A CNG és a buszok


A földgázautózás súlya a városi és elővárosi tömegközlekedésben a legjelentősebb mindenütt a világon. A világ öt kontinensén döntöttek úgy a buszközlekedési vállalatok tulajdonosai és vezetői, hogy földgázzal vagy biogázzal működtetik a buszokat. A döntés meghozatalában egyelő súllyal szerepel az üzemanyagköltségek csökkentése és a környezetvédelem

CNG-s buszok a világban

Hogy valóban át tudjuk érezni, hogy milyen szerepe lett mára a földgáznak a buszközlekedésben, érdemes áttekinteni az NGVA (Natural and Bio Gas Vehicle Association) statisztikáit a világon regisztált CNG-s járművekről.

CNG-s járművek száma a világon 2011-ben
Személygépkocsik
13.100.000
Tehergépkocsik
216.000
Egyéb járművek
194.000
Buszok
419.000
Összesen
14.000.000


További részletes adatokért kattintson ide!

A közel félmillió földgázüzemű busz valóban meglepően nagy szám. Vajon mi vezetett oda, hogy ennyire elterjedt a gázüzemű közlekedés a buszoknál? Egyszerűen anyagi és környezetvédelmi okok.

Üzemanyag megtakarítás

A világ szinte minden táján jelentős eltérés mutatkozik a gázolaj és a gáz ára között. Az ekvivalensnek tekinthető 1 liter gázolaj és 1 kg földgáz közül mindig az utóbbi az olcsóbb.

 

Itt szeretnénk ismét leszögezni, hogy azonos teljesítményű, azonos terheléssel működő dízel vagy gázüzemű busz fogyasztása rendkívül hasonló értékeket mutat. Az alábbiakban több ezer kilométeres összehasonlító tesztek során mért fogyasztási adatokat közlünk, de sajnos a konkrét modellek és útvonalak jogi okokból nem szerepeltethetők.

  • szóló buszok fogyasztása elővárosi közlekedésben: 25-30 kg CNG / 100 km --- 25-30 l gázolaj / 100 km
  • szóló buszok fogyasztása városi közlekedésben: 30-35 kg CNG / 100 km --- 30-35 l gázolaj / 100 km
  • csuklós buszok fogyasztása elővárosi közlekedésben: 30-35 kg CNG / 100 km --- 30-35 l gázolaj / 100 km
  • csuklós buszok fogyasztása városi közlekedésben: 35-40 kg CNG / 100 km --- 35-40 l gázolaj / 100 km

 

A fenti adatok teljesen hétköznapi, a gyártóktól és kereskedőktől bármikor megrendelhető buszokról szólnak.

 

Nem igaz tehát az a tévhit, hogy a buszok fogyasztása földgázból jelentősen több lenne kilogrammban, mint amennyi liter gázolajból. Ezt semmilyen mérés nem támasztja alá. Valószínűleg az LPG üzemmel keverhették össze az informátorok, innen ered a félreértés.

 

A gáz és a gázolaj árának, valamint a járművek beszerzési árának függvényben elmondható, hogy egy CNG-s busz 25-40%-kal olcsóbban üzemeltethető a teljes élettartama során, mint egy ugyanolyan osztályú, teljesítményű dízel busz.

 

Ezeket az értékeket a közlekedési társaságok igazolták a hosszú távú üzemeltetési tapasztalatok összegzése során.

 

Környezetvédelem

Az Európai Unió előírásai a járművek károsanyag-kibocsátását illetően egy előre eltrevezett, hosszú távú ütemterv szerint egyre szigorúbbak szinte évről évre. A világ más tájain is ha nem is ennyire tervezetten, de folyamatosan szigorítanak a környezetvédelmi normákon.

 

Az Euro 6 kibocsátási előírás 2014-től lesz kötelező, jelenleg az Euro 5 érvényes. Bővebben a kibocsátási normákról itt olvashat magyarul és angolul. Létezik még az úgynevezett EEV szabvány is, amely leegyszerűsítve valahol az Euro 5 és 6 között helyezhető el.

 

Dízel üzemű járművek esetén már az Euro 5-öt vagy az EEV-t is sok gyártó járművei csak a működés során folyamatosan hozzáadott adalékanyag, az AdBlue segítségével tudják elérni. Az AdBlue-ról itt olvashat. Ez az adalékanyag tovább bonyolítja, jelentősen drágítja a dízel buszok üzemeltetését.

 

Emellett a dízel járművek üzemanyagellátó- és kipufogórendszere soha nem látott bonyolultságot ért el, ami sajnos azzal jár, hogy a korábban a helyi közlekedési vállalatok által végzett karbantartások egy részét már csak a márkaszervizek tudják elvégezni, és a buszok várható élettartama is kevesebb, már ha az élettartam alatt valóban tartani kell az Euro 5 vagy Euro 6 besorolást.

