Transport w zgodzie z przyrodą

 

Jednym ze sposobów na zmniejszanie oddziaływania sektora transportowego na środowisko jest obniżanie dopuszczalnych norm emisji spalin. Każda kolejna regulacja w tym zakresie oznacza niższe limity ilości emisji substancji szkodliwych, coraz bardziej komplikując życie producentom jednostek napędowych i podnosząc wymagania względem samych pojazdów. Obecnie obowiązuje norma Euro 5 – będąca standardem dla nowych samochodów ciężarowych i autobusów, a przygotowywana jest już norma Euro 6. Zgodnie z jej założeniami, obniżone zostaną limity dopuszczalnego poziomu emisji tlenków azotu (o 80%) oraz cząstek stałych (o 66%). Euro 6 wejdzie w życie 31 grudnia 2012 r. w przypadku pojazdów nowo produkowanych, a rok później dla pojazdów nowo rejestrowanych. Wraz z nowymi przepisami unijnymi spodziewać się można zmian w zakresie oferty rynkowej samochodów ciężarowych.

Dlaczego tak ważny jest wybór odpowiedniej jednostki napędowej? Standardem staje się wprowadzanie zachęt dla firm transportowych, by inwestowały w bardziej ekologiczne pojazdy. Objawia się to m.in. różnicowaniem stawek za korzystanie z infrastruktury drogowej poprzez wprowadzanie preferencyjnych opłat dla pojazdów spełniających ostrzejsze normy emisji spalin.

 

 

Tego typu rozwiązania z powodzeniem stosowane są chociażby na autostradach niemieckich. Użytkownicy samochodów spełniających najostrzejsze normy emisji spalin płacą tam za każdy przejechany kilometr 0,141-0,155 euro (w zależności od liczby osi zestawu drogowego). Z kolei przejechanie tego samego kilometra autem niezaliczanym do żadnej klasy emisji spalin kosztowałoby 0,274-0,288 euro. Różnica jest prawie dwukrotna, co w skali tysięcy pokonywanych kilometrów oznacza sporą kwotę. Taki sposób naliczania opłat ma zachęcić przewoźników do wymiany pojazdów na bardziej ekologiczne i nowsze. Samochód w mniejszym stopniu obciążający środowisko naturalne może stać się przy okazji tańszym w eksploatacji, dzięki niższym stawkom opłat. Zdaniem sceptyków, kolejne normy emisji to nie ekologia, ale chęć sięgania do kieszeni przewoźników. Zniechęcając użytkowników do samochodów kilkuletnich, tworzy się popyt na auta nowe.

Wraz z pojawieniem się na horyzoncie nowej normy Euro, opracowywane są pierwsze silniki ją spełniające. W marcu tego roku zaprezentowano nowe jednostki napędowe Scania o mocach 440 i 480 KM, dostosowane właśnie do Euro 6. Trafiają one do samochodów ciężarowych – zarówno przeznaczonych do transportu długodystansowego, jak i tych wykorzystywanych w innych celach. Co ważne, aby spełnić normę emisji Euro 6 nie było konieczne budowanie silnika od zera – dostosowano jedynie jednostki do nowych wymogów. Dotychczas silniki 440- i 480-konne w celu obniżenia poziomu emisji zanieczyszczeń korzystały z układu recyrkulacji spalin oznaczanego skrótem EGR. Dzięki niemu możliwa jest redukcja ilości zanieczyszczeń (przede wszystkim tlenków azotu) poprzez skierowanie części spalin ponownie do układu dolotowego silnika. Scania była jednym z tych producentów, którzy stosowali w swoich silnikach właśnie technologię EGR. Wśród wytwórców aut ciężarowych byli jednak i tacy, którzy opierali obniżanie emisji zanieczyszczeń na drugiej z dostępnych technologii –selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), w ramach której do rozpadu substancji szkodliwych wykorzystuje się wodny roztwór mocznika (handlowo znany jako AdBlue). To właśnie dzięki zastosowaniu w silnikach SCR, w połączeniu z już stosowanym układem EGR udało się Scanii osiągnąć poziom wymagań normy Euro 6. Od jednostek Euro5, nowe wersje silników odróżnia także użycie katalizatora utleniającego czy filtra cząstek stałych.

 

Samochody w ekologicznych wersjach to nie tylko moda. Uwarunkowania prawne nakładają na producentów obowiązek wprowadzania do oferty modeli i wersji o niższym poziomie emisji zanieczyszczeń. Dawniej wyznacznikiem „ekologiczności” pojazdu był poziom zużycia paliwa, obecnie producenci zobowiązani są także do podawania informacji o emitowanym dwutlenku węgla.

