Testkörning i Alperna.
Omnibus Magasinet

Testkörning i Alperna.

Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Det är i början av mars och det är svinkallt. Snövidderna glittrar runtom i morgonsolen. På bergshotellet Carezzas vidsträckta parkeringsplats i de sydtyrolska alperna har en gul låggolvsbuss brett ut sig. Här uppe på 1.750 meters höjd över havet verkar stadsbussen ha hamnat fel på något sätt. En förbipasserande fotgängare stannar och betraktar förundrad det lilla vita molnet som långsamt kommer ut ur takpåbyggnaderna.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Över Fernpass söderut: Vid alpöverfarten bevisar eCitaro fuel cell sin långa räckvidd och sin energieffektivitet vid vintertemperaturer.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Över Fernpass söderut: Vid alpöverfarten bevisar eCitaro fuel cell sin långa räckvidd och sin energieffektivitet vid vintertemperaturer.

Det är faktiskt vattenånga som kondenserats i den kalla bergsluften – ett otvetydigt tecken på att bränslecellen på bussens tak är igång. Med hjälp av syre från luften och väte alstras elektricitet med vattenånga som enda biprodukt.

Ledbussen är en av fyra prototyper av eCitaro fuel cell. Den första elbussen från Mercedes-Benz, i vilken ett bränslecellssystem förlänger räckvidden, befinner sig på en testkörning genom Alperna.

”Testingenjörerna övervakar ständigt ett stort antal mätpunkter och data under körningen.”

Jonas Steinki, chef för teamet för testning av eldrift och energiförbrukning
Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Testingenjörer i arbete: Hannes Mayer, Rainer Bickel och Stephan Lutz (från höger till vänster) övervakar ständigt data och funktioner från energistyrning, drivning och temperaturstyrning.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.
Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.
Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Omnibus Magazin är ute på vägarna med ett team av testingenjörer från Mercedes-fabriken i Mannheim. ”Här i Alperna vill vi framför allt testa bränslecellens kallstartsegenskaper och hur väl eCitaro fuel cells helt nykonstruerade temperaturstyrning fungerar vid vintertemperaturer”, säger testledaren Jonas Steinki. Samtidigt skall körningarna på höjder på över 1 700 meter över havet ge kunskaper om bränslecellssystemets funktion på hög höjd. Dessutom kan det nya drivsystemets prestanda prövas vid krävande körning i bergstrakter i uppåt- och nedåtlutningar på upp till 15 procent.

”Under körningen övervakar testingenjörerna ständigt ett stort antal mätpunkter och data”, förklarar Steinki. Förutom temperaturerna hos batteriet, bränslecellen, motorerna och i passagerarutrymmet är det bland annat energiförbrukningen hos drivningen och uppvärmningen, men även hos andra sekundärförbrukare såsom indikeringen av batteriernas laddningsnivå eller indikeringen av vätetankarnas påfyllningsnivå. Testingenjörerna Rainer Bickel, Stephan Lutz och Hannes Mayer övervakar alla viktiga parametrar kontinuerligt på sina bildskärmar, söker efter avvikelser och jämför data med de beräknade börvärdena.

Flerdagarstestet börjar med en alpöverfart från Neu-Ulm via Füssen, Fernpass, Reschenpass till Bolzano. Kombinationen av fyra batteripaket på 98 kWh vardera och 30 kg väte ombord bör enligt beräkningarna räcka mer än tillräckligt för den 350 kilometer långa sträckan. Trots detta är det svårt att uppskatta energiförbrukningen i förväg för de långa och branta passen vid temperaturer runt fryspunkten. Teamet beslutar sig därför för att inte ta några risker och för säkerhets skull ladda batterierna till en SoC (engelska: State of Charge = laddningsstatus) på 93,5 procent på rastplatsen i Allgäuer Tor.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Upp till 15 procents stigning uppför berget: Även längre bergssträckor med höga krav på effekt klarar eCitaro fuel cell med bravur.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Testområde Dolomiterna: Bränslecellen och batterierna uppvisar inte heller några svagheter i iskalla temperaturer.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Testområde Dolomiterna: Bränslecellen och batterierna uppvisar inte heller några svagheter i iskalla temperaturer.

”Med hjälp av temperaturstyrningen utnyttjas bränslecellens spillvärme på ett lönsamt sätt för att värma kupén.”