 

Ezzel szemben áll a CNG motorok spártai egyszerűsége: az üzemanyag eleve környezetbarát mivolta miatt (lásd még: mi a CNG?) a működés nem kifejezetten bonyolult: néhány kisebb finomítástól eltekintve egy évtizedes technológiáról beszélünk, annak minden előnyével együtt. Gázüzemű működés esetén az Euro 5 vagy az Euro 6 szabványok sokkal egyszerűbb műszaki megoldásokkal is elérhetők. Ez az üzemeltetésben, a jármű teljes élettartama során sokszorosan megtérül.

 

Még egy érdekesség: a zajszennyezés is része a környezetszennyezésnek, és a CNG itt is előnyösebb: a szikragyújtású CNG-motor zajszintje jóval alacsonyabb, mint a hasonló dízel járműveké.

 

Versenytárs technológiák

Természetesen a világon más megoldásokkal is kísérleteznek, hiszen az alacsony károsanyag-kibocsátást többféleképpen is el lehet érni. Néhány példa:

 

Dízel-elektromos hibrid buszok

Előnyök:
  • meglévő üzemanyag-ellátási struktúra
  • 20-25%-os üzemanyag-megtakarítás a dízelhez képest (a CNG-hez képest még mindig drágább!)
  • bizonyos szűk területeken (pld. belváros legbelsőbb utcái) 0 emissziós működés, elektromos üzemben

 

Hátrányok:

  • a járművek sokkal drágábbak mint a dízel vagy CNG buszok
  • a dízelmotor Euro 6-os kialakítása és működtetése drága és karbantartásigényes
  • az akkumulátorok költségei a busz élettartama során (sokszoros akkumulátortelep-csere) igen magasak, az ezzel kapcsolatos teljes környezeti terhelés még nem is igazán ismert.

 

Tisztán elektromos működtetésű buszok

 

Előnyök:

  • 0 emisszió a teljes működés során

 

Hátrányok:

  • a járművek sokkal drágábbak mint a dízel, a CNG vagy a hibrid buszok
  • a töltési kapacitást ki kell építeni
  • az akkumulátorok élettartama korlátozott: a sokszoros csere a busz élettartama során igen drága
  • a felhasznált vegyi anyagok igen korlátozottan állnak rendelkezésre a Földön, az utánpótlás, a jövőbeni világpiaci árak nehezen kiszámíthatók

 

Egyelőre a CNG mindkét technológiához képest sok előnyt tud felmutatni, és ez a közeljövőben úgy tűnik nem is fog nagyon megváltozni, hacsak nem kerül piacra valamilyen forradalmian új akkumulátor-technológia

 

A CNG-s buszok technikai felépítése

Egy CNG-s busz áltában jól felismerhető a tetőn hordozott üzemanyagtartályokról:

 

Iveco Irisbus Citelis 12

Iveco Irisbus Citelis 12m. Forrás: Irisbus

 

Annak oka, hogy a tartályok a tetőn kaptak helyet, igen egyszerű: az alacsony padló a városi és elővárosi közlekedésben ma már természetes elvárás, így a padlószint nem jöhet szóba az üzemanyagtartály számára. A CNG üzemanyag helyigénye a gázolajhoz képest mintegy nyolcszoros: a dízel üzem 150-200 literes tartálya helyett itt 1000-1500 literes össztérfogatú nagynyomású tartályköteg található a tetőn. Egy-egy tartály jellemző mérete 100-160 liter, ezekből kerül fel 8-16 db a tetőre. Csuklós buszoknál a magasabb fogyasztás miatt értelemszerűen nagyobb a CNG üzemanyagtartály mérete is.

 

A motor szikragyújtású "benzinmotor", a speciális gázüzemnek megfelelően kismértékben átalakítva:

  • megerősített szelepfészkek
  • megerősített hengerfej-tömítés
  • korrózióval szemben ellenállóbb kipufogórendszer

 

Ezek a módosítások azért szükségesek, mert a metán egyrészt sokkal magasabb hőmérsékleten ég, mint a benzin vagy a gázolaj, másrészt  a kipufogórendszert jobban korrodálja a gáz égésterméke, mint a benziné.

 

Ezektől eltekintve minden tekintetben hagyományos járműről van szó, vezetése szinte semmiben sem különbözik a dízel buszoktól.

 

A CNG-s buszok piaca


A CNG-s buszok piaca mutat néhány váratlan érdekességet is.

 

Új buszok

Az új CNG-s járművek általában drágábbak mint a dízel vátozatok. Annak ellenére is így van ez, hogy maga a CNG motor jóval olcsóbb és egyszerűbb, mint a dízelmotor. A különbséget főként az üzemanyagtartályok ára okozza: ezek a kompozit műanyagból készült, bármilyen balesetnek ellenálló, biztonsági szeleppel ellátott úgynevezett 3. vagy 4. kategóriás tartályok igen drágák. Alacsony súlyuk és a rendkívül szigorú biztonsági előírások miatt pedig csak ilyenek szerelhetők buszok tetejére.