 

 

Najlepsi potrafią dziś zejść poniżej poziomu 100 g/km. Dotyczy to jednak przede wszystkim nowoczesnych silników diesla i samochodów w proekologicznych wersjach. Typowe auto kompaktowe z silnikiem benzynowym charakteryzuje się dziś emisją na poziomie 140-160 g/km. Długofalowa polityka Unii Europejskiej zakłada, że w 2020 r. Nowo produkowane samochody emitować powinny nie więcej niż 95 g/km. Aby mocno obniżyć poziom emisji, już dziś prowadzone są przez wszystkich producentów prace inżynierskie. Nowe jednostki napędowe to jedno, poprawianie aerodynamiki i obniżanie oporów toczenia – drugie. Na rynku dostępnych jest także coraz więcej „specjalnych” wersji samochodów, wprowadzających rozwiązania techniczne mające sprzyjać obniżaniu emisji zanieczyszczeń. W pracach nad proekologicznymi rozwiązaniami uczestniczą także producenci komponentów, jak chociażby firmy zajmujące się ogumieniem.

Przykładem samochodów proekologicznych może być linia GreenLine, wprowadzona na rynek przez dystrybutora marki Škoda. Modele Fabia, Roomster, Yeti, Octavia i Superb dostępne są w wersjach różniących się od standardowych zastosowaniem systemu start-stop czy układu odzyskiwania energii podczas hamowania. Komputer podpowiada także kierowcy kiedy należy zmienić bieg, co ma zapewnić zmianę przełożeń zoptymalizowaną pod kątem zmniejszenia spalania. Fabia Combi w wersji GreenLine (wg danych producenta) spala średnio 3,4 litra paliwa na 100 km i emituje 89 g dwutlenku węgla na km. „Klasyczne” kombi z takim samym silnikiem (1.6 TDI, 75 KM) potrzebuje o 0,8 l paliwa więcej i zapewnia emisję wyższą o 20 g/km – oszczędności wynoszą zatem ok. 15-20%. W większych modelach stosowany jest diesel o mocy 105 KM. Ekologiczny dopisek pojawia się przy coraz większej liczbie samochodów. W przypadku Škody – GreenLine lub Green Tec (pakiet obejmujący funkcję odzyskiwania energii, system start-stop, a także stalowe obręcze kół z oponami o zmniejszonym oporze toczenia), w przypadku Forda – jako ECOnetic. Podobne wersje znaleźć można w ofercie wielu innych producentów, chociażby w katalogach Opla (jako ecoFlex) czy Mercedesa (BlueEFFICIENCY).

 

Obniżanie poziomu emisji zanieczyszczeń i zmniejszanie oporów toczenia nie może trwać w nieskończoność. Nic zatem dziwnego, że producenci poświęcają sporą uwagę nowym źródłom napędu i alternatywnym formom zasilania pojazdów. Jednym z popularniejszych rozwiązań w tym zakresie są technologie hybrydowe, opierające się na łączeniu zalet silników spalinowych i elektrycznych. Co ważne, rozwiązania te nie stanowią dziś jedynie przedmiotem badań centrów badawczych i coraz częściej wdrażane są do codziennej, brutalnej i obnażającej wszystkie niedopracowane szczegóły eksploatacji.

Od kwietnia br. na ulicach Monachium spotkać można hybrydową ciężarówkę MAN TGL 12.220. To element projektu „HyTruck – modułowy napęd hybrydowy dla pojazdów użytkowych”, realizowanego przez MAN Truck & Bus AG i firmę Arndt (dystrybutora środków czystości), przy współpracy (i wsparciu) Niemieckiego Federanego Ministerstwa Gospodarki i Technologii. – Właśnie w ruchu dostawczym technologia hybrydowa pozwala na znaczne oszczędności. Ruch miejski stanowi poważne wyzwanie nie tylko dla zapewnienia punktualnych dostaw, ale także dla ekonomicznego i efektywnego wykorzystania floty pojazdów – komentuje Thomas Wölflein, dyrektor firmy Arndt. Dla producenta taka współpraca to ważny element testów pojazdu hybrydowego. Klient reprezentuje docelową grupę odbiorców takiego auta. Warunki eksploatacji hybrydy są zatem mocno zbliżone do tych, jakim sprostać będzie musiał pojazd spalinowo-elektryczny produkowany seryjnie. Testowany TGL wykorzystuje czterocylindrowy silnik diesla o mocy 220 KM, zasilany szyną common rail i spełniający normę Euro 5/EEV. Z silnikiem spalinowym połączony jest silnik elektryczny o mocy 60 kW. Dodatkowo zamontowano baterię litowo-jonową oraz system elektroniczny, służący do zarządzania mocą – sterujący pracą silnika elektrycznego i zasilający instalację 24-woltową z systemu wysokiego napięcia. Układ elektroniczny daje możliwość stosowania funkcji start-stop, odzyskiwania energii podczas hamowania czy jazdy w oparciu wyłącznie o energię elektryczną. Zdaniem MAN, stosowanie tego typu technologii pozwoli na osiągnięcie w przypadku aut dystrybucyjnych oszczędności w zużyciu paliwa do 15%. Co ważne, nie oznacza to pogorszenia komfortu eksploatacji. W sytuacji nagłego zapotrzebowania na moc (np. podczas przyspieszania) możliwa jest jednoczesna praca obu jednostek napędowych (tzw. boosten).

