Gebruiker:Spoorjan/zandbak11

Elektriciteit

Opwekking energie

De vraag is echter of elektriciteit wel echt schoon is. Immers, het wordt in veel gevallen opgewerkt in kolencentrales, die allerminst schoon zijn. Op dit moment is elektrisch rijden inderdaad lang niet altijd echt schoon. Maar daar wordt hard aan gewerkt. Je ziet dat steeds meer stroom afkomstig is van schone bronnen zoals windmolenparken en zonneparken.

• Bij gebruik van bussen met dieselmotor, lpg motor, CNG (groengas) of aardgas motor levert dit ter plaatse een uitstoot op van fijnstof, Stikstofoxiden (NO_x), Zwaveloxiden (SO_x) en Koolstofdioxide (CO₂).

• Bij gebruik van bussen met aardgas motor levert dit ook bodemdaling en aardbevingen op.

• Bij het gebruik van elektrische bussen komt de stroom uit batterijen of uit brandstofcel, elektrisch rijden levert dit ter plaatse geen uitstoot van fijnstof, NOx, SOx en CO2, zoals bij het opgewerkte door kolencentrales.

Opladen

Het opladen van de batterijen van een elektrische bus kan op drie manieren:

• De eerste manier:
  • De manier om bij een laadpunt met speciale stekker en kabel te laden. Geschikt voor het laden van nachtstroom.

• De tweede manier:
  • Het plaatsen van een oplaadplaat onder de grond. Zodra het voertuig op de plaat staat, kan de batterij worden opgeladen.

• De derde manier:
  • De andere manier bestaat uit een lantaarnpaal-agtige constructie, waarbij de paal gedeeltelijk boven de bus hangt.
    • Een eerste optie is een laadpaal met pantograaf die op het moment als de bus er onder staat naar beneden op het dak van de bus gaat, kan het opladen beginnen.
    • Een tweede optie is een pantograaf op het dak van de bus, deze gaat omhoog en maakt contact met de laadpaal, kan het opladen beginnen.

Periodiek opladen

Het periodiek opladen is de meest levensvatbare variant van het opladen van een elektrische bus. Het voertuig opladen bij de verschillende tussenstops en/of eindpunten zorgt ervoor dat de accu niet groot hoeft te zijn en doet over het algemeen een kleiner beroep op het elektriciteitsnet dan wanneer gekozen wordt voor de laadpaal techniek. Deze bussen hebben dan weer minder batterijen nodig, maar zijn minder flexibel. De bus moet immers naar vaste punten voor het bijladen van de batterijen.

Voor elektrische voertuigen worden diverse vormen van opladen toegepast. Stekker-laden, al dan niet de snelle variant, is de meest bekende. Maar laden tijdens de rit – het zogeheten periodiek opladen- met behulp van een pantograaf of inductie systeem uiteindelijk als de slimste en meest toegepaste methode.

Nacht laden

Bij nacht laden gaat het om elektrische bussen waarbij ’s nachts in de stelplaats of depot de batterijen met nacht stroom worden geladen. Bussen hebben in dit geval veel batterijen aan boord nodig, wat ten koste gaat van het aantal plaatsen voor reizigers.

Spoorjan/zandbak11
VDL Citea electric bus van Kölner Verkehrs-Betriebe
Volvo 7900 Electric van Hamburger Hochbahn
Aandrijving	elektromotor
Periode	vanaf 21e eeuw
Snelheid	40-100 km/h
Beschikbaarheid	openbaar vervoer
Infrastructuur	wegen
Doelgroep	stedelijk vervoer streek vervoer snelbuslijnen
Portaal    Verkeer & Vervoer Openbaar vervoer

Een elektrische bus is een door elektromotoren aangedreven autobus die gebruikmaakt van elektriciteit die afkomstig is van bijvoorbeeld chemische energie die wordt opgeslagen in batterijen of uit brandstofcellen.

Geschiedenis

Nadat Werner von Siemens in 1882 in Halensee (Berlijn) de eerste voorloper van een trolleybus presenteerde, nam Netphener Omnibusgesellschaft 1895 tussen Siegen en Deuz, 's werelds eerste buslijn op benzine in gebruik.

