Siemens´in ELFA Hibrid Sistemi Türkiye Yollarında

Küresel ısınma, iklim değişiklikleri ve enerji kaynaklarının hızla tükenmesi nedeniyle her geçen gün çevreci araçların önemi daha çok ortaya çıkıyor. Bu nedenle dünyada pek çok firma, hibrid ve akülü araç üretimine başladı. Bu konuda dünyada en çok tercih edilen sistemlerin başında ise Siemens’in ELFA Elektrik Tahrik Sistemi geliyor.

Siemens, 160 yılın üzerindeki endüstri geçmişinde, elektrik motoru ve motor hız kontrol sistemlerindeki tecrübesini elektrikli otomobil, lokomotif ve tramvay gibi uygulamalardaki tecrübesiyle birleştirerek ELFA Hibrid sistemlerini 1990’lı yılların başında yarattı ve ilk uygulamalara MAN firmasıyla başladı. Seri üretim uygulamaları ise 1999’da Mercedes firması ile başladı ve CITO modelinden 600 adedin üzerinde üretildi. Bugüne kadar da dünya çapında birçok farklı otobüs üreticisiyle 1500’e yakın uygulama gerçekleştirildi. Siemens’in ELFA Hibrid Sistemleri, modüler teknolojisiyle otobüslerde kullanılan bu tür teknolojilerin en iyileri arasında yer alıyor. ELFA ürünlerinin üretildiği Almanya’nın Nürnberg şehrinde bulunan fabrikada, pek çok farklı sektör için yüz binlerce elektrik motoru üretiliyor. Böylece çok fazla sayıda üretim yapabilen Siemens, daha kaliteli, daha güvenilir ürünleri, ulaşılabilir fiyatlarla tedarik edebiliyor.

ELFA sisteminin başlıca özelliği, modüllerden oluşması ve farklı uygulamaları mümkün kılması. Böylece ELFA Sistemi ile tasarlanan her aracın tahrik sistemi birbirinden tamamen farklı olabiliyor, bu da üreticilere fark yaratma şansı tanıyor. Ayrıca bu esneklik ile ELFA modülleri kullanarak hibrid araç, tam elektrikli-akülü araç, dizel-elektrik araç veya hidrojen yakıt hücreli araç üretmek mümkünken, sistem bunların bileşimi olan farklı konfigürasyonlar yaratılmasına da izin veriyor. Kullanılacak içten yanmalı motor, yakıt hücresi, akü veya ultra kapasitör gibi ekipmanların tipi veya markası ne olursa olsun Siemens ELFA Sistemi hepsine adapte edilebiliyor.

Ulaşımda Elektrikli Devrim ve Hibrid Sistemler

Hibrid teknolojisi, tamamen elektrik enerjisiyle çalışan sıfır-emisyonlu, çevreci araçlara geçmeden önce bir ara dönemi temsil ediyor. Günümüzde dünyadaki akü teknolojisi ve şarj altyapısı maalesef yeteri kadar gelişmiş değil. Bu durum, tamamen akü ile çalışan araçların önündeki ana engel. Bu yüzden günümüzün en optimum çözümü elektrik motoru ve akülerinin yanında dizel veya benzinli motorun da bulunduğu, hibrid teknoloji. Böylece araçların elektrik şebekesine bağlanarak şarj edilmesine gerek kalmıyor. Birkaç farklı hibrid araç konsepti olmasına rağmen, hepsinde ana prensip, frenleme enerjisini geri kazanmak ve benzin veya dizel motoru ihtiyaç olmadığı zamanlarda devre dışı bırakmak.

Seri Hibrid mi Paralel Hibrid mi?

Hibrid araç teknolojilerinde dünyada öne çıkan iki yapı tipi mevcut;

Seri veya paralel hibrid sistemler.

Paralel Sistemler, geleneksel içten yanmalı motoru (İYM) olan araçlara benzeyen bir yapıdadır. Bunlarda İYM’la şanzımanın arasına eklenen bir elektrik motoru / generatörü bulunur. Aracın frenlemesi esnasında frenleme enerjisi bu ünite tarafından geri kazanılır ve akülere depolanır. Akülerde enerji olduğu sürece araç bu elektrik motorunu da aracın hareketi için kullanabilir. Ancak elektrik motorunun boyutu, toplam tahrik gücünün en fazla %15-20’si kadar olduğu için geri kazanım da bu oranda sınırlı kalacaktır. Bu yüzden sık dur-kalk yapan şehir içi trafiğinde yüksek oranda enerji tasarrufu yapamazlar.

