A dízelmozdonyok ABB vontatási rendszerekkel történő felújítása fenntartható hibrid üzemeltetést tesz lehetővé

Bár a vasút már napjainkban is a legtisztább, legkörnyezetkímélőbb közlekedési módok közé tartozik, még mindig jelentős fejlődési lehetőségek rejlenek benne. Következésképpen a vasúti ágazat olyan fenntartható megoldások felé mozdul el, amelyek jelentősen csökkentik a szén-dioxid-kibocsátást és a káros környezeti hatásokat.

A Müller Technologie dízelmozdonyai eredetileg az 1990-es évek közepén készültek, és már 30 éve üzemelnek. A mozdonyokat általában az építéshez és karbantartáshoz használják, és egyik feladatuk az elektromos szerszámok, eszközök áramellátása. Ez korábban azt jelentette, hogy a dízelmotort üresjáratban kellett működtetni, amíg a mozdony a munkaterületen tartózkodott. Az ebből eredő füst és zaj kellemetlen volt, különösen lakott területeken, alagutakban és éjszaka. Mindazonáltal a vállalat a legújabb technológia alkalmazásával folyamatosan megújítja járműparkját, hogy folyamatosan csökkentse a CO2-kibocsátást.

Ezért a Müller Technologie innovatív Aeam 841 hibrid mozdonyai az eredeti dízelmozdonyokon alapulnak, amelyeket most átalakítanak, hogy hármas üzemmódú (tribrid) működést valósítsanak meg. A mozdonyokat elsősorban az építési, karbantartási, tolatási és teherszállítási területeken használják. Az átalakítást követően a mozdonyok képesek lesznek felsővezetékről, vontatási akkumulátorokból és új típusú dízelgenerátorból származó energiát használni. A fő cél a CO2-kibocsátás minimalizálása az új környezetvédelmi követelményeknek való megfelelés érdekében.

A vontatásilánc-megoldás fejlesztéséhez és a szükséges berendezések szállításához technológia partnert kereső Müller Technologie az ABB-hez fordult. A projekt követelményei között nagyfokú üzembiztonság és költséghatékonyság szerepelt, és az is előfeltétel volt, hogy a vontatási berendezéseket nagyon korlátozott helyre kell beépíteni. További elvárás volt, hogy az átalakítást a mozdony karosszériájának módosítása nélkül hajtsák végre, mivel ez egyszerűbb engedélyezési folyamatot biztosít. 

A meglévő dízel-elektromos mozdonyok 920 kW-os motorral rendelkeztek, amely egy generátoron keresztül hajtotta a kétfokozatú, 724 kW-os kimenő teljesítményű hajtásláncot. A korszerűsítés során a négy motor összteljesítményét 1000 kW-ra növelték. Az átalakítás során a dízelmotort egy 500 kW-os, megújuló üzemanyaggal is működni képes egységre cserélték, az eredeti villanymotorokat pedig teljesen felújították és megtartották. 

Korszerű vontatási megoldás

Az ABB által szállított vontatási rendszer BORDLINE® CC1500 AC Compact átalakítóból, eBoxból, vontatási akkumulátorokból és egy vontatási transzformátorból áll. 

A BORDLINE® Compact Converter egy magasan integrált megoldás, amely tartalmaz egy hálózati átalakítót, két vontatási átalakítót, két segédátalakítót és egy vontatási akkumulátor szaggatót, beleértve az aluláteresztő szűrőt is. A háromfokozatú vontatási átalakítók mintegy 7-9%-kal energiahatékonyabbak, mint a mozdonyok eredeti kétfokozatú egységei. Kisebb igénybevételnek teszik ki a motor szigetelését, és alacsonyabbak a harmonikus veszteségek, ami további energiamegtakarítást jelent a motoroknál. A visszatápláló fékezési funkció további energiamegtakarítást eredményez azáltal, hogy a fékezési energiát a vontatási akkumulátorokba vagy a felsővezetékbe táplálja.

Az eBox interfész csatlakozó felületet biztosít az átalakító és az akkumulátorok között, és magában foglalja az akkumulátor-kezelő rendszert. A vontatási akkumulátorok LTO (lítium-titán-oxid) cellatechnológián alapulnak, amelynek előnye a nagyon rövid töltési idő. A mozdony akkumulátorai lemerült állapotból körülbelül 20 perc alatt feltölthetők, így a teljes feltöltés a munkanap rövid szünetében is megoldható.