Pionier was hier de Algemene Berliner Omnibus AG (ABOAG) die (LEL) en de Gülcher accu fabriek om reeds op 25 mei 1898 in samenwerking met de Unie Electric Company haar eerste elektrische bus op een officiële proefrit uit het depot Kurfürstenstraße Halensee station en weer terug aan het publiek gepresenteerd. Het was een conversie van een groot omnibus, de verdere experimenten ondernam in de aflevering, maar niet doorgegeven aan de control mode.

Ook in 1889, op zijn beurt, presenteerde de ABOAG - maar in samenwerking met de UEG concurrenten Siemens & Halske - de zogenaamde elektrische tram-bus voor. Het was een twee-weg voertuigen, in de vorm van een bus die ook is voorzien van geleidewielen en Lyrastromabnehmer. Dit stelde hem in staat om de batterij tijdens het rijden op een trambaan lading aan dan aftakken met opgeheven nietsnutten en boog kopers in batterijvoeding van de spoorlijn. De batterijen hebben een bereik van zes kilometer, het project tot stand is gekomen, maar ook testritten niet en was in 1900 hersteld.

Een andere elektrische bus in Berlijn presenteerde de Charlottenburg Wagenbauer Kühlstein 1899. De auto had twaalf zitplaatsen binnen, twaalf top en twee stahoogte en was in staat om 100 km op een enkele lading te overwinnen. Met de start van de internationale automobiel tentoonstelling op 3 september 1899 bezocht hij de lijndienst tussen Anhalter Bahnhof en Stettin Station. Een heffing was genoeg voor zes ritten bij Askanischer Platz bevond zich het laadstation. Van 13 maart 1900 ten slotte reed in totaal tien dergelijke voertuigen op de baan, maar had deze regelmatig verkeer door diverse verstoringen eind 1900 weer verlaten.

Reden: Fijnstof

Bij de huidige vervoersvorm van het busvervoer is de Fijnstof een vorm van luchtvervuiling. Tot fijnstof worden in de lucht zwevende deeltjes kleiner dan 10 micrometer gerekend. Fijnstof bestaat uit deeltjes van verschillende grootte, herkomst en chemische samenstelling. Het merendeel van het fijnstof in Nederland, zo'n 55 procent, is natuurlijk. Dit is voornamelijk zand en zeezout. Uit epidemiologische en toxicologische gegevens blijkt dat fijnstof bij inademing schadelijk is voor de gezondheid. In Nederland en België sterven enkele duizenden mensen enige dagen tot maanden eerder door blootstelling aan fijnstof. Bovendien is de morbiditeit door (chronische) blootstelling hoog. Bij mensen met luchtwegaandoeningen en hart- en vaatziekten verergert chronische blootstelling aan fijnstof hun symptomen en het belemmert de ontwikkeling van de longen bij kinderen. De normen voor fijnstof worden in Europa op veel plaatsen overschreden, vooral langs drukke wegen, door voertuigemissies.

Opwekking elektriciteit

De vraag is echter of elektriciteit wel echt schoon is. Immers, het wordt in veel gevallen opgewerkt in kolencentrales, die allerminst schoon zijn. Op dit moment is elektrisch rijden inderdaad lang niet altijd echt schoon. Maar daar wordt hard aan gewerkt. Je ziet dat steeds meer stroom afkomstig is van schone bronnen zoals windmolenparken en zonneparken.

Bij bussen die op waterstof rijden kan in een brandstofcel elektriciteit worden opgewekt.

Opladen elektriciteit

Het opladen van de batterijen van een elektrische bus kan bij stilstaande bus op de volgende manieren:

• De manier om bij een laadpunt met speciale stekker en kabel te laden. Geschikt voor het laden van nachtstroom.

• Het plaatsen van een oplaadplaat onder de grond. Zodra het voertuig op de plaat staat, kan de batterij worden opgeladen.

• De andere manier bestaat uit een lantaarnpaal constructie, waarbij de paal gedeeltelijk boven de bus hangt.

• Een eerste optie is een laadpaal met pantograaf die op het moment als de bus er onder staat naar beneden op het dak van de bus gaat, kan het opladen beginnen.
• Een tweede optie is een pantograaf op het dak van de bus, deze gaat omhoog en maakt contact met de laadpaal, kan het opladen beginnen.

Het periodiek opladen is de meest levensvatbare variant van het opladen van een elektrische bus. Het voertuig opladen bij de verschillende tussenstops en/of eindpunten zorgt ervoor dat de accu niet groot hoeft te zijn en doet over het algemeen een kleiner beroep op het elektriciteitsnet dan wanneer gekozen wordt voor de laadpaal techniek.

