sich somit wirtschaftlich relevante Einsparpotenziale erkennen.

Rückschlüsse für Netz- und Fahrplanplanung

Auf Basis dieser Erkenntnisse weitete der Betreiber die Betrachtung auf infrastrukturelle Fragen aus. Im Fokus stand die Überlegung, welchen Einfluss Streckenführung und Haltestellendichte auf den Energiebedarf haben.

Die Messdaten bestätigten, dass der höchste Strombedarf im Anfahrmoment entsteht, während der Energieverbrauch im gleichmäßigen Fahrbetrieb deutlich sinkt. Daraus ergibt sich ein klarer planerischer Hebel: Längere Distanzen zwischen Haltestellen oder das gezielte Auslassen einzelner Stopps können den Gesamtenergiebedarf reduzieren. Für Verkehrsplaner eröffnet die datenbasierte Analyse damit neue Spielräume bei der Optimierung von Liniennetzen und Fahrplänen.

Positionsgenaue Visualisierung der Verbrauchsdaten

Um die Auswertung anschaulich und streckenbezogen darzustellen, wurden die Messdaten mit GPS-Informationen verknüpft. So ließ sich der Energieverbrauch exakt einzelnen Streckenabschnitten zuordnen.

In der Visualisierung mit unserer Messtechnik-Software ProfiSignal wurde die Fahrtroute kartesisch abgebildet, während entlang dieser Strecke die jeweiligen Stromaufnahmen hinterlegt waren. Lastspitzen konnten dadurch präzise lokalisiert werden – etwa vor Haltestellen, an Steigungen oder in Abschnitten mit dichtem Verkehrsaufkommen. Diese Form der Darstellung erleichtert es, Optimierungsmaßnahmen gezielt dort anzusetzen, wo sie den größten Effekt erzielen.

Digitale Streckenrekonstruktion

Ergänzend wurde ein Converter-Tool entwickelt, das aus den Loggerdaten KML-Dateien generiert. Diese lassen sich in Geoinformationssysteme wie Google Earth importieren und ermöglichen eine realitätsnahe Rekonstruktion kompletter Fahrten. Betreiber erhalten so eine zusätzliche, visuell gestützte Entscheidungsgrundlage für zukünftige Netzplanungen.

Mobile Datenübertragung in Echtzeit

Da sich Straßenbahnen überwiegend im Fahrbetrieb befinden, musste auch die Datenübertragung entsprechend flexibel gelöst werden. Hierfür wurde ein GSM-Mobilfunkmodul integriert, das als Kommunikationsschnittstelle fungiert. Die Messdaten werden über das Mobilfunknetz per VPN-Verbindung an einen Server übertragen und stehen dort nahezu in Echtzeit zur Verfügung. Der Betreiber kann die Auswertung somit parallel zum laufenden Betrieb verfolgen, ohne Fahrzeuge manuell auslesen zu müssen.

Nachhaltige und wirtschaftliche Effekte

Die kontinuierliche Erfassung und Analyse der Betriebsdaten schafft eine fundierte Grundlage für technische und betriebliche Optimierungen. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs wirken sich gleichmäßigere Fahrprofile auch positiv auf den Verschleiß aus. Weniger starke Bremsvorgänge bedeuten geringeren Bremsenabrieb und längere Standzeiten fahrzeugseitiger Komponenten. In Summe führt dies zu planbareren Wartungsintervallen, sinkenden Betriebskosten und einer nachhaltigeren Ausrichtung des Straßenbahnbetriebs.

Mobile Messtechnik eröffnet Verkehrsbetrieben neue Perspektiven auf den eigenen Energieeinsatz. Durch die Verknüpfung von elektrischen Messgrößen, Fahrprofilen und Positionsdaten entsteht ein ganzheitliches Bild des Straßenbahnbetriebs. Dieses ermöglicht nicht nur kurzfristige Effizienzsteigerungen im Fahrbetrieb, sondern liefert auch belastbare Entscheidungsgrundlagen für die strategische Weiterentwicklung von Streckennetzen und Fahrplänen.