A vontatási akkumulátorok a felsővezetékről, a dízelgenerátorról vagy a járműtelepi áramforrásról is tölthetők.

Szoros együttműködés a rendszerfejlesztésben

„Szorosan együttműködtünk az ABB-vel, nem csak a vontatásilánc-megoldás kifejlesztésében, hanem annak biztosításában is, hogy az beilleszthető legyen a mozdonyokba” – nyilatkozta a Müller Technologie AG vasúti járművekkel foglalkozó projektcsoportja. „Az ABB megbízható partner, és elégedettek voltunk a két vállalat együttműködésének zökkenőmentes folyamatával. Már tárgyalunk az együttműködés új lehetőségeiről.”

„Ezt a három üzemmódú működést a Müller csapatával együtt fejlesztettük ki és valósítottuk meg” – mondja Mike Bamberger, az ABB Svájc Traction Sales vezetője. A meglévő mozdonyokból a lehető legtöbb elemet újra felhasználtuk, és a rendszert úgy terveztük meg, hogy az eredeti motorokkal működjön. A motorokat teljesen felújítottuk, de módosításokra nem volt szükség”.

Fenntarthatóság az alacsony kibocsátású működés révén

A felújítási projekt során 5 mozdonyt tesznek alkalmassá a jövőbeni fenntartható üzemelésre. A korszerűsítés további 25 évvel hosszabbítja meg a mozdonyok élettartamát. Maga a projekt környezetvédelmi szempontok figyelembevételével valósul meg: minden mozdonyból 28 tonna acélt - beleértve a régi motort, a vontatási átalakítót és néhány karosszériaelemet - újrahasznosítanak. A meglévő motorok megtartása mellett az alvázat és a forgóvázkereteket is felújították, és az új követelményekhez igazították. A jelentős acélmegtakarítással felújított járművek bérmozdonyként kerülnek vissza a vasúti piacra. A régi mozdonyok energiahatékony technológiákkal történő átalakítása összhangban van az éghajlatvédelmi célokkal, és elősegíti a fenntartható vasúti közlekedést.

A mozdonyok minimálisra csökkentik a CO2-kibocsátást, valamint a füst- és a zajszennyezés csökkentésével javítják a dolgozók munkakörülményeit. Az ABB vontatási láncának köszönhetően megvalósulhat a csendes üzem éjszaka és a sűrűn lakott városi területeken.

A hibrid mozdonyok külső energiaforrás nélkül is képesek lesznek több futást lebonyolítani. A Müller Technologie számításai szerint a felsővezetékekről a mozdonyüzem 80%-át tudják ellátni, a fennmaradó rész energiaigényét pedig a vontatási akkumulátor vagy a dízelgenerátor fedezi. Összességében a dízelfogyasztás várhatóan akár 85%-kal csökkenhet az átalakítás előtti értékhez képest. Ez mozdonyonként évi 8500 liter gázolaj megtakarítását jelenti. 

Az új mozdonyok fontos előnye, hogy a munkaterületeken károsanyag-kibocsátás nélkül üzemelhetnek. A vontatási akkumulátorokat ezért nemcsak meghajtásra használják, hanem a helyszínen használt eszközök, berendezések tápfeszültséggel történő ellátására is.

Az átalakított mozdonyok fenntarthatósági előnyeinek köszönhetően a retrofit projekt hozzájárul ahhoz, hogy Svájc 2050-re elérje a nettó nulla kibocsátási célját.

A hagyományos dízelmotorok fenntartható alternatíváinak alkalmazása jelentősen csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást, és segíti a vasúti ágazatot a dekarbonizációban. Az ABB széleskörű szakértelme, valamint a fenntartható közlekedést szolgáló átfogó vontatási megoldásai utat nyitnak egy energiahatékonyabb és tisztább jövő felé.

A Müller Technologie AG székhelye a svájci Frauenfeldben található, Zürichtől mintegy 50 km-re, északkeletre. A családi vállalkozás vasúti pályaépítéshez szükséges gépeket, valamint speciális vasúti és közúti járműveket fejleszt, épít és tart karban. Az Aeam 841 hibrid mozdony mellett a vállalat tűzoltó- és mentőjárművet is fejleszt. A Müller-csoport cégei vállalják a pályák építését és karbantartását, valamint a vasúti építkezések biztonságának biztosítását is.