Reportaj – Siemens Mobility avansează cu testarea ramei electrice cu hidrogen Mireo Plus H ce va deschide calea spre înlocuirea flotelor diesel din Europa
Săptămâna aceasta am avut ocazia de a participa la o serie de teste și prezentarea proiectelor verzi ale Siemens Mobility, cele două rame electrice alimentate cu hidrogen și cu baterii, construite pe noua platformă inovativă a Siemens, Mireo Plus. Testele au loc în cadrul centrului de testare și omologare Siemens din Wegberg-Wildenrath În această prezentare voi expune situația actuală a proiectului, evoluția testelor și planurile de viitor pentru implementarea pe scară largă a materialului rulant alimentat cu hidrogen, urmând și o prezentare a ramei cu baterii. Testarea, dezvoltarea și implementarea au loc în cadrul proiectului comun Siemens Mobility – Deutsche Bahn, numit H2goesRail, prototipul noului tren fiind prezentat pe scară largă în cadrul InnoTrans 2022. Dezvoltarea noilor trenuri alimentate cu combustibil alternativ vine în contextul în care deja multe țări europene și-au impus limite de 10-15 ani pentru eliminarea totală a mijloacelor de transport alimentate diesel, inclusiv cele din serviciile feroviare.
Cu o finanțare de 17 milioane de euro asigurată încă din 2018 din partea Ministerului Transporturilor din Germania, anul 2020 a putut aduce semnarea unui parteneriat între Siemens Energy și Siemens Mobility pentru dezvoltarea de noi sisteme inovative bazate pe alimentarea cu hidrogen pentru materialul rulant feroviar. Anul 2022 a adus prezentarea în premieră a trenului și a proiectului H2goesRail, iar în prezent proiectul parcurge etapele normale de omologare și pregătire pentru a fi puse în exploatare comercială. Este planificat ca toate testele pentru omologare să fie finalizate până la finalul anului, când rama va începe să opereze pe ruta Tübingen – Pforzheim, o rută regională din zona Stuttgart. Odată ce va intra în exploatare pe ruta respectivă, Mireo Plus H va reduce poluarea cu 330 tone de C02 anual, iar în funcție de rută, Mireo Plus H poate reduce poluarea cu peste 500 tone de emisii pe an, calculate la 200.000 km anual.
Implementat în sistemul de alimentare a Mireo Plus H, sistemul utilizează tehnologia celulelor de combustie, unde reacția hidrogenului și oxigenului produce energie electrică și apă ca produs rezidual. Aceste trenuri vor fi folosite de DB pentru înlocuirea trenurilor sale cu motor diesel cu sisteme de propulsie alternative. Pentru a se asigura că soluția este cu adevărat ecologică, electricitatea verde este folosită pentru a produce hidrogen verde ecologic, iar DB Energy va furniza hidrogenul necesar, utilizând o tehnologie de stații inovative de alimentare, care pot utiliza inclusiv energia electrică din catenară pentru a produce hidrogenul prin electroliză. Mireo Plus H în varianta cu două vagoane are o autonomie de 800 km în funcție de condițiile de mers, în timp ce varianta cu 3 vagoane poate ajunge la autonomia de 1200 km cu o singură alimentare. Alimentarea sistemului de tracțiune electric este asigurată prin două sisteme de propulsie, pentru varianta cu două vagoane, ce constau într-o celulă de combustibil și o baterie litiu-ion fiecare.
Constructiv, Mireo Plus H cu două vagoane are lungimea de 47 metri și o capacitate maximă de 130 locuri, în timp ce varianta de 3 vagoane are capacitatea de 180 locuri, la o lungime de 63 metri. Viteza maximă a ramei va fi de 140 km/h, testele realizate în prezent fiind pentru omologarea la 120 km/h. Totuși, nici după omologarea la 140 km/h rama nu va circula în prima fază cu această viteză, viteza maximă pe linia Tübingen – Pforzheim fiind de 130 km/h. Ca dinamică, rama electrică oferă o accelerare de 1.1 m/s2 și o putere de 1.7 MW, fiind comparabilă atât la condiția de mers cât și la demaraj cu orice ramă electrică normală. Față de varianta cu baterii, Mireo Plus H nu are posibilitatea de a se conecta la catenară pentru aliemntarea sau tracțiunea alternativă.
Infrastructura necesară pentru alimentare este una inovativă, cu un sistem ce se conectează la ambele celule de combustibil, alimentându-le în același timp, pentru ca timpul de încărcare să fie la fel de rapid precum este în cazul alimentării cu motorină. Sincronizarea procesului de alimentare este asigurată prin comunicarea fără fir dintre calculatorul trenului și unitatea de comandă a stației de încărcare. Pentru proiectul pilot, hidrogenul va fi produs în depoul de la Tübingen, unde DB face și mentenanța materialului rulant, iar intervențiile și serviceul Mireo Plus H se va realiza la depoul DB din Ulm, unde personalul DB va fi pregătit și autorizat pentru operațiunile cu trenuri alimentate cu hidrogen.
În etapa actuală testarea și omologarea Mireo Plus H au loc la centrul de testare și omologare Siemens din Wegberg-Wildenrath, unde există toate facilitățile și condițiile pentru o gamă largă de testări și simulări a unor situații variate în exploatarea materialului rulant. Practic, trenul este un laborator de auto-testare echipat cu o serie de calculatoare, echipamente și simulatoare operate de personalul Siemens Mobility, fiind instalată inclusiv o instalație care stropește calea de rulare cu un lichid care simulează situațiile cu linie umedă și cu diferite valori de patinaj, pentru a testa sistemele de antipatinare și antiblocare a roților. Situațiile și valoriile sunt preluate inclusiv din dispozitive care măsoară modul în care mecanicul operează controlerul trenului.
Trecând de partea tehnică, zona comercială a Mireo Plus H este una modernă, adaptabilă și personalizabilă ce oferă toate facilitățile moderne pentru călători, cu spații generoase în interior, scaune confortabile, facilități precum prizele USB și internetul la bord, precum și implementarea celor mai inovative sisteme de informare în timp real.
Mecanicul trenului se bucură de un post de conducere ergonomic, spațios și cu sisteme de monitorizare și informare în timp real despre modul de funcționare a trenului și posibile probleme. Componentele sistemelor electronice ale ramei sunt construite într-un sistem durabil și eficient, utilizând tehnologia silicon-carbide, SiC, care asigură și o funcționare cu un consum minim de energie. De asemenea, atunci când este posibil, căldura sistemelor de tracțiune poate fi utilizată pentru încălzirea trenului parte a sistemului de climatizare. Bateriile, atât pentru rama ce produce energia electrică din hidrogen, cât și pentru rama alimentată din catenară, sunt bazate pe tehnologia lithium-titanium-oxide (LTO), ce garantează o durată lungă de viață a acestor echipamente.
La ora actuală în centrul de testare și omologare Siemens Wegberg-Wildenrath se află și a doua ramă electrică Mireo Plus H, care va intra de asemenea în teste în scurt timp.
Foto&info: Mobilitate.eu