NavigátorVilág – Vasúti fuvarozás konferencia

Felsővezeték nélküli jövőkép a városokban

Előremutató megoldások a közösségi közlekedésben

A belsőégésű motorok által koncentráltan kibocsátott káros anyagok számos problémát okoznak a városlakóknak, ami ellen az egyik legjobb megoldás az elektromos közösségi járművek üzembe állítása. Korábban ehhez szorosan hozzákapcsolódott a felsővezeték kiépítése is, amely a folyamatos áramellátást volt hivatott biztosítani. Akármennyire is díszes egy kandeláber, a történelmi városközpontokban, főutakon soha nem volt kedvelt a levegőbe kifeszített kusza kábelrengeteg. Az egykor nagyon erős városképvédelmi szempontoknak köszönhetjük Budapesten a földalatti vasút építését is, hiszen az elöljárók nem engedélyezték a mai Andrássy úton felszíni villamos megépítését.

Bordeaux alsóvezetékes villamosa

A mai kor nyújtotta technikai megoldások már bőven biztosítanak lehetőséget arra, hogy részben vagy teljesen elfelejtsük a ronda felsővezetéket a városi közlekedésben. Első lépés volt az önjáró képességgel rendelkező trolibuszok elterjedése, amelyek alapvetően felsővezetékről üzemelnek, de saját akkumlátorukban tárolnak annyi energiát, hogy hosszabb-rövidebb szakaszon önállóan is tudnak üzemelni. Ma már szinte mindegyik modern járművet így gyártják, a hazai városokban is megszokott látvány az útlezáráskor felsővezeték nélkül kerülő trolibusz. Korábban szintén kedvelt volt, hogy kisteljesítményű aggregátort helyeztek el ezeken a járműveken, amely elektromos áramot termelt a felsővezetékmentes szakaszra, de itt jelentős többletsúlyt cipelt a jármű.

Önjáró üzemű trolibusz Lublinban

A hagyományos felsővezetékes trolik mellett egyes helyeken kísérleteztek lendkerekes autóbuszokkal is. Ebben az esetben a fékezéskor keletkező mozgási energiát a buszok egy óriási lendkerékben tárolták, majd a kigyorsításhoz felhasználták. A feljegyzések szerint a jármű akár hat kilométert is megtett töltés nélkül, ám hatalmas volt a tömeg, és a mozgó lendkerék további biztonsági problémákat is felvetett.

Elektromos autóbusz utcai, felsővezetékes gyorstöltési ponton Krakkóban

Az évek alatt különböző megoldások széles skálája kezdett kialakulni a kettős hajtású Duo autóbuszoktól a ma közkedvelt hibrid hajtáson át a teljesen elektromos autóbuszokig. Tavaly ősszel, a „Bus of the year” verseny történetében első alkalommal az év autóbuszának egy teljesen elektromos hajtású járművet, a lengyel Solaris legújabb típusát választották. A lokálisan nullemissziósnak számító Urbino 12 akkumulátorcsomagjának összkapacitása eléri a 240 kWh-t. Az energiatároló egységek többféle módszerrel is feltölthetőek, valamint a fékezéskor felszabaduló energiát visszatáplálja saját akkumulátoraiba. Éjszaka és az esetleges pihenőidő alatt hagyományos módon kábel segítségével tölthető az autóbusz, de emellett akár áramszedővel is feltölthető, újratölthető a végállomáson, ha az ehhez szükséges speciális felsővezetékes töltőpontok kiépülnek. Erre szükség is van, mert a ma elérhető akkumulátorok kapacitása nem elegendő a nagyvárosi, egész napos üzemhez. Budapesten is üzembe állt 20 tisztán elektromos hajtású, magyar gyártású Modulo Medio Electric autóbusz, de ennél a típusnál nem építettek ki vonali töltési pontot, így a járművek gyakrabban térnek vissza a buszgarázsba, hogy töltőre álljanak. Az említett lengyel gyártó korábban többek között Barcelonába, Berlinbe, Hamburgba, Varsóba és Krakkóba is szállított elektromos buszokat. Ma már szinte minden nagy buszgyártó elkezdett hasonló paraméterekkel járműveket kiajánlani, és a nagyobb városok egy-egy vonalon vagy térségben forgalomba állították az elektromos autóbuszok újabb generációját, amely lassan kiszoríthatja majd a hagyományos trolibuszokat.

A Koreában tesztelt megoldások szerint a járművek tölthetőek, akár vezeték nélkül is, közvetlenül az erre alkalmas úthálózatból felvéve az energiát. Az utak alatt tizenhét centiméterrel elhelyezett energiaforrásnak köszönhetően a járművek a mobiltelefonok vezeték nélküli töltéséhez hasonló technológiával haladnak. A technológiával állandó vagy pontszerű töltési lehetőség is kiépíthető. A megoldás elterjedése esetén az autóbuszok a megszokottnál sokkal kisebb akkumulátorokkal is üzemelhetnek, ami csökkenti a tömegüket is. A fejlesztés segítségével olyan helyekre is lehetséges lesz elektromos járművek telepítése, ahová eddig elképzelhetetlen volt, igaz a kiépítés jóval nehezebb és ma még sokkal költségesebb, mint a hagyományos felsővezetékek telepítése.

Nizzában akku segítségével suhan át a villamos a belváros legszebb részein

A villamosok is hasonló fejlődési pályát jártak be, így a vaskerekű eszközöknél is próbálkoztak az energiatárolás, illetve energiatermelés különböző módszereivel. Sokáig az önjáró képességre viszonylag ritkán, elsősorban üzemi céloknál volt szükség, így inkább a villamost száműzték a belvárosból, nem a felsővezetéket. A villamos és vonat átmenetét képező ún. tram-train rendszerek elterjedésével dízel–villamos kettős üzemű járművek jelentek meg, de itt a károsanyag-kibocsátás miatt a városi szakaszok mindig elektromosak voltak. A Szeged–Hódmezővásárhely közé tervezett tram-train rendszernél várhatóan vegyesüzemű vagy nagykapacitású akkumulátorral rendelkező járművet fognak beszerezni.

Ugyan a korai villamosok alsóvezetékesek voltak, és zárt pályás közlekedési eszközöknél, elsősorban a metróknál ma is jellemző a harmadik, áramvezető sín használata, de mint lehetséges megoldás csak tíz éve terjedt el a városokban. Az ezredforduló éveiben reneszánszukat élő régi-új villamosüzemek új megoldásokat kerestek. Az Alstom APS rendszere volt az egyik első és gyakorlatban is alkalmazott megoldás arra, hogy a történelmi belvárosokban a villamos a két sínszál között elhelyezett, megfelelően védett felületről kapjon folyamatos energiaellátást. Ebben az esetben csak akkor kerül feszültség alá a szakasz, amikor a villamos felette van, így a járókelők nincsenek kitéve az áramütés veszélyének. Az új kiépítésű villamosvonalak esetében ez jól működik, már több nagy gyártó is rendelkezik a napi üzemben bizonyító referenciával. A Közel-Keleten, illetve Kínában az új hálózatok akár teljesen vezeték nélkül épülhetnek ki. Más helyeken a vegyes kialakítás mellett döntöttek, így a történelmi helyszínek közelében alsóvezetéket, máshol hagyományos felsővezetéket használnak a villamosok.

Léteznek természetesen akkumulátoros megoldások is, hiszen sok esetben elegendő a rövid szakaszon ennek segítségével átgurulni. A telepek ugyanakkor nagyon nehezek, és egy modern szerelvény energiaellátásához akár többtonnányi nikkel-metálhibrid vagy hasonló akkut kell mindig megmozgatni. A CAF gyár villamosaiba opcionálisan megrendelhető az ACR rendszer, amelyiknél gyorsan feltölthető kondenzátorban tárolódik az elektromos energia. Egy, a budapesti villamossal megegyező típus esetében 1000–1200 métert tud önállóan megtenni a jármű mindössze 20 másodperc töltés után, így csak a megállók felett kell kiépíteni a felsővezetéket. A gyors töltés mellett a kondenzátor előnye a relatíve kis tömeg és költség, a példaként említett típus esetében ez a megoldás fele többletsúlyt jelent az akkuhoz képest. A BKK által megrendelt spanyol villamosok további opcionális lehívása esetén van mód ilyen vagy hasonló felsővezeték nélküli üzemmódra alkalmas kocsit is beszerezni, amely kívánatos lenne a világörökség részét képező Duna-parton vagy a Kossuth téren.

Schulek Tibor

A cikk a KözlekedésVilág 2017. január-februári számában jelent meg.