Hrvatsko društvo željezničkih inženjera je strukovna udruga koja se zalaže za afirmaciju željeznice kao ekološki prihvatljivog, energetski učinkovitog, konkurentnog i sigurnoga prometnog sustava. Izdajemo jedini stručni časopis željezničke tematike u Hrvatskoj te licenciramo inženjere za zvanje EURAIL-ING.

Hrvatsko društvo željezničkih inženjera je strukovna udruga koja se zalaže za afirmaciju željeznice kao ekološki prihvatljivog, energetski učinkovitog, konkurentnog i sigurnoga prometnog sustava. Izdajemo jedini stručni časopis željezničke tematike u Hrvatskoj te licenciramo inženjere za zvanje EURAIL-ING.

   

   

Posljednje desetljeće javni se prijevoz u Europi nalazi pred brojnim izazovima. Nastojanje je da se koriste tehnologije masovnog prijevoza putnika sa što manjom emisijom ispušnih plinova, jer je promet detektiran kao jedan od najvećih zagađivača. U kopnenom prijevozu, poznato je kako je željeznica najučinkovitiji masovni prijevoznik i zasigurno s pravom predstavlja okosnicu razvoja javnog prijevoza u gradskim i prigradskim područjima. S tog aspekta, tu i ne bi trebalo biti većih problema jer upravo su to područja u kojim elektrificirani željeznički sustavi egzistiraju već desetljećima i ekološki kriteriji su relativno zadovoljeni. No, na elektrificirane željezničke koridore po kojima se svakodnevno prevoze milijuni dnevnih putovanja, često se priključuju dijelovi željezničke mreže koji su nižeg prometnog ranga, kraćih dionica, opremljeni jednostavnijim upravljačkim sustavima i u većini slučajeva nisu elektrificirani. Pri tome, moguće su dvije situacije. Svakako češće je situacija s tzv. last mile fenomenom, gdje je priključna pruga kraće udaljenosti i bez elektrifikacije, dok u drugom slučaju kraća spojna pruga koja nije elektrificirana spaja dvije elektrificirane pruge većeg značaja.

“Posljednja milja”

Spoj dviju glavnih pruga sporednom

Na prugama takvog karaktera najčešće voze dizel-motorni vlakovi manjeg kapaciteta i predstavljaju svojevrstan spojni prijevoz do kolodvora elektrificirane pruge, gdje putnici presjedaju na druge elektro vlakove većeg kapaciteta koji voze prema gradskim središtima. Već sama promjena prijevoznog sredstva narušava kvalitetu prijevoza, a kad se tu još pribroje i druge operativne teškoće poput učestalih kvarova starijih vozila i slično, sve to može rezultirati nezadovoljstvom korisnika prijevoza i traženjem alternativnog. Željeznički prijevoznici koji pružaju uslugu prijevoza na tim prugama susreću se s brojnim problemima. Često raspolažu zastarjelim voznim parkom i nisu spremni značajnije investirati u nove dizel-motorne vlakove, obzirom da je ova tehnologija na zalasku, a s investicijskim ulaganjima valja biti racionalan. Iz tog razloga, najčešće se nabavljaju novi elektro-motorni vlakovi koji ostvaruju dnevno veći rad i time više doprinose prihodima, a dotrajale dizel-motorne vlakove popravljaju do krajnjih granica mogućeg. S druge strane, upravitelji infrastrukture nisu spremni ulagati u elektrifikaciju pruga nižeg ranga jer je to preskupo i kraće pruge takvog ranga ne donose povrat investicije, koje se usmjeravaju prema koridorskim prugama i onima s intenzivnijim teretnim prometom. Pri tome valja računati da kilometar elektrifikacije pruge stoji preko 200.000 eura. No, rješenje ovih problema donose proizvođači željezničkih vozila s razvojem hibridnih vlakova, koji odlično rješavaju navedene probleme. Iako se do nedavno o ovim rješenjima govorilo kao o konceptima, od rujna 2019. godine u redovnom prometu prijevoza putnika nalazi se prvi homologirani vlak s baterijskim pogonom u EU. Rezultat je to zajedničkog projekta tvrtke Siemens Mobility i Austrijske državne željeznice (ÖBB) čiji je cilj bio razviti ekološki neškodljiv vlak s elektrohibridnim baterijskim pogonom za primjenu na lokalnim i regionalnim neelektrificiranim prugama.

DESIRO ECO – Foto: Siemens

Tvrtka Siemens Mobility i ÖBB ulažu puno znanja kako bi putnički prijevoz u budućnosti bio još ekološkiji. Prototip vlaka nazvan je Cityjet eco, i prvi je rezultat tog inovativnog pilot projekta. Ovaj vlak predstavljat će u budućnosti održivu alternativu dizelskim vlakovima koji su u prometu izvan glavnih prometnih ruta. Cityjet eco je alternativa za neelektrificirane pruge na kojima danas prometuju putnički vlakovi s dizelskim pogonom, a to potvrđuje i gospodin Arnulf Wolfram, CEO tvrtke Siemens Mobility Austria GmbH svojom izjavom: „Rezultati naših istraživanja jasno ukazuju na to da je elektrohibridni baterijski pogon najbolja tehnologija za kombinirano prometovanje vlakova na glavnim i neelektrificiranim prugama“.   Siemens je razvio elektro-hibridni baterijski pogon zahvaljujući kojem vlak na elektrificiranim prugama preuzima električnu energiju preko svojeg pantografa, koristi je za pogon i istovremeno pohranjuje u baterije. Čim vlak napusti elektrificiranu dionicu pruge, pogonski sustav vlaka napaja se energijom iz baterija. Ukoliko povratna vožnja na neelektrificiranoj dionici traje duže od maksimalnog dometa vožnje vlaka u baterijskom modu rada, moguće je i punjenje baterija u okretnim kolodvorima putem stanice za punjenje.

Punjenje baterija vlaka u kolodvoru – Foto: Siemens&OBB

Punjenje baterija vlaka u krajnjoj točki pruge – Foto: Siemens&OBB

 

Kroz zajednički pilot projekt s tvrtkom Siemens Mobility, Austrijske državne željeznice došle su, kao jedna od prvih europskih željeznica, do dragocjenih spoznaja zahvaljujući kojima može unaprijediti kvalitetu ponude za svoje putnike i održivost svojeg voznog parka. Baterijsko postrojenje vučnog vozila serije DESIRO ML obuhvaća tri baterijska kontejnera, dva DC/DC pretvarača, hladnjak za baterije te druge elektroničke komponente. Koriste se litij-titan baterije (LTO tehnologija), koje u usporedbi s uobičajenim litij-ionskim baterijama dopuštaju znatno višu struju punjenja, što omogućuje brzo punjenje baterija (cca. 15 min). To je izuzetno važno prilikom eksploatacije vozila i njegovog dnevnog radnog ciklusa, kako bi prijevoznik imao vozilo što više u prometu. Poseban koncept baterijskih termo-kontejnera osigurava pouzdani rad i dugi radni vijek baterija, koji će na razini serijske proizvodnje biti oko 15 godina, što znači da se tijekom cjelokupnog životnog vijeka vlaka moraju zamijeniti samo jednom.

Pogonski sustav DESIRO ML – Izvor: Siemens

DESIRO ML na elektrificiranim prugama u režimu klasičnog elektro pogona na električnoj mreži od 25 kV može razviti maksimalnu brzinu od 140 km/h i ubrzanje od 1m/s², dok u baterijskom režimu maksimalna brzina iznosi 120 km/h, a ubrzanje 0,77m/s². Trodijelni vlak ima duljinu od 75,15 m i 244 sjedeća mjesta, a opterećenje po svakoj osovini vlaka je manje od 17 t, što vlak čini izuzetno pogodnim za lokalne pruge. Autonomija kretanja vlaka u baterijskom režimu rada kreće se od 40 do 120 kilometara, što ovisi o konfiguraciji vozila.

Tehničke značajke DESIRO ML – Izvor: Siemens

Odgovoran odnos prema okolišu, kvaliteta prijevozne usluge, učinkovito održavanje i veća operativna raspoloživost čimbenici koji govore u prilog masovnom korištenju hibridnih vlakova u skoroj budućnosti. Proizvodnja i eksploatacija hibridnih vlakova s baterijskim pogonom već su počeli i njihove pogodnosti sve više dolaze do izražaja. Činjenica da ih nabavljaju velike europske državne željeznice koje u svom sastavu imaju i upravljanje željezničkom infrastrukturom, govori o isplativosti hibridnih vlakova nasuprot elektrifikaciji lokalnih pruga s manjim prometom, stoga se može zaključiti da je odgovor na pitanje iz naslova – pozitivan.