tiistai 27. lokakuuta 2015

Kaupunkiliikenteen bussi on ihanteellinen sähköistettävä

Dieselhenkilöautojen tulevaisuus voi olla tulevina vuosina aika karu, sillä etenkin kaupunkiliikenteessä bensa, kaasu ja tietenkin sähkö ovat päästöjen kannalta parempia vaihtoehtoja. Sähköistämisen kannalta ihanteellisin ajoneuvo on kuitenkin lyhyttä, säännöllistä reittiä ajava kaupunkiliikenteen bussi, kirjoittaa VTT:n tutkimusprofessori Nils-Olof Nylund.



Sähköbusseihin ja niiden infrastruktuuriin erikoistunut Linkker Oy syntyi VTT:n ja Helsingin seudun liikenteen (HSL) eBus-projektin myötä. Linkker on sopinut HSL:n kanssa 12 sähköbussin toimittamisesta pääkaupunkiseudun liikenteeseen. 

Pitkään on ollut tiedossa, että varsinkin dieselautojen päästöt ovat kaukana testien päästörajoista. Tämä johtuu siitä, että valmistajien on täytettävä päästörajat tietyssä testissä, mutta henkilöautoilta ei toistaiseksi vaadita minkäänlaisten päästörajojen alittamista testiolosuhteiden ulkopuolella.

Myös VTT on mitatannut dieselhenkilöautoja virallisesta testistä poikkeavalla syklillä ja kylmässä, jolloin päästöt ovat voineet olla 25-kertaisia raja arvoihin nähden. Siinä ei ole sinänsä mitään laitonta.

Volkswagenin tapauksessa laittomuus tulee siitä, että erillinen ohjelmanpätkä on tunnistanut testitilanteen ja säätänyt moottoria eri tavalla testin aikana. Tämä ei muuta sitä tosiasiaa, että muillakin merkeillä todelliset päästöt ovat isompia kuin raja-arvojen perusteella voisi olettaa.

Dieseliä on vaikea säätää siten, että se täyttäisi varsinkin Yhdysvaltojen päästörajat. Mikäli moottori täyttää typen oksidipäästöjen rajat, teho ja hyvin todennäköisesti myös polttoaineenkulutus kärsivät.

Tilanne paranee vuonna 2017, kun testimenetelmä muuttuu Euroopassa. Nykyisen, viivoittimella vedetyn testisyklin tilalle tulee paremmin normaalia ajotilannetta kuvaava sykli sekä Real Driving Emission (RDE) -vaatimus. Tämä tarkoittaa, että autoja voidaan testata tien päällä, ja ajettiinpa miten tahansa, raja-arvot voidaan ylittää vain kertoimella 1,5. Autonvalmistajien on kalibroitava autot toimimaan kaikissa ajotilanteissa.

Raskaalle kalustolle vastaava vaatimus on ollut voimassa vuodesta 2014. Siksi uusi, täysikokoinen bussi päästää keskimäärin vähemmän typen oksideja kuin dieselhenkilöauto.

Dieselhenkilöautojen tulevaisuus on karu


Mittausmenetelmän muutos korjaa henkilöautojen tilannetta, mutta dieselin tulevaisuudesta keskustellaan varmasti monellakin taholla. Euroopassa trendi on ollut nurinkurinen, sillä tietyissä maissa dieseleiden osuus henkilöautojen uusrekisteröinneistä on ollut jopa 80 prosenttia. Ilmanlaadun ongelmien lisäksi tämä aiheuttaa Euroopassa pulaa dieselistä ja ylitarjontaa bensasta, sillä öljytynnyristä saadaan aina tietty bensa–dieseljakauma. Epäsuhtaa pahentaa laivaliikenteen siirtyminen rikkipäästörajojen vuoksi osin dieselpolttoaineeseen.

Todennäköisesti päästöhuijauksen paljastumisella on laajempaa vaikutusta kuin vain Volkkarin maineen hetkellinen menetys. Pariisissa on jo rajoitettu dieselautoilla liikennöintiä ja Lontoo on miettinyt dieselhenkilöautojen kieltämistä. Nämä suuntaukset varmasti vahvistuvat. Voisi siis povata, että ainakin joitakin vuosia eteenpäin dieselhenkilöautojen tulevaisuus on aika karu.

