Legyen akár dízel-hibrid vagy akár teljesen elektromos bizony előfordulhat, hogy nagy füst csap elő a környezetbarát busz alól úgy, hogy ez nem hibás működés.

A válasz ott keresendő, hogy az akkumulátorok kapacitása és a szénhidrogén alapú üzemanyagok energiasűrűsége között még mindig több nagyságrendnyi különbség van.

Akkor a Tesla az micsoda?

Szerte Európában egyre több elektromos busz kerül forgalomba, de a végállomás, a teljes e-mobilitás még nagyon messze van. A mai hírterjesztési szokások megtévesztik az olvasókat.

Azon túl, hogy Steve Jobs óta (?) tudjuk, hogy nagy tömegeknek bármit el lehet adni megfelelő körítéssel, azért van itt pár részlet. A legfontosabb, hogy a belsőégésű motorok hatásfoka valahol 30-40 % körül lehet. A többi hőveszteségként fűti az utcát. Miközben egy autóban fűtünk, vagy nyáron éppen klímázunk, az legfeljebb pár deci ide vagy oda a fogyasztásban. A fűtés és a hűtés energiaszükséglete alap esetben nem változik, így ha az elektromos járművünkben szeretnénk ugyanolyan fűtést, akkor könnyen előfordulhatna, hogy a hatótávolságunk hirtelen a felére csökken. Ha az akkumulátorok ráadásul nincsenek megfelelően elhelyezve, vagy nem a típusuknak megfelelően történt a hűtésük kiválasztása, akkor bizony utastéri fűtés nélkül is csak kisebb hatótávolságot tudnak biztosítani. Személyautóknál ezen olyan trükkökkel segítenek a gyártók, mint az egyre több fűthető alkatrész a vezető körül, az ülés után a kormány, a kartámasz, stb. Vagy a kevésbé burkolt trükk, a Toyota Prius egyszemélyesre is beállítható hűtése. A buszok esetében ezek nem jöhetnek szóba.

Új meglepetések az elektromos mobilitással

Az egyes üzemanyagfajták és a különböző korszerű akkumulátorok energiasűrűsége( kWh/kg) (Kohlenwasserstoffe = szénhidrogének, Batterien = akkumulátorok) [1]

A belsőégésű motor hatásfoka még nem minden. Van még ott sebességváltó, borzasztó pazarló módon hajtott segédüzemek és egy végáttétel. Hacsak nem párhuzamos hibrid járművünk van, akkor ebből csak a végáttétel marad. A hatótávolságot így olyan hétköznapi dolgok is keményen befolyásolhatják, mint az időjárás jellege. Például a nedves út is meglátszik az elektromos autók fogyasztásán és hatótávolságán is.

A számok nyelvén

Vegyünk példának egy átlagos személyautót, egy Volkswagen Golfot. Az üzemanyagtartálya 50 literes. A gázolaj energiasűrűsége literre vonatkoztatva 11,4 kWh/ liter. Azaz 570 kWh-ányi energiát visz magával egy átlagos alsó-középkategóriás autó. Legjobb esetben ennek a helyére, valójában azonban mindig nagyobb helyre érkezik azonos típusba is az akkumulátor, amit a kisebb csomagtartón, vagy az éppen nem ugyanúgy lenyíló üléstámlákról látunk. Nem is beszélve a nagyobb saját tömegről, pedig az elektromos hajtáslánc a belsőégésűnél sokkal könnyebb, kisebb és egyszerűbb, csak az a fránya akkumulátor… Az 50 liter üzemanyagunkkal egy reális, 5,7 liter/100 kilométeres fogyasztást feltételezve 877 kilométernyire juthatunk. Az annyi, mint 64,98 kWh/ 100 km vagy 0,64 kWh/km fogyasztás. A motor hulladékhőjével pedig tudjuk fűteni az utasteret. A gázolaj sűrűsége 0,83 kg/liter. A teljes tank tartalmának tömege tehát nem több 41 kilónál.

Az új elektromos Golfba 35,8 kWh-ás akkumulátor kerül, ami 198 kilométeres hatótávolságot ígér. Ez 0,18 kWh/km. Kevesebb, mint a harmada a fogyasztásunk, viszont szigorúan ideális körülmények közt. Az erősebbik 1,6 TDI Golfunk saját tömege 1301 kg, az elektromos Golfé 1615 kg…

A csuklósbuszba tankolt üzemanyag könnyebb, mint az e-Golf akkumulátora.
A trolibusz pedig mindössze 7-14 kilométer megtételéhez elképesztő többletsúlyt cipel.

Az elektromos buszok világában segédüzemek nélkül, technikától és tömegtől függően 0,65-1,6 kWh/km a reális fogyasztás. Ebből az is látszik, hogy a jóval könnyebb belsőégésű motoros személyautó milyen pazarlóan működik. A buszok világában lássunk egy MABI M168d-t és egy akkumulátoros trolit az Ikarus Tr187.2-t. A busz esetén 4 fellépő nélküli ülés alatt lapul kettő, egyenként 170 literes tank, az összesen 340 liter és 3876 kilowattórányi energia. Ez 55 literes átlagos fogyasztással 618 kilométeres elméleti hatótávolságot ad.Az átlagos energiafelhasználása 6,27 kWh/km. Hasonlóan fogyasztanak a mai konkurens tolócsuklósok is. A teli tank tartalmának a tömege 282 kilogramm.