 

Egy új CNG-s busz beszerzési ára kb. 8-15 millió Ft-tal magasabb, mint egy hasonló dízel buszé, ugyanattól a gyártótól.

 

Ennek az árkülönbözetnek természetesen az üzemanyag-megtakarítással összemérhetőnek kell lennie. A számítások azt mutatják, hogy az üzemanyag-megtakarítás kilométerenként 30-40 Ft a CNG-s buszokkal a dízelhez képest. Ebből könnyen kiszámítható, hogy 250.000-300.000 km után a jármű felára megtérül, a továbbiakban pedig üzemeltetése jóval olcsóbb, mint dízel társaié.

 

Használt buszok

A használt CNG-s buszok piaca viszont meglepő módon éppen fordított: a használt CNG-s buszok olcsóbbak, mint a dízel buszok.

 

Az ok itt is elég egyszerű: amikor egy közlekedési társaság CNG-re váltott Nyugat-Európában, általában jelentős befektetés történt: nem csupán töltőállomást, de vadonatúj járműveket is vásároltak. Ezek a járművek azután a másodlagos piacon viszonylag nehezen találnak új tulajdonost: míg a dízel buszokat pillanatok alatt felszívja Kelet-Európa, addig a CNG-sekre főként Lengyelországból vagy Ukrajnából van csak érdeklődés. Ennek oka természetesen az, hogy a CNG-s buszközlekedés még csak most terjed Kelet-Európában. Várhatóan árfelhajtó hatása lesz annak, ha a földgázos közlekedés igazán elterjed régiónkban, azonban ez még messze van, sok-sok év fog úgy eltelni, hogy használt CNG-s buszt sokkal olcsóbban tudunk vásárolni, mint dízelt.

 

CNG töltőállomások buszoknak

Ha buszok számára létesítünk töltőállomást, tekintetbe kell vennünk néhány sajátosságot. Legfontosabb, hogy a CNG-s buszok tankolása nem tarthat sokkal tovább, mint a dízeleké. Egy rosszul megtervezett vagy alulméretezett töltőállomás esetén a tankolás elhúzódhat, a busz akár fél óráig vagy tovább is foglalja a kútoszlopot, ami a töltőállomás üzemeltetője számára is igen kellemetlen, hiszen közben másokat esetleg nem tud kiszolgálni.

 

A méretezés során elsősorban a tárolópalackok összesített kapacitását kell megfelelően nagyra megválasztani, hiszen a tankolás elsősorban a tárolókból történik.

 

 

cng_storage.jpg
Egy impozáns méretű tárolóköteg egyik cseh töltőállomásunkról

Érdekes módon inkább a tároló mérete és szervezése, nem a kompresszor nyers kapacitása határozza meg, hogy lehetséges-e buszokat tankolni egy töltőállomásról. Svoboda nad Úpouban üzemelő közforgalmú töltőállomásunk kompresszora mindössze 130 Nm3/h teljestményű (Aspro SCA-50-4), de a jó méretezésnek köszönhetően jelenleg is 13 busz tankol itt, és ez a szám akár 20-ig is növekedhet.

 

Másik fontos "részletkérdés" az adagoló és a vezérlő elektronika jó megválasztása és beállítása. A CNG Port Kft. által kínált kútoszlopok akár 80 kg/perc kapacitásra is képesek, azaz ennyi kilogramm CNG töltődhet át percenként a járművekbe. Ehhez járul a többfokozatú tároló és a jól beállított vezérlés: így senkinek sem kell túl sokat várakozni a tankolás során.

 

 

Busz tankolása földgázzal
Busz tankolása földgázzal (CNG) Svoboda nad Úpouban

 

Érdekességként megemlítjük, hogy a CNG tankolás során az átáramlás kezdetben gyors, majd egyre lassul, ahogy a nyomáskülönbség csökken a tároló és a jármű tankja között.

 

Az Aspro és a CNG-s buszközlekedés

Az általunk Magyarországon forgalmazott Aspro kompresszorok és aspro.jpgtöltőállomások a világ minden táján bizonyították már, hogy megfelelő alapot jelentenek a CNG-s buszok közlekedtetéséhez. Kiszámíthatóan, stabilan működnek, és mindig a szükséges teljesítményt nyújtják.

 

Hozzánk legközelebb Csehországban vagy Szlovéniában lehet megtekinteni Aspro által működtetett CNG-s tömegközlekedést, de Nyugat-Európa számos városában szintén Aspro kompresszorok dolgoznak, ahogy referenciáink között olvasható.

 

Aspro CNG töltőállomások buszok feltöltéséhez:

 

Bízunk abban, hogy hamarosan Magyarországon is elindul az első Aspro töltőállomás, hiszen a tapasztalatok szerint a CNG-s tömegközlekedési projekteknek csak nyertesei vannak.