Batériový trolejbus

náhľad|Trolza-5265 „Megapolis“ v režime batériovej prevádzky.

Batériový trolejbus, známy aj ako hybridný trolejbus alebo elektrobus s dynamickým nabíjaním počas jazdy (In-Motion Charging, IMC), je elektricky poháňaný prostriedok verejnej dopravy, ktorý počas jazdy získava energiu z trolejového vedenia prostredníctvom zberačov, podobne ako bežné trolejbusy, a zároveň nabíja svoju palubnú trakčnú batériu. Na úsekoch bez trolejového vedenia môže jazdiť ako čisto batériový autobus. Na rozdiel od vozidiel v tradičných trolejbusových systémoch, ktoré majú len malé pomocné agregáty alebo batérie pre núdzovú prevádzku alebo prekonávanie krátkych úsekov bez trolejového vedenia, batériové trolejbusy dokážu prejsť značné vzdialenosti – často od 15 do 70 km – bez trolejového vedenia.

Systémy IMC aktívne zavádzajú veľké metropoly (napr. Peking, Petrohrad, Mexico City) a dopravné siete menších miest v krajinách ako Švajčiarsko, Nemecko alebo Holandsko. Moderné systémy In-Motion Charging môžu ponúknuť výrazné nákladové výhody v porovnaní so sieťami čisto batériových autobusov.

Štúdie ukazujú, že modernizácia existujúcej trolejbusovej infraštruktúry na IMC môže znížiť investičné náklady na vozový park približne o 50 % a prevádzkové náklady počas 15-ročného životného cyklu o približne 20 % v porovnaní s novými flotilami batériových autobusov. Pri budovaní nového systému IMC s čiastočným trolejovým vedením môžu byť investičné náklady nižšie ako pri plne batériovom systéme, a to vďaka menšej kapacite batérií, menšiemu počtu vozidiel a eliminácii prestojov na nabíjanie.

 Terminológia 
Pojem In-Motion Charging (IMC) predstavil v roku 2014 Erik Lenz z firmy Vossloh Kiepe (dnes Kiepe Electric) počas konferencie trolley:motion v Hamburgu ako marketingový koncept. Cieľom tejto terminológie bolo zlepšiť verejný imidž trolejbusov zdôraznením ich hlavnej výhody oproti staticky nabíjaným elektrobusom: schopnosti nabíjať batérie počas prepravy cestujúcich, čím sa eliminujú prestoje na nabíjanie.

V Nemecku niektorí prevádzkovatelia, napríklad v Solingene, používajú aj pojem BOB (Batterie-Oberleitungs-Bus). V Arnheme (Holandsko) sa tento koncept často označuje ako Trolley 2.0.

V Rusku a krajinách SNŠ sa tieto vozidlá často označujú ako trolejbus so zväčšeným autonómnym dojazdom alebo elektrobus s dynamickým nabíjaním.

 Dejiny 
 Duobusy so spaľovacím motorom 
náhľad|Duobus v trolejbusovom režime v Downtown Seattle Transit Tunnel v roku 1990.
Koncept trolejbusu, ktorý môže jazdiť aj mimo trolejového vedenia, siaha do začiatku 20. storočia. Zatiaľ čo pojem trolejbus pochádza z roku 1882, kedy Werner von Siemens predstavil jedno z prvých elektricky poháňaných vozidiel, myšlienka schopnosti jazdy bez trolejového vedenia sa vyvinula s cieľom zvýšiť flexibilitu.

V Spojených štátoch vyvinula spoločnosť Public Service Company of New Jersey v spolupráci s Yellow Coach Manufacturing Company v rokoch 1935 až 1948 takzvané „All Service Vehicles“ (ASV). Boli to prvé trolejbusy, ktoré v prípade potreby mohli jazdiť ako benzínovo-elektrické autobusy bez trolejového vedenia.

Predtým, ako sa rozšírili výkonné lítiové batérie (ktoré umožňujú moderné In-Motion Charging), sa pojem duobus používal pre vozidlá, ktoré využívali trolejové vedenie na elektrický pohon a zároveň mali plnohodnotný dieselový motor na prevádzku na cestách. Významné príklady boli:
 Seattle: King County Metro prevádzkoval v rokoch 1990 až 2005 špeciálne vyrobené kĺbové autobusy od spoločnosti Breda v Downtown Seattle Transit Tunnel. Tieto vozidlá jazdili v podzemí ako trolejbusy, aby sa zabránilo emisiám z nafty v tuneli, a na povrchu sa prepínali na dieselové motory.
 Boston: Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) prevádzkovala v rokoch 2004 až 2023 duobusy na linke Silver Line (Waterfront). Podobne ako v Seattli sa elektrický režim používal na zabezpečenie kvality ovzdušia v tuneloch systému. Nakoniec boli nahradené diesel-hybridnými a batériovými elektrobusmi.

Od 80. rokov 20. storočia začali dopravné podniky obstarávať trolejbusy s pomocnými agregátmi (APU) – malými dieselovými motormi alebo batériami – na obchádzanie prekážok na trati alebo na prekonanie krátkych vzdialeností bez trolejového vedenia. Medzi významných používateľov patrili Muni v San Franciscu, TransLink v Vancouveri a Peking. Takéto vozidlá sa vo všeobecnosti nepovažujú za duobusy, ale sú predchodcami technológie IMC.

 Prechod na IMC 
S rozvojom batériových technológií (najmä lítium-iónových batérií) sa v posledných rokoch pozornosť presunula od dieselových pomocných agregátov k čisto elektrickej autonómii. V Šanghaji sa v roku 2006 začali experimenty s autobusmi využívajúcimi „kondenzátorové úložiská energie“, ktoré sa nabíjali na zastávkach. V roku 2010 bol v strednej Európe spustený projekt „TROLLEY“, ktorého cieľom bolo podporiť udržateľné stratégie pre trolejbusy, čo viedlo k širokému rozšíreniu In-Motion Charging na predlžovanie liniek bez výstavby ďalšieho trolejového vedenia. V roku 2018 predstavila spoločnosť Solaris Bus & Coach model „Trollino 24“, 24-metrový dvojkĺbový IMC autobus pre vysokokapacitné linky, ktorý stanovil štandard pre budúce elektrické dopravné systémy podobné BRT.

náhľad|Elektrobus s IMC v Daytone, USA.

 Technika 
náhľad|IMC batérie sa nabíjajú na zastávke Palmovka v Prahe.
IMC trolejbusy sú vybavené výkonnou trakčnou batériou, ktorá je prispôsobená špecifickým požiadavkám trasy. Vozidlo zvyčajne jazdí v kombinovanom režime, časť trasy pod trolejovým vedením a časť na batérie (napr. 60 % času pod vedením a 40 % v batériovom režime).

 Nabíjanie: Nabíjanie prebieha počas jazdy pod existujúcim trolejovým vedením. Prenos energie môže dosiahnuť výkon až 500 kW.
 Dojazd: Moderné jednotky dokážu prejsť značné vzdialenosti bez trolejového vedenia, často viac ako 15 km.
 Výhody: Na rozdiel od staticky nabíjaných elektrobusov (príležitostné alebo depové nabíjanie) IMC nevyžaduje dlhé prestoje na nabíjanie na konečných zastávkach ani výstavbu špecializovaných nabíjacích staníc vo verejnom priestore. Umožňuje elektrifikáciu autobusových liniek predĺžením existujúcich trolejbusových tratí.

 Porovnanie s inými elektrobusmi 
 Vlastnosť  Nabíjanie v depe (ONC)  Príležitostné nabíjanie (OC)  In-Motion Charging (IMC) Spôsob nabíjania  Pomalé nabíjanie v depe (cez noc)  Rýchle nabíjanie na vybraných zastávkach  Nabíjanie počas jazdy pod trolejovým vedením Infraštruktúra  Vyžaduje vysokovýkonné prípojky v depách  Vyžaduje nabíjacie stanice na zastávkach/konečných  Trolejbusové vedenie Prestoj  4–10 hodín (v depe)  5–25 minút (na zastávkach)  Žiadny (nabíja sa počas jazdy) Veľkosť batérie  Veľká  Stredná  Stredná/Malá Zaťaženie siete  Vysoké špičkové zaťaženie v noci  Vysoké špičky pri rýchlonabíjaní  Rozložené zaťaženie počas dňa

 Automatické pripojenie a odpojenie zberačov 
náhľad|Navádzacie lieviky v Zürichu.
náhľad|Predné vozidlo sa už pripojilo k trolejovému vedeniu, zatiaľ čo druhé čaká, kým sa navádzacie lieviky uvoľnia (Petrohrad).
náhľad|Nevyžaduje sa manuálny zásah vodiča: zberače sa polohujú automaticky (Petrohrad).

Kľúčovou vlastnosťou moderných systémov IMC je schopnosť prepínať medzi trolejovým a batériovým režimom bez toho, aby vodič musel opustiť kabínu. Zatiaľ čo pri starších systémoch bolo potrebné zberače ovládať manuálne (lanami), moderné vozidlá používajú automatické zberače.

 Odpojenie (stiahnutie zberačov): Vodič môže zberače stiahnuť na akomkoľvek mieste, zvyčajne počas jazdy. Pneumatické alebo hydraulické systémy stiahnu zberače do zaistenej polohy na streche.

 Pripojenie (nahodenie zberačov): Na opätovné pripojenie zberačov vozidlo zastaví na určenom mieste vybavenom navádzacími lievikmi. Vodič následne automaticky zdvihne zberače; lieviky navedú klzné kontakty na trolejové drôty.

Príklady tejto infraštruktúry v prevádzke:
 Solingen: Automatické pripojenie prebieha na určených zastávkach, ako sú Burg Seilbahn a autobusová stanica Aufderhöhe, kde boli nainštalované navádzacie lieviky, aby sa umožnilo rozšírenie siete bez súvislého trolejového vedenia.
 Zürich: Vozidlá na linkách, ako je linka 83, používajú navádzacie lieviky na opätovné pripojenie k sieti po jazde na batérie cez zložité križovatky, ako je Albisriederplatz.
 Neapol: Systém používa zariadenia, lokálne známe ako tegolini (malé tehly), ktoré navádzajú zberače na trolejové drôty po aktivácii automatického zdvíhacieho mechanizmu.

 Stratégie implementácie a prevádzkové modely 
Existujú dva základné prístupy k implementácii IMC v závislosti od toho, či mesto už má existujúcu trolejbusovú sieť.

 Existujúce trolejbusové siete 
 Predĺženie liniek 
Toto je najbežnejší spôsob zavedenia technológie IMC. Dopravné podniky využívajú existujúce trolejové vedenia na nabíjanie vozidla, následne stiahnu zberače a predĺžia linku do nových mestských častí, predmestí alebo sídlisk, kde by bola inštalácia trolejového vedenia náročná alebo príliš drahá.
 Arnhem: V rámci iniciatívy „Trolley 2.0“ využilo toto holandské mesto IMC na regionálne rozšírenie svojho dosahu bez budovania novej infraštruktúry mimo centra mesta.
 Babrujsk: V roku 2023 bola zavedená linka 4 s technológiou IMC, aby obslúžila novú obytnú štvrť. Autobusy sa nabíjajú počas jazdy pod starou mestskou sieťou a prepínajú sa do batériového režimu, aby prešli neelektrifikovanou slučkou v novej štvrti.
 Gdynia: Prevádzkovateľ využil IMC na predĺženie liniek do oblastí, ktoré predtým neboli dostupné elektrickou dopravou z dôvodu chýbajúceho trolejového vedenia.

 Náhrada dieselových autobusov 
Pri tomto modeli prevádzkovatelia identifikujú dieselové autobusové linky, ktoré sa výrazne prekrývajú s existujúcim trolejovým vedením. Prestavením týchto liniek na vozidlá IMC môže autobus prejsť spoločný úsek pod trolejovým vedením (a pritom nabíjať batériu) a následný úsek bez vedenia prejsť autonómne.
 Peking: V rokoch 2015 a 2016 bolo niekoľko liniek BRT prerobených z dieselových na hybridné trolejbusy.
 Minsk: Mesto systematicky nahrádza dieselové autobusové linky IMC trolejbusmi, aby využilo svoju rozsiahlu existujúcu infraštruktúru.

 Reelektrifikácia a nové systémy 
Niektoré mestá, ktoré v minulosti zrušili svoje trolejbusové siete, sa k tejto technológii vracajú prostredníctvom IMC, pretože si vyžaduje menej vizuálnych zásahov (menej trolejového vedenia) a nižšie investičné náklady ako tradičné systémy.
 Praha: Po zrušení pôvodnej siete v roku 1972 začala Praha v roku 2017 s reelektrifikáciou podľa modelu IMC. Trolejové vedenie sa inštaluje len na strmých svahoch (kde je spotreba energie najvyššia) a v nabíjacích centrách, zatiaľ čo zvyšok trasy sa jazdí v batériovom režime. Táto stratégia bola použitá na elektrifikáciu autobusovej linky na letisko (linka 59) pomocou vysokokapacitných dvojkĺbových IMC autobusov.
 Şanlıurfa: Systém, otvorený v apríli 2023, je súčasťou moderných „Trambus“ systémov v Turecku, ktoré využívajú vysokokapacitné elektrobusy s nabíjacou infraštruktúrou cez trolejové vedenie.

