È l'inizio di marzo e fa molto freddo. I campi di neve brillano tutto intorno nel sole del mattino. Nell'ampio parcheggio dell'hotel Carezza nelle Alpi altoatesine si è fatto largo un autobus giallo snodato a pianale ribassato. Qui, a 1.750 metri di altezza, l'autobus di linea urbano sembra in qualche modo fuori luogo. Un passante si ferma e contempla meravigliato la piccola nuvola bianca che si increspa lentamente dalle sovrastrutture sul tetto.

Si tratta effettivamente di vapore acqueo che si condensa nell'aria fredda di montagna, un segno inconfondibile che la cella a combustibile sul tetto dell'autobus è entrata in funzione. L'idrogeno e l'ossigeno atmosferico producono elettricità ed emettono esclusivamente vapore acqueo.

Infatti l'autosnodato è un veicolo sperimentale, uno dei quattro prototipi dell'eCitaro fuel cell. Il primo autobus elettrico di Mercedes-Benz, in cui un sistema celle a combustibile assicura un incremento dell'autonomia, è impegnato in una prova su strada nelle Alpi.

La rivista Omnibus viaggia con un team di ingegneri collaudatori dello stabilimento Mercedes di Mannheim. «Vogliamo testare qui sulle Alpi, in particolare con temperature invernali, le caratteristiche di avviamento a freddo della cella a combustibile e la funzionalità della gestione termica completamente riprogettata dell'eCitaro fuel cell», spiega il responsabile del test Jonas Steinki. Al contempo, i percorsi ad altitudini superiori a 1700 metri devono fornire informazioni sul funzionamento del sistema celle a combustibile ad altitudini estreme. Inoltre, il nuovo sistema di trazione è in grado di dimostrare le sue prestazioni anche sui valichi alpini più impegnativi con rampe e pendenze fino al 15%.

«Durante la marcia gli ingegneri collaudatori monitorano costantemente numerosi punti di misura e dati», spiega Steinki. Oltre alle temperature di batteria, cella a combustibile, motori e vano passeggeri, sono stati osservati tra l'altro il consumo di energia della trazione e del riscaldamento, ma anche di altre utenze secondarie, come l'indicatore del livello di carica delle batterie o l'indicazione del livello di riempimento dei serbatoi di idrogeno. Gli ingegneri collaudatori Rainer Bickel, Stephan Lutz e Hannes Mayer controllano ininterrottamente sui loro monitor i parametri più importanti, ricercano anomalie e confrontano i dati con i valori nominali calcolati.

Il test, della durata di alcuni giorni, inizia con il percorso alpino da Neu-Ulm, passando per Füssen, attraversando Passo di Fern, il Passo di Resia fino a Bolzano. La combinazione di quattro pacchetti di batterie da 98 kWh e 30 chilogrammi di idrogeno a bordo dovrebbe essere più che sufficiente per coprire i 350 chilometri del percorso. Tuttavia, a temperature intorno al punto di congelamento, è difficile stimare in anticipo il consumo di energia percorrendo valichi lunghi e ripidi. Il team decide quindi di non correre alcun rischio e, per precauzione, di ricaricare le batterie a un SoC (inglese: State of Charge = livello di carica) del 93,5 percento presso la stazione di servizio Allgäuer Tor.

Già mentre si attraversa il Passo di Fern si capisce che: l'eCitaro fuel cell sa affrontare in modo eccellente un percorso impegnativo. «Nonostante la pendenza, la cella a combustibile funziona nella gamma di potenza più efficiente da 20 a 30 kW», spiega Rainer Bickel indicando il valore corrispondente sul monitor. «La nuova gestione termica sfrutta inoltre efficacemente il calore residuo della cella a combustibile per la regolazione della temperatura dell'abitacolo. Di conseguenza, il riscaldamento elettrico viene usato a malapena e il consumo di energia di tutti i gruppi ausiliari, come il riscaldamento, lo sterzo e il compressore, si mantiene nel complesso a livelli molto bassi.»

Non solo in salita, anche in discesa l'eCitaro fuel cell si distingue nel test invernale per le ottime prestazioni. Se il collaudatore Andreas Hoffmann decelera prima delle curve, sul monitor di controllo il valore per il recupero di energia aumenta fino a 280 kW. Ciò significa che: i quattro motori complessivi dei due assi motore funzionano ora come alternatori e ricaricano le batterie con una potenza massima di 280 kW, quasi il doppio rispetto a una colonnina di ricarica rapida. «Di più non si può fare», afferma Rainer Bickel. «Per non sovraccaricare eccessivamente le batterie, abbiamo limitato la potenza di recupero a 280 kW.»

Con una potenza di recupero così elevata, non sorprende che dopo una discesa di 22 chilometri fino a Imst le batterie abbiano quasi il 12% in più di SoC rispetto a quando si era sul Passo di Fern. Carica del 78,5 % dopo più della metà del tragitto complessivo fino a Bolzano: un bilancio energetico promettente.

All'arrivo a Bolzano, dopo 368 chilometri e una ricarica intermedia di circa 75 kWh, l'indicatore di carica della batteria mostra ancora il 56% di carica. E anche i serbatoi di idrogeno sono ben riempiti con il 42%, che avrebbe consentito all'eCitaro fuel cell di percorrere ancora tranquillamente i 100 chilometri fino al lago di Garda.

Non a caso il team di collaudo ha scelto come punto di arrivo Bolzano per la prova invernale su strada. Bolzano infatti dispone di una delle migliori infrastrutture per il rifornimento di idrogeno in Europa. Inoltre, nelle Dolomiti intorno a Bolzano con i numerosi valichi impegnativi e le altitudini, consentono il collaudo in quota del sistema celle a combustibile e ulteriori test a temperature molto inferiori al punto di congelamento.

«Tuttavia, il collaudo invernale è solo uno dei numerosi test che l'eCitaro fuel cell deve superare prima di passare alla produzione di serie a partire dall'estate», sottolinea il project manager Shahrukh Javed. «In particolare i serbatoi di idrogeno e il sistema celle a combustibile hanno superato con successo test di sicurezza di ampia portata, che in parte vanno oltre i test richiesti dal legislatore.» Tra questi rientrano prove di percussione e scuotimento e test su slitta con il sistema di fissaggio che simula un incidente.

Per il collaudo in condizioni di caldo estremo, l'eCitaro fuel cell è entrato prima nella camera climatica per autocarri di Wörth. Questa è dotata di banco di prova a rulli e impianto eolico, in modo da riprodurre simulazioni di guida realistiche e testare le situazioni di stress per la gestione termica in condizioni estreme.

Per Shahrukh, però, è fuori discussione che, nonostante la camera climatica con banco di prova a rulli, siano ancora necessari viaggi in condizioni reali: «Nulla può sostituire i numerosi risultati di misurazione e le informazioni che possiamo ricavare dalle altitudini elevate, dai tratti ripidi e dalle basse temperature registrate durante questo viaggio.» Tanto meno se il veicolo sperimentale supera così brillantemente i test come l'eCitaro fuel cell.