Conversione degli autobus
urbani in veicoli ibridi
a zero emissioni
Progetto pilota sull'aeroporto di Monaco di Baviera
Webasto, uno dei 100 maggiori fornitori al mondo per l'industria automobilistica, e CM Fluids, una start-up dell'industria del biogas, hanno convertito con successo un autobus diesel in un innovativo veicolo ibrido a zero emissioni di carbonio con un motore a gas e una batteria di riserva.
Il progetto pilota prevede un autobus passeggeri presso l'aeroporto di Monaco di Baviera, ma il nuovo concetto di trazione è stato progettato per gli autobus urbani. Un progetto pilota richiede generalmente molto tempo per essere completato: il processo di soluzione ottimale è troppo poco chiaro, i tempi troppo vaghi. Ma può anche essere veloce ed efficiente, come dimostra il progetto congiunto di Webasto, CM Fluids e Flughafen München GmbH, in cui i partner hanno impiegato solo undici mesi per modificare un autobus passeggeri dell'aeroporto di Monaco di Baviera dotandolo di un generatore-trazione elettrica a zero emissioni di carbonio. Il team, composto da dipendenti di tutti e tre i partner del progetto, è riuscito a sviluppare una soluzione su misura per gli autobus passeggeri sul piazzale dell'aeroporto. L'aeroporto ha un obiettivo ambizioso: l'intero aeroporto dovrebbe essere neutrale dal punto di vista delle emissioni di carbonio entro il 2030 al più tardi. - La modifica della flotta di autobus passeggeri per l'equipaggio e l'aeroporto è una delle tante misure in rotta verso la neutralità carbonica.
Un motore elettrico a batteria pura non è un'opzione: un'alternativa ibrida è la soluzione
L'idea di modificare gli autobus dotandoli di un motore elettrico a batteria pura è una scelta ovvia. Tuttavia, i requisiti dell'aeroporto non erano adatti. In media, gli autobus passeggeri dell'aeroporto di Monaco di Baviera percorrono circa 14 chilometri (9 miglia) ogni ora, che è un chilometraggio piuttosto basso, e i decolli e gli atterraggi ritardati rendono i loro percorsi difficili da pianificare. In questo modo si esclude la possibilità di utilizzare la ricarica occasionale, ovvero la ricarica regolare degli autobus in punti specifici quando non sono in uso, soprattutto perché sarebbe necessario creare un'infrastruttura di ricarica e adattare l'alimentazione di energia necessaria al funzionamento completamente elettrico.
CM Fluids fornisce un'alternativa appropriata con CMF drive, il suo concetto di azionamento brevettato che combina l'elevata autonomia di un motore a combustione con i vantaggi di un azionamento elettrico con una stazione di ricarica a gas a bordo. In questo progetto pilota, il normale asse motore di un Mercedes Citaro è stato sostituito da un assale elettrico, alimentato da due batterie Webasto collegate in serie. Questi, a loro volta, traggono la loro energia da un piccolo gruppo elettrogeno con motore a gas alimentato a biometano liquido. Questo approccio tiene conto dei lunghi tempi di funzionamento degli autobus e delle frequenti fermate e partenze: il veicolo può essere rifornito con 500 litri di carburante in soli cinque minuti, il che dura circa 800 chilometri (500 miglia).
I concetti ibridi per gli autobus urbani hanno senso
La trazione CMF è perfetta per il trasporto pubblico urbano, poiché la batteria di backup immagazzina l'energia di frenata generata durante la guida in modo che l'autobus possa riutilizzarla, perfetta per gli autobus urbani che si fermano e ripartono frequentemente. Il concetto è stato formulato anche tenendo conto di altre strutture impegnative, come il trasporto pubblico nelle regioni montuose o le lunghe tratte regionali. Anche i veicoli comunali pesanti, come i veicoli per la raccolta dei rifiuti, possono essere convertiti a questo metodo per scopi economici ed ecologici.
Webasto è stata presto confermata come l'azienda fornitrice delle batterie per questo concept, poiché i sistemi modulari realizzati dal fornitore bavarese dell'industria automobilistica combinano l'ottimo prezzo di un prodotto plug-and-play scalabile con la precisione e l'adattabilità necessarie per soluzioni personalizzate. "Questo è spesso un punto di forza imbattibile per i nostri clienti: ottengono una soluzione personalizzata basata sulle nostre batterie standard senza dover accettare costi di sviluppo elevati, ma sempre con la comprovata qualità Webasto", ha affermato Manuel Kagelmann, Head of Product Portfolio Domain Batteries di Webasto nel segmento aftermarket. Grazie alla sua bassa velocità media e al motore a gas, il Mercedes Citaro modificato ha bisogno di una capacità della batteria di soli 70 kilowattora, garantita dalle due batterie da 400 V che generano una tensione motrice di 800 volt.
Un altro punto di forza: Webasto controlla le batterie tramite un Vehicle Interface Box (VIB), che consente anche di inviare rapidamente l'energia recuperata dall'impianto frenante alla memoria di backup delle due batterie. In questo modo è anche più facile collegare i singoli elementi del concetto di azionamento. "Fare in modo che i componenti dell'azionamento ibrido comunicassero correttamente tra loro è stata la sfida più grande del progetto", ha affermato il dottor Markus Ostermeier, responsabile di CMFdrive presso CM Fluids.
Una soluzione pluripremiata e a basso costo
Il concept, che ha recentemente ricevuto il German Gas Industry Innovation Award, è una grande vittoria per l'aeroporto di Monaco di Baviera: "Abbiamo ricevuto una soluzione perfetta e a basso costo per l'uso in aeroporto, poiché siamo stati in grado di modificare con successo un veicolo della nostra flotta", ha affermato Tobias Prechtl della divisione Technical Service di Flughafen München GmbH. "La modifica costa solo circa la metà di quanto costerebbe la conversione in un veicolo completamente elettrico. L'acquisto di un autobus nuovo di zecca sarebbe molto più costoso di questo".
Questa modifica ha anche contribuito a raggiungere l'obiettivo primario dell'aeroporto di ridurre le emissioni della flotta di autobus, in quanto l'utilizzo del biometano liquido come carburante garantisce la neutralità carbonica. Rispetto a un motore diesel Euro 6, produce fino al 90% in meno di polveri sottili e oltre il 60% in meno di ossido nitrico. Potrebbe anche esserci la possibilità di creare un circuito chiuso all'aeroporto di Monaco di Baviera, in modo che possa generare il proprio carburante utilizzando i rifiuti verdi delle aree erbose dell'aeroporto.
Questa conversione è il primo progetto ibrido di Webasto. "Molti sistemi di batterie Webasto sono già presenti in un'ampia gamma di veicoli. Il progetto con CM Fluids è un esempio riuscito di come la modifica dei veicoli con sistemi di batterie possa combinare i vantaggi di un motore a combustione con i vantaggi di un azionamento elettrico", ha affermato Kagelmann.
L'autobus dell'aeroporto di Monaco di Baviera è attualmente in fase pilota. Se questa fase avrà successo, è prevista la modifica di ulteriori veicoli per l'equipaggio e per il trasporto di passeggeri negli aeroporti.