 

Samochody dostawcze to nie jedyny obszar, w którym wdrażane są technologie hybrydowe. W ich popularyzacji spory udział ma także polski producent autobusów, firma Solaris Bus&Coach. To właśnie z Bolechowa wyjechały na trasy pierwsze w Europie seryjnie produkowane autobusy hybrydowe, oparte na standardowym nadwoziu produkowanego przez siebie 18-metrowego przegubowca. Podobnie jak w przypadku samochodów ciężarowych zasada działania opiera się na połączeniu zalet dwóch rodzajów jednostek napędowych. Autobus miejski jest bardzo wdzięcznym obszarem do testów – podczas eksploatacji osiąga stosunkowo niewielkie prędkości, wielokrotnie rozpędzając się i hamując. Liczne zatrzymania sprzyjają wykorzystywaniu technologii start-stop, a hamowania – odzyskiwaniu energii. Wraz z wprowadzeniem w 2006 r. pierwszych egzemplarzy Solarisa Ubrino 18 Hybrid, producent nie zakończył prac nad hybrydą, a na drogi europejskich miast trafiają kolejne jej wersje.

Dwa lata temu, podczas targów autobusowych Busworld Europe w belgijskim Kortrijk, zaprezentowano autobus w krótszej, 12-metrowej wersji. Sercem napędu jest system amerykańskiej firmy Eaton, z powodzeniem stosowany w amerykańskich samochodach użytkowych i chińskich autobusach miejskich. 225-konny silnik spalinowy cummins współpracuje z jednostką elektryczną o mocy 44 kW. Rok 2010 upłynął pod znakiem dwóch kolejnych premier w segmencie rozwiązań dwunapędowych. Pierwszym jest osiemnastometrowa hybryda z systemem szeregowym, skonstruowana przy współpracy z firmą Vossloh Kiepe. Autobus ma możliwość przemieszczania się w trybie zeroemisyjnym, w oparciu wyłącznie o silnik elektryczny. Posiada także specjalne złącze plug-in, które może być wykorzystywane do dostarczania energii. Drugą nowością ubiegłego roku jest hybrydowy system równoległy Voith. Obecnie Solaris stracił monopol na hybrydy – po piętach depczą mu ze swoimi rozwiązaniami inni europejscy producenci autobusów.

Do końca br. dostarczonych zostanie łącznie 90 sztuk autobusów hybrydowych. Trafią na drogi Niemiec, Francji, Szwajcarii, Norwegii i Polski. W porównaniu z autobusem przegubowym o standardowym napędzie zużycie paliwa w przypadku hybrydy (na przykładzie solarisa urbino 18 hybrid z systemem równoległym firmy Allison) jest niższe nawet o 30%. – W naszej ofercie znajdują się pojazdy hybrydowe zarówno o standardowej długości, jak i przegubowe. Nasi klienci mają więc dużą możliwość wyboru. Nie oznacza to jednak, że nie widzimy możliwości dalszego rozwoju tych produktów. Cały czas prowadzimy prace badawczo-rozwojowe nad pojazdem w pełni elektrycznym. Chcielibyśmy wprowadzić jak najszybciej na rynek autobus napędzany wyłącznie energią elektryczną – komentuje Solange Olszewska, prezes Zarządu Solaris Bus & Coach. Dziesięć sztuk hybryd trafi na ulice Hannoveru, cztery autobusy tego typu pojawią się także na ulicach Warszawy. Początkowo klienci wykazywali zainteresowanie pojedynczymi sztukami hybryd, teraz coraz częściej zamawiane są jednak większe partie autobusów. To dowód na to, że technologia hybrydowa jest dziś wydajniejsza i lepiej dopracowana, a przewoźnicy z coraz większym zaufaniem podchodzą do eksploatacji tego typu pojazdów.

