HyTraGen – pierwszy tramwaj wodorowy w Europie

Jak rodził się pomysł zaprojektowania tramwaju wodorowego dla Görlitz?

Pomysł zaprojektowania tramwaju wodorowego dla Görlitz zrodził się przed wybuchem pandemii – w 2019 roku. Pierwsze rozmowy toczyły się między firmami Hörmann Vehicle Engineering GmbH i HeiterBlick GmbH. W tym czasie w Azji istniały już projekty badawcze dotyczące wykorzystania ogniw paliwowych w miejskich pojazdach szynowych. Pracowały nad tym firmy CRRC, czy Hyundai Rotem. Programy finansowania, takie jak krajowy program innowacji w zakresie wodoru (the National Innovation Programme Hydrogen and Fuel Cell Technology), wzmocniły rozwój tego projektu.

Równocześnie o pierwszym w Europie tramwaju wodorowym rozmawialiśmy z potencjalnymi operatorami i zarządcami miast. Wśród zainteresowanych wdrożeniem projektu był burmistrz Görlitz.

Tramwaj wodorowy nie miał stanowić bezpośredniej konkurencji dla istniejących linii napowietrznych, ale raczej alternatywę dla nowych tras, których nie można wyposażyć w linie trakcyjne ze względów ekonomicznych, ekologicznych i urbanistycznych.

Od czego rozpoczęliście prace?

Projekt tramwaju wodorowego rozpoczęliśmy 1 grudnia 2019 roku. Pierwszym krokiem było opracowanie koncepcji pojazdu. Przygotowaliśmy symulację zużycia energii, opartą na rzeczywistych parametrach tras i cyklach jazdy, umożliwiła ona dobranie odpowiednich komponentów napędu. Opracowana specyfikacja dała podstawę do wstępnych rozmów z dostawcami. Wszystkie pozyskane dane przenieśliśmy do sporządzonego wspólnie z GVB arkusza. Jednocześnie konsultowaliśmy prace z ekspertami, którzy pomagali nam znaleźć odpowiedzi na nurtujące pytania, czy rozwiązania dla problemów związanych m.in. z bezpieczeństwem. Projekt opierał się na wynikach poprzedniego – „H2-Tram” – który obejmował opracowanie cyfrowego bliźniaka do zarządzania energią tramwaju z ogniwami paliwowymi.

Po pięciu miesiącach projekt tramwaju wodorowego i systemu został ukończony. Kolejny krok to opracowanie szczegółowej koncepcji nadwozia pojazdu, systemu funkcjonalnego i rozwój oprogramowania.

Pierwsze testy systemowe odbędą się w środowisku laboratoryjnym na Uniwersytecie Technicznym w Chemnitz. Zaplanowane są na początek 2025 r.

Ile osób zaangażowanych jest w projekt wodorowego tramwaju?

Obecnie nad projektem pracuje ponad 25 osób związanych z HeiterBlick GmbH, Flexiva Automation & Robotik GmbH i Chemnitz University of Technology. Nadzór nad działaniami ma Hörmann Vehicle Engineering GmbH.

Hörmann odpowiada za ogólny rozwój tramwaju wodorowego, HeiterBlick za montaż i testowanie pojazdu, Flexiva za ogniwa paliwowe i system akumulatorów, a Chemnitz University of Technology za proces tankowania i testy systemu.

Z jakimi problemami konstrukcyjnymi borykacie się obecnie?

Obecnie największymi wyzwaniami są ograniczona przestrzeń instalacyjna tramwaju i dodatkowa masa elementów układu ogniw paliwowych. Jednak szeroko zakrojone badania przestrzeni i lekka konstrukcja pozwoliły wypracować propozycje rozwiązań, które będą musiały zostać szczegółowo omówione w trakcie projektu.

Czym tramwaje wodorowe będą się różnić od pojazdów, które już znamy?

Najważniejszą różnicą w przypadku tramwajów wodorowych jest wyeliminowanie pantografu, a tym samym konieczności korzystania z linii napowietrznej. Odchodzą wysokie koszty infrastruktury związane z instalacją i konserwacją sieci trakcyjnej oraz podstacji. Nie będzie zaś różnicy, jeżeli chodzi o kwestie komfortu jazdy, czy wyposażenia pojazdu.

Czy w pojazdach będzie stosowana rekuperacja?

Zgodnie z założeniem, tak. Badamy również opcje wykorzystania ciepła odpadowego z ogniwa paliwowego. To nasze priorytety badawcze.

Do jakiej prędkości tramwaj będzie mógł się rozpędzić? Jaką maksymalną odległość będzie mógł przejechać?

Z przyczyn operacyjnych maksymalna prędkość wynosi 60 km/h. Maksymalny zasięg na jednym tankowaniu powinien wynosić 150 km.

W jaki sposób tramwaje będą ładowane?

Do eksploatacji próbnej planujemy wdrożyć mobilną stację paliw. Tę stacjonarną uruchomimy w późniejszym terminie. Procesy tankowania zostaną zintegrowane z procesami operacyjnymi. Tankowanie nie będzie trwało dłużej niż 15 minut.