Dieselin lähipäästöillä on merkitystä taajamissa, mutta mitkä teknologiat olisivat parempia taajama-ajoon? Bensan ja kaasun lisäksi tietenkin sähkö.

Lentoliikenteessä mahdollisia vaihtoehtoisia polttoaineita on vähän, käytännössä vain biokerosiini. Eniten vaihtoehtoja on puolestaan tarjolla kevyen liikenteen ja taajamien ajoneuvoille. Sähköistettäväksi ihanteellisin on lyhyttä siivua ajava kaupunkibussi.

Dieseliä pitkille matkoille, sähköä lyhyille


Raskaisiin maantiekuljetuksiin, esimerkiksi tukkiautoihin, sähkön vieminen on vaikeaa. Henkilöautoihin tuodaan muita tekniikoita ja dieseliä säästetään liikennemuotoihin, jotka sitä välttämättä tarvitsevat.

Dieseltekniikan kulutusoptimointi edelleen on mahdollista raskaassa pitkän matkan ajossa, jossa ajosuoritteet ovat todella isoja. Raskaan kaluston dieselmoottorit ovat hyvin energiatehokkaita, mutta viimeisiä tippoja voidaan puristaa mm. pakokaasujen hukkalämmön hyödyntämisellä. Näin päästäisiin lähes 60 prosentin hyötysuhteeseen. Kun raskas rekka voi ajaa yli 150 000 kilometriä vuodessa, saadaan takaisinmaksukykyä kalliille järjestelmälle.

Sähkö taas on parhaimmillaan, kun ajosuorite on iso, mutta kuljetut yksittäiset matkat eivät ole kovin pitkiä. Korkean käyttöasteen hyötyajoneuvossa sähköauton korkea pääomasijoitus on helpompi saada takaisin kuin yksityiskäytössä olevassa henkilöautossa.

Sähköbussin toimivuus on järjestelmäasia


VTT:n kannalta on ollut palkitsevaa olla kehittämässä sähköbussiekosysteemiä. Näimme, että sähköbussi tulee joukkoliikenteeseen, mutta projektien alkaessa ei kuviteltu, että Suomeen syntyy kotimainen valmistaja, Linkker.

Sähköbussi ei ole vain autotekninen asia, vaan järjestelmäasia: miten suunnittelet liikenteen ja järjestät latauksen. Täyssähköbussien linjastoilla ajon pituudet ja latausajat on mitoitettava sellaisiksi, että järjestelmä toimii eikä matkustajien tarvitse jäädä odottamaan bussin tulemista.

Alkuvaiheessa kannustimia tarvitaan esimerkiksi järkevän latausjärjestelmän rakentamiseen. Espoo ilmoitti vastikään, että kaupunki on valmis rakentamaan 20 latausasemaa sähköbusseille edellyttäen, että myös TEM:n tukea saadaan jonkin verran. Kun kaupunkibussi voi ajaa 15 tuntia vuorokaudessa, alkaa sähköbussi olla 10 vuoden käyttöiällä jo kannattava investointi ilman tukia.

Samaa ei voi tällä hetkellä sanoa sähköhenkilöautoista. Henkilöautojen kannustimissa Suomen ei kannata olla etunenässä, sillä autojen hintataso tulee koko ajan alaspäin ja suorituskyky paranee. Koska Suomessa ei ole henkilöautojen omaa valmistusta ja teknologiaa, mahdolliset tuet valuisivat rajojen ulkopuolelle.


Nils-Olof Nylund
tutkimusprofessori, VTT


Nils-Olof Nylund on VTT:n TransSmart -kärkiohjelman ohjelmapäällikkö. Ohjelman päätavoitteena on saattaa liikennejärjestelmä kokonaisuudessaan kestävän kehityksen tielle vähähiilisen energian, vähäpäästöisten ja energiatehokkaiden ajoneuvojen, tehokkaiden ICT-ratkaisujen ja älykkäiden liikennepalvelujen käyttöönoton sekä näitä tukevan sosioteknisen muutoksen avulla.




Ei kommentteja:

Lähetä kommentti