Seri hibrid sistemlerde ise tahrik gücünün tamamı tekerleklere direk bağlı elektrik motorları tarafından sağlanır. İYM ise enerji üretimi amacıyla kullanılır. Bu sistemlerde frenleme enerjisinin tamamı elektrik motoru/generatörü üzerinden geri kazanılabilir. Ayrıca İYM boyutu aracın tahrik gücünden tamamen bağımsızdır ve böylece daha büyük aküler ve daha küçük İYM ile daha düşük emisyonlu araçlar üretmek mümkündür. Geleceğin araçlarında İYM’nin sadece menzil arttırıcı olarak çok küçük boyutlarda kullanılacağı veya tamamen ortadan kalkacağı öngörüldüğünde Seri Hibrid sistemin geleceğin tahrik sistemi olduğu söylenebilir.

Günümüzde Siemens araç tipine göre aynı modüllerle hem seri hem paralel tahrik sistemlerini kurabilmektedir. Özellikle yüksek hızlarda uzun süreler çalışan kamyonlarda, deniz taşıtlarında paralel sistem kullanılırken, şehir içi otobüslerde, lastik tekerlekli vinçlerde daha çok seri hibrid sistem kullanılmaktadır.

Hibrid Şehir Otobüsleriyle Düşük Emisyon ve Yakıt Tasarrufu

Hibrid teknolojisi, özellikle şehiriçi otobüslerde daha fazla tercih ediliyor. Günün çok büyük bir kısmını yoğun şehir trafiğinde geçiren otobüsler, sık dur-kalk periyotları nedeniyle oldukça fazla yakıt tüketiyorlar. Hibrid otobüs kullanımı özelikle ABD ve Japonya gibi gelişmiş ülkelerde son derece yaygın. Avrupa’da da hızla yaygınlaşıyor. Örneğin İngiltere, 2012 Londra Olimpiyatları’nda, Londra şehrinde sadece hibrid otobüs kullanıyor olacak. Londra Toplu Ulaşım Kurumu’nun (TfL) yaptırdığı ve çeşitli otobüs firmalarının ürünlerinin karşılaştırıldığı bir test sürecinin sonucunda, Siemens’in ELFA sistemini kullanan Wright Bus firmasının otobüslerinde CO2 salınımında ve yakıt tüketiminde yüzde 31, partiküllerde yüzde 33, NOx salınımında yüzde 12, CO salınımında yüzde 98 düşüş ölçüldü.

Siemens ELFA Sistemli Şehiriçi Otobüslerin Avantajları

• Enerji tasarrufu yapıyor.

• CO2 ve diğer zararlı gazların emisyonunda düşüş sağlıyor.

• Mekanik bir sistem ve vites kutusu olmadığı için çok daha sessiz çalışıyor.

• Titreşim olmadan konforlu bir seyahat olanağı veriyor. Çok daha akıcı bir seyahat sağlıyor. Kademesiz hız geçişleri bulunuyor.

Türkiye’nin İlk Hibrid Otobüsü TEMSA Hybrid Avenue

Temsa, Siemens ile yaptığı işbirliği ile Türkiye’nin ilk hibrid otobüsünü üretti. Temsa Ar-Ge Merkezi’nde Türk mühendisler tarafından geliştirilen ve toplu taşımada yeni bir dönem açacak olan Temsa Avenue serisinin “Hibrid” versiyonu, Siemens’in ürettiği ELFA Hibrid Elektrik Tahrik Sistemi’ni kullanıyor.

Temsa Hibrid Avenue’de frenleme esnasında oluşan enerji elektrik motorlarının generatör olarak rejeneratif çalışması ile ultra kapasitörlerde depolanıyor ve aracın tekrar hareketi esnasında kullanılıyor. Ultra kapasitörlerde yeterli enerji olduğu sürece araç bunu kullanarak dizel motora gelen ekstra yüklenmeleri, dolayısıyla yakıt tüketimini ve bakım maliyetlerini azaltıyor, motorun ömrünü arttırıyor. Hibrid otobüs, aynı uzunluktaki dizel otobüslere kıyasla yüzde 25 daha düşük yakıt tüketimi ve CO2 emisyonu vaadediyor.

2010 yılı son çeyreğinde seri üretime girmesi planlanan Temsa Hibrid Avenue, normal bir araca göre çok daha az yakıt harcayacağı için daha az karbon emisyonuna neden oluyor, ayrıca daha sessiz ve konforlu bir yolculuk sağlanıyor. Prototip otobüsün üretimi geçtiğimiz ekim ayında tamamlandı. Hemen ardından da Belçika’da düzenlenen Busworld Fuarı’nda uluslararası lansmanı yapıldı. Önümüzdeki aylarda belli başlı belediyeler tarafından test edilecek.

Emre Gören, Elektrik Müh. - Satış Müdürü, Siemens

www.bilesim.com.tr  / Ağustos 2010