 Bus Rapid Transit (BRT) 
IMC sa čoraz častejšie používa pre vysokokapacitné koridory s vysokou frekvenciou spojov. Kombinácia trolejového vedenia (pre zaručený výkon pri zrýchľovaní a stúpaní) a batérií (pre flexibilitu) robí z IMC silného konkurenta pre ľahkú železnicu.
 Marrákeš, Maroko: V roku 2017 otvoril Marrákeš systém BRT s trolejbusmi. 8 km dlhý koridor má len 3 km trolejového vedenia, takže vozidlá väčšinu trasy prejdú v batériovom režime (IMC).
 Mexico City: Mesto uskutočnilo masívnu obnovu svojho vozového parku s IMC autobusmi od Yutong. Výnimočným projektom je linka 11, vysokokapacitný BRT koridor otvorený v roku 2025, ktorý obsluhuje flotila 108 kĺbových trolejbusov na vyhradenej trase, vrátane 7,2 km dlhého vyvýšeného viaduktu.
 Pescara: „Filovia di Pescara“ (linka V1) spája Pescaru s Montesilvano po prevažne vyhradenej trase (BRT). Systém bol navrhnutý špeciálne pre prevádzku IMC: približne 75 % z 8,15 km dlhej trasy je vybavených trolejovým vedením na nabíjanie, zatiaľ čo konečné zastávky sú bez vedenia a obsluhované v batériovom režime.

 Rozšírenie vo svete 
 Nemecko 
 Solingen: Dopravný podnik Stadtwerke Solingen (SWS) od júna 2018 testoval štyri „batériové trolejbusy“ (BOB) od Solaris a Kiepe Electric. Tieto vozidlá umožnili prechod z dieselových na elektrické linky. Oficiálna elektrická prevádzka na linke 695 sa začala 31. októbra 2019. Do začiatku roka 2024 boli prestavané ďalšie linky a na autobusovej stanici Aufderhöhe boli nainštalované nabíjacie stanice na priebežné nabíjanie.

 Esslingen am Neckar: S novými vozidlami obstaranými koncom roka 2015 integroval Esslingen v máji 2016 autobusovú linku 113 do trolejbusovej siete bez výstavby nového trolejového vedenia. Vozidlá sa prepínajú do batériového režimu, aby obslúžili mestskú časť Berkheim. Mesto plánuje do roku 2040 úplne prejsť na elektrickú prevádzku.
náhľad|Solaris Trollino s IMC v Esslingene am Neckar, Nemecko.
 Eberswalde tiež využíva technológiu IMC.
 Iné mestá: V roku 2020 oznámil Berlín plány na nový trolejbusový systém so 190 batériovými trolejbusmi, ktoré však boli začiatkom roka 2023 zamietnuté v prospech čisto batériových autobusov.

 Zvyšok Európy 
Švajčiarsko: Zürich a Ženeva prevádzkujú rozsiahle siete.
Česko: Mestá ako Praha, Plzeň a Ostrava integrovali batériové trolejbusy na predĺženie liniek do oblastí bez trolejového vedenia.
Taliansko: Miláno postupne modernizuje svoj vozový park vozidlami IMC na obsluhu úsekov bez trolejového vedenia. Technológia sa používa aj v mestách Lecce, Rináhľad a Pescara.
Rusko a Bielorusko: Petrohrad v roku 2017 spustil rozsiahlu iniciatívu na rozšírenie siete bez budovania nového trolejového vedenia. Vozidlá IMC sa používajú aj v mestách ako Novosibirsk, Krasnodar a Chabarovsk, ako aj v Minsku, Gomeli a Bobrujsku.

náhľad|Trolza-5265 s IMC v Petrohrade.

 Ázia 
 Čína: Peking a Šanghaj prevádzkujú rozsiahle flotily batériových trolejbusov.

 Severná a Južná Amerika 
 USA a Kanada: San Francisco, Seattle a Dayton prevádzkujú veľké flotily trolejbusov s možnosťou jazdy na batérie. Tieto systémy využíva aj Vancouver.
 Mexiko: Mexico City masívne rozšírilo svoju trolejbusovú sieť, pričom sa spolieha na batériové trolejbusy od spoločnosti Yutong.

 Výrobcovia 
Medzi najvýznamnejších výrobcov IMC autobusov a pohonných systémov patria:
 Kiepe Electric (Nemecko/USA) – Dodáva elektrické systémy pre výrobcov podvozkov.
 Solaris Bus & Coach (Poľsko) – Vyrába sériu Trollino, vrátane 24-metrovej dvojkĺbovej verzie.
 Carrosserie Hess (Švajčiarsko) – Vyrába sériu lighTram.
 Van Hool (Belgicko) – Vyrába sériu Exqui.City.
 BKM Holding (Bielorusko) – Vyrába série 32100D a Olgerd.
 MAZ (Bielorusko) – Vyrába sériu MAZ-203T.
 PC Transport Systems (Rusko) – Vyrába sériu Admiral.
 Yutong (Čína).

 Referencie 

Kategória:Trolejbusy