Aj diaľnice je možné elektrifikovať

Európska únia predpokladá, že v cestnej doprave znížime do roku 2025 emisie oxidu uhličitého o pätnásť percent a do roku 2030 o tridsať. Spoločnosť Siemens navrhuje dve riešenia, ktoré by výrazne pomohli naplniť tento cieľ – nabíjaciu infraštruktúru pre nákladné automobily a eHighway.

Ambíciou Európskej únie je postupne do roku 2050 dosiahnuť uhlíkovú neutralitu. Otázkou je, aká budúcnosť čaká cestnú nákladnú dopravu. Napriek snahe o presun dopravy tovarov na elektrifikovanú železnicu odborníci očakávajú, že v budúcnosti sa počet nákladných vozidiel bude skôr zvyšovať, než znižovať. Nemecký inštitút Oeko predpokladá, že viac ako polovica nákladnej dopravy bude aj naďalej využívať cestné vozidlá. Je jasné, že nemôžu využívať dnešné naftové motory, a tak sa rozbehla diskusia o možných alternatívnych riešeniach.

Elektrina na diaľniciach
Nákladné automobily a autobusy zodpovedajú za približne štvrtinu oxidu uhličitého z cestnej dopravy v Európe. „Práve pri týchto vozidlách sa treba zamerať na znižovanie emisií,“ hovorí Martin Kullmann, riaditeľ divízie Connected eMobility spoločnosti Siemens. Spolu s kolegami z tímov Future Grids a eHighway hľadajú riešenie, ako elektrifikovať diaľkovú cestnú ​​nákladnú dopravu.

Elektrické pohony sú efektívne vďaka kombinácii vysokej účinnosti a absencie strát pri premene na kinetickú energiu. Pre technológie s batériami je však diaľková nákladná doprava stále problematická. Predpokladá sa, že v súčasnosti vyvíjané ťažké vozidlá budú mať dojazd najviac päťsto kilometrov. „Bude preto nevyhnutné zásobovať ich energiou počas presunu. Vyvinuli sme dve technológie, ktoré sa vzájomne dopĺňajú a ukazujú, ako by mohla v budúcnosti vyzerať nákladná doprava. Testujeme ich v koridore z Hamburgu do Norimbergu, na trase dlhej 610 kilometrov, ktorá zahŕňa diaľnice A1, A7, A70 a A7321,“ hovorí M. Kullmann.

Diaľničné nabíjacie centrá
Prvé riešenie ponúka infraštruktúru nabíjacích staníc. „Máme k dispozícii technológie pre nabíjanie veľkých úžitkových vozidiel, ako sú nabíjačky plug-in s kvapalinou chladenými káblami a zásuvky až do 400 ampérov,“ hovorí Marcel Rümenapf z tímu Future Grids. „Nabíjačky s takouto vysokou kapacitou dokážu nabiť aj veľké batérie počas zákonom stanovenej 45-minútovej prestávky na odpočinok, kedy musí vozidlo stáť.“

Pri koncipovaní diaľničného dobíjacieho centra sa vychádza z očakávaní pre rok 2030. Bude mať päť štandardných nabíjacích staníc, každú s kapacitou viac ako 350 kilowattov. Doplnia ich dve stanice s kapacitou až jeden megawatt alebo vyššou, ktoré sa použijú v kritických prípadoch. Obsluhovať ich budú robotické asistenčné systémy, ktoré sa postarajú o ťažké káble a veľké zásuvky, čo zvýši bezpečnosť pri pripájaní a odpájaní. Prípadné špičkové záťaže v prípade, že sa bude súčasne nabíjať viacero nákladných vozidiel, krátkodobo pokryjú stacionárne akumulátory a fotovoltické systémy. Zaťaženie bude riadiť umelá inteligencia, ktorá bude operátorom šetriť náklady za pripojenie k sieti.  

Nákladné diaľkové trolejbusy
Druhé riešenie ponúka Siemens Mobility eHighway – ide o technológiu, pri ktorej hybridné alebo batériové elektrické vozidlá čerpajú energiu, podobne ako lokomotívy, z nadzemného troleja cez pantograf. Technológia sa už osvedčila v mnohých pilotných projektoch na celom svete. Je vhodná najmä na frekventované úseky a čo je dôležité, umožňuje aj predbiehanie vozidiel.

„Využili sme naše skúsenosti z elektrifikácie železníc. Výhoda tohto riešenia je v kombinácii účinnosti elektrických železničných systémov a flexibility nákladných vozidiel. Ponúka udržateľný systém cestnej nákladnej dopravy,“ komentuje Hasso Grünjes, vedúci skupiny eHighway.

Riešenie eHighway umožní rýchle rozšírenie hybridných nákladných vozidiel so spaľovacím motorom. Vďaka troleji nainštalovanej pozdĺž diaľnice by jazdili na elektrinu a zároveň by si mohli dobíjať batérie, takže jazda so spaľovacím motorom by bola obmedzená na minimum. Ideálne je samozrejme použitie batériových nákladných elektromobilov – batéria by zostala pod trolejovým vedením nabitá, prípadne by sa mohla dobíjať.  

Treba čo najskôr začať
Experti Siemensu považujú kombináciu diaľničných nabíjacích centier a nadzemného trolejového vedenia za ekonomicky a environmentálne najlepšie riešenie pre cestnú nákladnú dopravu v Európe. Na začiatku by sa elektrifikovali najviac frekventované úseky a postupne by sa rozširovali, až by vytvorili najskôr národnú, neskôr nadregionálnu a napokon celoeurópsku sieť. Prínosy technológie sa budú zvyšovať priamo úmerne s veľkosťou dostupnej siete. Ak európske krajiny berú svoje záväzky pri znižovaní emisií z dopravy vážne, mali by čo najskôr začať s výstavbou a rozširovaním energetickej infraštruktúry pozdĺž diaľničnej siete. Aj od výrobcov automobilov sa očakáva zrýchlenie vývoja hybridných a batériových nákladných elektromobilov. 

Foto: Siemens