A troli esetében 4 ülés esett áldozatul a 81 kWh-ás kapacitású lítium-ion akkumulátoroknak. A teljes kapacitásból viszont csak 33 kWh-át használ fel, így hűtéssel vagy fűtéssel együtt megtehető felsővezeték nélküli hatótávolsága 7 kilométer, azaz 4,7 kWh/km a fogyasztása, miközben tudjuk, hogy segédüzemek nélkül 1,2-2 kWh/km a reális fogyasztás csak a hajtásra. Az akkumulátorcsomag össztömege 575 kg.

A troliüzemekben a felsővezeték miatt általában frissáramos, átfúvós fűtést alkalmaznak, így ott jól megfigyelhető, hogy akár a duplája is lehet egy-egy téli napon a trolibuszok fogyasztása.

Nem eszik olyan forrón!

Solaris Urbino Electric ,,tankol" Tamperében a végállomási töltő alatt, február 24-én. A 75kWh-ás akkumulátorcsomag kevés egy egész napos üzemhez, és a Solaris is gázolajos kályhával fűti az utasteret.

A tankolás egy újabb történet. Míg az elektromos autóknál ez több órába is telhet, a leghangzatosabb szuper töltőknek is negyedórákba telik az akkumulátorok értékelhető szintre hozása, addig a szénhidrogén alapú tankolás kb. 100-300 kWh/perc sebességgel történik. Mit jelentene ez villamos hálózatokon? 230 volton 1kWh-a energia átvitele egy perc alatt 60 kW teljesítményt feltételez, amihez 261 amperes áramerősség tartozik. A lakásokban lévő kismegszakítók 10-16 amperesek, a családi házakban 25 vagy maximum 32... És csak 1 kWh energiát szerettünk volna átvinni 1 perc alatt, nem pedig 200-at.

Ezért kerül képbe a hidrogén alapú hajtás, mert igen gyorsan újratölthető és az elosztása is igen hasonlóan megoldható a szénhidrogénekhez. A tisztán akkumulátoros járművek töltését sem a jelenleg kiépített villamos hálózat, sem a jelenleg ismert termelési módok nem viselnék könnyen, ha valóban tömeges elterjedésükre kerülne sor. A manapság keltett médiahisztéria alaptalan és a valós képtől igen távol áll. Például a Nissan Leaf évente olyan 40-50 ezres sávban fogy, a Tesla teljes tavalyi termelése nem lépte át a 85 ezres darabszámot, miközben egyedül a Volkswagen csoport 10,3 millió autót értékesített.

Korszerű és jól kialakított a Modulók fűtése. A műszaki valóság a napi hangulatkeltésben érdekelt médiától és egyéb profitéhes szerencsevadászoktól egyre messzebb kerül.

Nem kell olajlobbistának lenni ahhoz, hogy a számok alapján levonjuk a következtetést. Míg a belső égésű motorok hulladékhője (a buszoknál kályhás rásegítéssel) könnyedén felmelegíti a járművek utasterét, minimális fogyasztásbeli különbség mellett, addig az elektromos járműveken egy teljesen elektromos fűtés minimum felezné a hatótávolságot. Az így is éppen csak használhatóság határán egyensúlyozó hatótávolságú elektromos buszok többsége így kénytelen gázolajos fűtést használni.

Bizony gazdaságilag, műszakilag és környezetvédelmileg is egyszerűen indokolható, hogy miért fűtünk egy elektromos járművet gázolajos kályhával. A látványos füst viszont nem szériatartozék, az lehet láthatatlan. Egyedül egy furcsa morgás a szériatartozéka a gázolajos állófűtéseknek, ami már csak a vájt fülűeknek tűnhet fel. A titok az égéstér kiszellőztetésének módja (azonnal leállítom a füstgáz ventilátort az égés után vagy hagyom X ideig még működni), illetve részben ebből adódóan az égőfej elkoszolódása lehet.

Források:

[1]: Dr. Németh Zoltán Ádám - Dr. Dózsa Gábor: Az új Ikarus-Škoda Tr187.2-es trolibusz Szegeden [3] :Lino Guzzella, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, „Anforderungen an ÖV Systeme der Zukunft”, Internationale Trolleybus Konferenz Leipzig, 23. und 24. Oktober 2012

http://www.rets-project.eu/UserFiles/File/pdf/respedia/A-Beginners-Guide-to-Energy-and-Power-HU.pdf

http://www.gjt.bme.hu/sites/default/files/kiegeszitesekatablazathoz.pdf

http://aszodiattila.blog.hu/2016/01/12/elektromos_autok_uj_hullama_es_a_villamosenergia-rendszer

Címlapkép: I. kerület, Budavár facebook oldal