BEDRE OG BEDRE:En paralellhybrid er den meste effektive og fleksible måten å drive en buss på. I fremtiden kan forbrennignsmotoren og generatoren erstattes av en hydrogendrevet brenselcelle for å lage strøm. (Bilde: Mercedes)
HJULMOTOR: En seriehybridbuss kan ha motoren festet direkte til hjulene og kan ta vare på bremseenergien ved å fungere som generator. (Bilde: Mercedes)

Fornybar bussdrift

Aktuelt i Oslo

I Oslo er energigjenvinningsetaten i gang med et stort prosjekt for å produsere biogass fra matavfall og kloakk (Innsikt forrige nummer av TU). Gassen kan brukes til å lage strøm og varme, men behovet for varme er lite om sommeren. I prosjektet er et av forslagene å bruke biogassen til å drive gassbusser i stedet. De trenger en jevn forsyning av drivstoff året rundt. Ved full produksjon på Klemetsrud og Bekkelaget kan det produseres nok metangass til å drive 250 til 300 busser. Regnes gassproduksjonen på renseanlegget Veas på Slemmestad med, dobles tallet. Legges hybridbusser inn i dette regnestykket, kan antallet busser bli 650 til 800. I Oslo og Akershus er det rundt 1100 busser i dag, og da vil de fleste av dem gå på fornybar energi.

Hydrogen

Oslo Sporveier har uttalt at de på sikt ønsker å fase ut diesel som drivstoff for busser og gå over til fornybart drivstoff, som biogass, etanol og hydrogen. Oslo er tiltenkt en knutepunktrolle med bussdrift i den planlagte Hydrogenveien fra Oslo til Stavanger.

De nye seriehybridene vil være veldig godt egnet til å benytte hydrogen som drivstoff. Stort sett dreier det seg om å erstatte forbrenningsmotoren og generatoren med en brenselcelle til strømproduksjon. Ballard i Canada, som er den ledende produsenten av slike brenselceller peker på 2010 som året da de regner med at teknologien er klar for kommersiell bruk.

Hybridbiler med Toyota Prius i spissen er på få år blitt svært populære.

Men det er ikke bare personbiler som kan spare drivstoff ved å introdusere elektromotoren i drivverket. Bussleverandørene jobber på spreng for å lage framtidens modell – en hybrid.

Det finnes allerede flere typer hybridbusser rundt om i verden, men de er i praksis bygget på basis av dagens busstyper og er såkalte parallellhybrider. Det betyr at de har en konvensjonell motor med girkasse, men også en elmotor som kan kobles inn i parallell med dieselmotoren for å forbedre virkningsgraden og eliminere trafikkstøy.

Likevel er slike modeller bare halvveis til målet. Mange av de store produsentene jobber nå for å lage en helt elektrisk drevet buss hvor motorens eneste rolle er å framskaffe elektrisk energi til batteriene. Den er ikke koblet til drivverket i bussen og det eliminerer behovet for en svær og kostbar girkasse som også er med på å redusere virkningsgraden i drivsystemet.

Elektriske motorer koblet rett til hjulene, eller som navmotorer på hvert hjul, som Mercedes jobber med, trenger ikke girkasse på grunn av den flate dreiemomentkurven og det store turtallsområdet. Slike hybrider kalles seriehybrider.

Regenererer

En buss som går i bytrafikk har et litt spesielt trafikkmønster. Svært mye av energien går med til å akselerere kjøretøyet ut fra holdeplassene til vanlig driftshastighet. Hver gang bussen kjører inn til en ny holdeplass, går denne energien tapt i bremsing i form av varme.

En buss med en helelektrisk plattform derimot kan utnytte mye av retardasjonsenergien ved å bruke motorene som generatorer slik at de sender strøm tilbake til batteriene.





Mindre motor

Hvis en slik hybridbuss har en konvensjonell motor som primær energikilde, enten det er en dieselmotor eller en ottomotor som går på gass, trenger ikke motoren være så stor. Det er tre årsaker til det. For det første vil stempelmotoren gå på et optimalt turtall hvor den har en mye bedre total virkningsgrad enn en som må trekke på ulike turtall.

Den andre faktoren er at mye av bremseenergien gjenvinnes i form av strøm. Det tredje bidraget er at alle hjelpesystemer som pumper, servostyring, luftkjøling og annet er elektrisk drevet med høyere virkningsgrad. Dessuten kan slikt utstyr plasseres utenfor motorrommet, gjerne på taket, og gi mer plass i bussen.

Bedre for miljøet

Alle hybridbusser har en vesentlig miljøgevinst. Et av de viktigste målene er å bruke mindre drivstoff, og det antas at den nye generasjonen hybrider som kommer i 2009 eller 2010 vil bruke mellom 20 og 30 prosent mindre drivstoff. Hvis de baseres på gassdrift, er det snakk om ottomotorer (en motor med tennplugg som går på bensin er en ottomotor).

Slike motorer er letter å lyddempe enn dieselmotorer fordi de ikke har den kraftige brummingen på lavt turtall. I tillegg kan hybridbusser kjøres slik at forbrenningsmotoren skrur seg av når farten kommer under 15 km/t. Over denne hastigheten vil lyden fra hjulene overdøve motoren likevel. Det betyr at bussen vil være så å si lydløs når den ankommer og kjører ut fra holdeplassene, mens det er her konvensjonelle busser bråker mest.

Mercedes har offentliggjort tekniske spesifikasjoner for sin dieseldrevene Citaro G BlueTec Hybrid. De sier den er beregnet på å gå omtrent halvparten av kjøreruten med dieselmotoren avslått.