Bij nacht laden gaat het om elektrische bussen waarbij ’s nachts in de stelplaats of depot de batterijen met nacht stroom worden geladen.

Bij laden tijdens rijden vind het opladen van de batterijen bij trolleybus tijdens het rijden plaats. De bedoeling is dat twee Arnhemse trolleybussen als Trolley 2.0 vanaf 2017 aan de uiteinden van trolleynet minstens 10 kilometer kunnen doorrijden naar omliggende kernen.

Toekomst

Minister Schultz van Haegen van Infrastructuur en Milieu heeft op 9 oktober 2012 op de Ecomobielbeurs in Rotterdam een Green Deal met de Stichting Zero Emissie Busvervoer ondertekend waarin verklaard wordt dat in 2025 alle OV bussen in Nederland op zero emissie moeten rijden. Bussen stoten dan geen luchtvervuilende of klimaatbelastende emissies meer uit.

Staatssecretaris Sharon Dijksma van Infrastructuur en Milieu maakte op 15 april 2016 afspraken met alle concessie-houders (12 provincies en de 2 vervoersregio's) over de vervanging van vervuilende Nederlandse bussen. Conclusie: "Na 2025 moeten alle nieuwe bussen in het openbaar vervoer rijden op elektriciteit en waterstof. Dit was met instemming van Floor Vermeulen (gedeputeerde Provincie Zuid-Holland namens de 12 provincies), Pex Langenberg (wethouder Rotterdam namens de Metropoolregio Rotterdam Den Haag) en Pieter Litjens (wethouder Amsterdam namens de Stadsregio Amsterdam).

Staatssecretaris Sharon Dijksma maakte op 18 mei 2016 bekend dat er een Europees garantiefonds komt om vervoerders in heel Europa aan te sporen meer elektrische bussen te kopen.

Concessies

Concessies voor elektrisch busvervoer mogen langer duren dan reguliere concessies. Op 13 juli 2015 laat staatssecretaris Wilma Mansveld in een brief aan de Tweede Kamer weten. Is de duur van ‘gewone’ concessies acht tot tien jaar, die voor elektrisch vervoer mogen twaalf tot vijftien jaar duren. Dat is gebleken uit overleg van Mansveld met het directoraat-generaal Mobiliteit en Transport van de Europese Commissie.

Fabrikanten

Busfabrikanten lanceren laad-standaard met als doel een open interface tussen elektrische bussen en laadinfrastructuur verzekeren en de introductie van elektrische bus in Europese steden bevorderen. Met het oog op de behoeften van deze steden te voldoen, Europese busfabrikanten Irizar, Solaris, VDL en Volvo hebben samen met het opladen van systeemleveranciers ABB, Heliox en Siemens overeengekomen om een ​​open, transparante en vrijwillige benadering.

In het najaar van 2014 moet het eerste project van start gaan met het opladen van een elektrische bus via een pantograaf. De Pantograaf van de Firma Schunk is op het dak boven de tweede as gemonteerd. In Nederland zijn nu VDL en Ebusco al de belangrijke producenten van elektrische bussen en de Chinese busfabrikant BYD heeft ook een vestiging in Nederland.

Projecten

Nederland

De provincies Noord-Brabant en Limburg hebben in 2015 het fundament gelegd voor de overeenkomst, waarin is afgesproken dat er snel meer bussen op elektriciteit of waterstof komen in het openbaar vervoer. In de provincies Noord-Brabant en Limburg zullen binnen een paar jaar al volledig elektrisch rijden.

Op 11 december 2016 krijgt Eindhoven als eerste in Europa grootschalig elektrisch busvervoer. In 2020 moet Eindhoven uitsluitend elektrische bussen bevatten, en in 2024 geheel Zuidoost-Brabant.

Duitsland

De eerste van totaal acht bussen van het type Citea SLFA-180 Electric volgens BRT-Design (Bus Rapid Transit) werd op 26 oktober 2015 aan de Kölner Verkehrs-Betriebe AG (KVB) overhandigd. De Pantograaf van de Firma Schunk is op het dak van het voorste deel boven de tweede as gemonteerd. De batterijen worden bij eindpunten met snel laders geladen met 250 kW. Dit duurt ca. 5 tot 10 minuten. In de nacht worden in het depot de batterijen via een kabel gevoed. Na een testfase op lijn 133 zet het Kölner Verkehrs-Betriebe de acht elektrische bussen vanaf december 2016 in.

Zie ook

• trolleybus, een bus die van spanning voorzien wordt door een bovenleiding, analoog aan die van een elektrische tram.
• parkShuttle, een elektrische people mover systeem
• brandstofcelbus, een bus die met behulp van waterstof een brandstofcel op het dak die doorgaande reactie direct omzetten in elektrische energie.
• hybride bussen, bijvoorbeeld de fluisterbus
• volledig elektrische bussen, bijvoorbeeld de BYD K9 bus

Bronnen, noten en/of referenties

Online laden

KAIST OLEV bus on SJT route 213

Het online laden is een Koreaanse technologie die in Californië in de jaren 1990 ontwikkeld. Het is laden tijdens rijden met gebruik die gebruik maakt van magnetische inductie vanuit het wegdek.

Een soortgelijk systeem, trams, werd in 1894 gepatenteerd door Nikola Tesla, Amerikaanse octrooischrift 514972. , maar het was niet op het moment ontwikkeld.

Via magnetische inductie worden de bussen op een netwerk van elektrische kabels onder het wegdek draadloos voorzien van stroom. Voor de stukken die buiten het traject worden gereden, is een kleine batterij voldoende. Dit helpt weer bij gewichtsbesparing en dus het energieverbruik. De bus niet te stoppen om te laden, dus range anxiety is verleden tijd.

Het netwerk in de stad Gumi is 24 kilometer lang en wordt gebruikt door twee Online Electric Vehicles (OLEV). De kabels liggen 30 centimeter onder het oppervlak en voorzien de bussen van stroom via Shaped Magnetic Field in Resonance (SMFIR), een vorm van magnetische inductie die werd ontwikkeld in Zuid-Korea. Door de kabels loopt een stroom van 100 kW met een frequentie van 20 kHz, waardoor een elektromagnetisch veld van 20 kHz wordt gecreëerd.

Een spoel aan de onderkant van de bus is ingesteld op deze frequentie. Door magnetische resonantie wordt er AC elektriciteit geproduceerd. Omdat het elektromagnetische veld op het voertuig staat gericht en slechts delen (5 tot 15%) van het wegdek worden “geëlektrificeerd”, gaat er minder energie verloren aan de omgeving. Het rendement is dan ook een indrukwekkende 85%.

Bekijk HIER een demonstratie van de OLEV bussen.

Recuperatief remmen

Bij recuperatief remmen wordt energie teruggewonnen (recupereren) van in een bewegende massa of voertuig opgeslagen kinetische energie wanneer deze wordt afgeremd. Deze teruggewonnen energie wordt teruggeleverd aan de voedingsbron (batterijen) van waaruit het gevoed wordt. Dit in tegenstelling tot weerstandsremmen waarbij de remenergie rechtstreeks via wrijving of indirect via elektrische weerstanden wordt omgezet in warmte.

Recuperatief remmen wordt voornamelijk toegepast bij elektrische tractie (trein, tram en metro), bij liften en bij hijswerktuigen. Ook moderne elektrische aangedreven voertuigen en hybride auto’s passen recuperatief remmen toe.

Het is niet verstandig dit systeem toe te passen bij elektrische bussen. De bussen staan dan als een blok stil. Het levert hierdoor nauwelijks rendement op.

Batterij grootte

Je hebt daardoor batterij nodig. En dat is handig, omdat het in bussen lastig is om veel ruimte vrij te maken voor een grote batterij. Een grote batterij gaat bovendien ten koste van zit- en staanplaatsen. Daarnaast zijn grote batterijen zwaarder, waardoor de bus een hoger verbruik zal hebben. Bovendien heb je minder problemen qua beperkte actieradius als je gedurende de busrit het voertuig op kunt laden. Daarbij dient echter wel rekening te worden gehouden met de dienstregeling, verbruik van het voertuig, de verwachte inzet van het voertuig in de volgende spits en mogelijke vertragingen. De bus kan immers door allerlei omstandigheden te laat op een bepaalde halte aankomen en daardoor geen tijd meer hebben om op te laden.

Daarom verwacht ik dat je op termijn intelligente oplaadsystemen zult zien. Dergelijke systemen kunnen zelfstandig data analyseren en voorspellingen maken voor een efficiënte laadstrategie. Het systeem bepaalt dus zelf de strategie en ‘besluit’ bijvoorbeeld om voor de spits extra bij te laden.