 

Wiele rozwiązań wykorzystujących energię elektryczną pozostaje wyłącznie w fazie koncepcji. Dlaczego? Nie dysponujemy jeszcze technologiami umożliwiającymi wystarczająco wydajne przechowywanie energii elektrycznej. Akumulatory nie dysponują wymaganą pojemnością, a wysoka masa własna baterii mocno ogranicza ich zastosowanie w pojazdach. Podejmowane są jednak kolejne próby wprowadzenia do ruchu aut elektrycznych – z mniejszym lub większym skutkiem. W projekty te angażują się m.in. firmy świadczące usługi kurierskie. Dla nich, jako potencjalnych beneficjentów, technologie elektryczne to ważny element prac badawczych. Jedną z ostatnich nowości w tym obszarze jest elektryczny fiat scudo, którego wprowadziła do eksploatacji firma TNT Express. Pojazd przewozi klientów i pracowników firmy z amsterdamskiego lotniska Schiphol do siedziby firmy w Hoofddorp. Osiem razy dziennie pokonuje odległość ok. 10 km. Samochód „tankowany” jest na parkingu podziemnym w siedzibie firmy. Służy do tego specjalna stacja ładowania. Jak pokazują doświadczenia firmy holenderskiej, tego typu auto w zupełności wystarcza na krótką trasę z punktu A do punktu B, a dzięki wyeliminowaniu hałasu silnika spalinowego zapewniono przy okazji wyższy komfort podróży.

To nie pierwsze podejście TNT Express do samochodów elektrycznych. Dwa lata temu firma przeprowadziła pierwsze testy ciężarówek, w których silnik diesla wspierany jest napędem elektrycznym. Iveco eurocargo hybrid sprawdzane było przez trzy tygodnie na ulicach Turynu. W Europie, Azji i Australii flota ciężarówek elektrycznych TNT już wtedy liczyła 100 pojazdów. We wrześniu ubiegłego roku TNT zaprezentowało nową serię aut elektrycznych. Pięć pierwszych samochodów kurierskich zwiastuje nadejście azjatyckiej floty o zerowej emisji zanieczyszczeń. Samochody wyprodukowane zostały przez Dongfeng Motor, a po trzymiesięcznych testach auta stanowią obecnie część floty obsługującej Szanghaj. Pojazdy dysponują litowymi akumulatorami z nowoczesnym systemem monitorowania poziomu zużycia energii, dającym możliwość optymalizacji trasy rozwożenia przesyłek. Po dwuipółgodzinnym ładowaniu auto elektryczne TNT może przejechać ponad 120 km.

 

Inwestowanie w nowoczesne technologie napędu to tylko jeden ze sposobów podnoszenia wydajności transportu. Wzrost efektywności ekonomicznej poprzez optymalizację tras i skuteczne zarządzanie także przekłada się na niższy poziom emitowanych do środowiska zanieczyszczeń. Dzięki systemom, które są wdrażane głównie ze względu na koszty działania przedsiębiorstwa, zyskuje także otoczenie. – Dzięki wdrożeniu inteligentnych systemów zarządzania transportem możliwe jest integrowanie klientów w ramach jednej lub kilku różnych branż poprzez łączenie wolumenów dostaw na jednej trasie i zastosowanie rozwiązań współdzielonej powierzchni ładunkowej. W znaczny sposób redukuje to przebiegi, znacznie ograniczając poziomy spalin. Fiege w Polsce prowadzi projekt związany z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi TMS, wspierających procesy planowania dystrybucji. W połączeniu z docelowym systemem monitoringu i pomiaru emisji CO₂ oraz wykorzystaniem floty przewoźników z nowymi silnikami, zgodnymi z normami emisji spalin Euro5 i 6, powstają rozwiązania dostarczające naszym klientom bardziej efektywne kosztowo modele transportowe, które charakteryzować się będą ekologicznym aspektem realizacji – komentuje Wojciech Wieczorek, kierownik ds. rozwoju biznesu w Fiege.Każda firma z branży TSL ma swoje sposoby na zmniejszanie wpływu na środowisko naturalne. Zwykle oznacza to łączenie różnych rodzajów inwestycji – w nowe środki transportu, rozwój już istniejących, a także poprawianie sprawności organizacyjnej czy szkolenie kierowców w zakresie ekologicznej jazdy.

 

Marcin Jurczak, Katedra Logistyki i Transportu, Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu