市バスを
カーボンニュートラルなハイブリッド車
ミュンヘン空港のパイロットプロジェクト
自動車産業への世界最大100のサプライヤーの1つであるWebastoと、バイオガス産業の新興企業であるCM Fluidsは、ディーゼル駆動のバスを、ガソリンエンジンとバックアップバッテリーを備えた革新的なカーボンニュートラルなハイブリッド車に改造することに成功しました。
パイロットプロジェクトにはミュンヘン空港の旅客バスが含まれますが、新しいドライブコンセプトは都市バス用に設計されています。パイロットプロジェクトは一般的に、最適なソリューションプロセスが不明瞭で、時間枠が曖昧すぎるため、完了するまでにかなりの時間がかかります。しかし、Webasto、CM Fluids、Flughafen München GmbHの共同プロジェクトでは、ミュンヘン空港の旅客バスにカーボンニュートラルな発電機と電気のハイブリッドドライブを搭載し、わずか11か月で改造したことで、迅速かつ効率的であることも証明されています。プロジェクトパートナー3社の従業員で構成されるチームは、空港の駐機場で旅客バスに合わせたソリューションの開発に成功しました。空港には、遅くとも2030年までに空港全体の運営をカーボンニュートラルにするという野心的な目標があります。- 乗務員と空港の旅客バスの車両を変更することは、カーボンニュートラルへの道のりにある多くの対策の1つです。
純粋なバッテリー駆動の電気駆動は選択肢ではなく、ハイブリッドの代替品が解決策です
純粋なバッテリー駆動の電気駆動装置を搭載してバスを改造するというアイデアは、当然の選択です。しかし、空港での要件は法案に合っていませんでした。ミュンヘン空港の敷地内にある空港旅客バスは、平均して毎時約14キロメートル(9マイル)走行しており、走行距離はかなり少なく、離着陸が遅れるとルートの計画が難しくなります。そのため、特に充電インフラを構築し、必要なエネルギー供給を全電化に適合させる必要があるため、機会充電(使用していないときに特定のポイントでバスを定期的に充電する)を使用するという選択肢は除外されます。
CM Fluidsは、内燃機関の航続距離の延長と電気駆動の利点、オンボードのガス駆動充電ステーションを組み合わせた特許取得済みの駆動コンセプトであるCMFドライブの 適切な代替品を提供しています。このパイロットプロジェクトでは、メルセデス・シタロの通常のドライブアクスルを、直列に接続された2つのWebastoバッテリーで駆動する電動アクスルに置き換えられました。そして、液体バイオメタンを動力源とする小型ガスエンジン発電機ユニットからエネルギーを引き出します。このアプローチは、バスの長い運行時間と頻繁な停車と発進を考慮に入れたもので、車両はわずか5分で500リットルの燃料を補充でき、約800km(500マイル)走行することができます。
都市バスのハイブリッドコンセプトは理にかなっている
CMFドライブ は、走行中に発生した制動エネルギーをバックアップバッテリーに蓄えて再利用できるため、都市部の公共交通機関に最適です。このコンセプトは、山岳地帯の公共交通機関や長距離の地方ルートなど、他の困難なセットアップも念頭に置いて策定されています。ごみ収集車などの大型共用車両も、経済的および環境的な目的でこの方法に変換できます。
バイエルン州の自動車産業サプライヤーが製造したモジュラーシステムは、スケーラブルなプラグアンドプレイ製品の手頃な価格と、カスタムソリューションに必要な精度と適応性を兼ね備えているため、Webastoはすぐにこのコンセプトのバッテリーを供給する会社として確認されました。「これは、多くの場合、お客様にとって無敵のセールスポイントです。お客様は、高い開発コストを受け入れることなく、常に試行錯誤を重ねたWebastoの品質で、当社の標準バッテリーをベースにしたカスタムソリューションを手に入れることができます」と、Webastoのアフターマーケットセグメントの製品ポートフォリオドメインバッテリーの責任者であるManuel Kagelmannは述べています。平均速度が低く、ガスエンジンを搭載しているため、改造されたメルセデス・シタロのバッテリー容量はわずか70キロワット時で、800ボルトの駆動電圧を生成する2つの400Vバッテリーによって保証されています。
もう1つのセールスポイントは、Webastoが車両インターフェースボックス(VIB)を使用してバッテリーを制御し、ブレーキシステムから回収したエネルギーを2つのバッテリーのバックアップストレージにすばやく送ることができることです。これにより、ドライブコンセプトの個々の要素を接続することも容易になります。「ハイブリッドドライブのコンポーネントが相互に正常に通信できるようにすることが、このプロジェクトの最大の課題でした」と、CM FluidsのCMFdrive 責任者である Markus Ostermeier博士は述べています。
受賞歴のある低コストのソリューション
Flughafen München GmbH のテクニカルサービス部門の Tobias Prechtl 氏は、「このコンセプトは、ミュンヘン空港にとって大きな成果を上げています。この改造は、完全電気自動車に転換する場合の約半分のコストで済みます。新品のバスを購入すると、これよりもはるかに高価になります。」
この変更は、液体バイオメタンを燃料として使用することでカーボンニュートラルが保証されるため、バスフリートの排出量を削減するという空港の主な目標の達成にも役立ちました。Euro 6ディーゼルエンジンと比較して、微粒子の発生を最大90%、一酸化窒素の発生を60%以上削減します。また、ミュンヘン空港に閉回路を設けて、空港の芝生地帯から出る生ごみを使って燃料を自家発電できるようにするオプションもあるかもしれません。
このコンバージョンは、Webastoにとって初のハイブリッドプロジェクトです。「多くのWebastoバッテリーシステムは、すでにさまざまな車両に搭載されています。CM Fluids社とのプロジェクトは、バッテリーシステムを搭載した車両を改造することで、内燃機関の利点と電気駆動の利点をどのように組み合わせることができるかを示す成功例です」とKagelmann氏は述べています。
ミュンヘン空港のバスは現在、試験段階にあります。このフェーズが成功すれば、乗務員や空港の旅客機をさらに改造する計画があります。