Rainer Bickel, Engenheiro de teste da Daimler Buses
Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Gas på beställning: Beroende på tankstationens utrustning tar det mellan 10 och 20 minuter att tanka vätgas.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Gas på beställning: Beroende på tankstationens utrustning tar det mellan 10 och 20 minuter att tanka vätgas.

Redan på vägen genom Fernpass står det klart att: eCitaro fuel cell utmärker sig på den krävande sträckan. ”Trots stigningen arbetar bränslecellen i det effektivaste effektområdet från 20 till 30 kW”, förklarar Rainer Bickel och pekar på motsvarande värde på bildskärmen. ”Med hjälp av den nya temperaturstyrningen utnyttjas dessutom bränslecellens spillvärme på ett lönsamt sätt för att värma kupén. Elvärmen kommer därför knappast till användning och energiförbrukningen för alla tillbehör som värmesystem, styrning och kompressor tillsammans är i genomsnitt mycket låg."

Men eCitaro fuel cell utmärker sig inte bara i uppförsbackar utan även med bra prestanda i nedförsbackar . När testföraren Andreas Hoffmann bromsar in före kurvorna, stiger värdet för regenereringen upp till 280 kW på kontrollskärmen. Det innebär att: De sammanlagt fyra motorerna på de båda drivaxlarna nu arbetar som generatorer och laddar batterierna med en effekt på upp till 280 kW, vilket är nästan dubbelt så hög som på en snabbladdningsstation. ”Det går inte att ladda dem snabbare”, säger Rainer Bickel. ”För att inte slita på batterierna för mycket har vi begränsat regenereringseffekten till 280 kW.”

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Efter frostig natt på 1 800 meters höjd över havet: Medan föraren Andreas Hoffmann skrapa rutorna, kontrollerar testingenjörerna bränslecellens funktion vid kallstart.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.
Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Klimatvänlig tankning: I Bolzano finns en av få allmänna H2-tankstationerna med enbart grönt, regionalt producerat väte alldeles intill Brennermotorvägen.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Klimatvänlig tankning: I Bolzano finns en av få allmänna H2-tankstationerna med enbart grönt, regionalt producerat väte alldeles intill Brennermotorvägen.

Vid en så hög regenereringseffekt är det inte förvånande att batterierna efter den 22 kilometer långa nedfärden fram till Imst uppvisar nästan 12 procent högre SoC än på Fernpass. 78,5 procent laddning efter mer än hälften av den sammanlagda sträckan till Bolzano är en lovande energibalans.

Vid ankomsten till Bolzano efter 368 kilometer och en mellanladdning på ca 75 kWh visar batteriladdningsindikeringen fortfarande 56 procent. Även vätgastankarna är fyllda till 42 procent, vilket är tillräckligt för att eCitaro fuel cell gott och väl skulle ha klarat de ytterligare 100 kilometrarna fram till Gardasjön.

Det var inte utan anledning som testteamet valde Bolzano som målpunkt för vintertestkörningen. För Bolzano har nämligen en av Europas bästa H2-infrastrukturer. Dessutom erbjuder dolomiterna, som ligger runt Bolzano, många krävande bergssträckor och högt belägna vägsavsnitt som möjliggör höjdtestning av bränslecellssystemet och ytterligare tester vid temperaturer långt under fryspunkten.

”Vintertesterna är dock bara några av flera tester som eCitaro fuel cell måste genomgå innan den börjar serietillverkas i sommar”, betonar projektledaren Javed Shahrukh. ”Framför allt har vätgastankarna och bränslecellssystemet klarat omfattande säkerhetstester på ett framgångsrikt sätt, vilka delvis går långt utöver de tester som lagen kräver.” Hit hör slag- och skaktester samt slädtest med fästsystem som simulerar en olyckssituation.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Ökar räckvidden: Bränslecellen på bakvagnen hos eCitaro fuel cell ledbuss har en effekt på högst 60 kW.

Testkörning i Alperna. – Med eCitaro fuel cell på provkörning mitt i vintern.

Det går knappast att skilja från den vanliga eCitaro: Det är bara den högre inklädnaden på framsidan och de små H2-dekalerna på front och dörrar som visar att en eCitaro fuel cell kommer till hållplatsen.

För att testa under varma betingelser kördes eCitaro fuel cell först in i lastbilskollegornas klimatkammare i Wörth. Denna är utrustad med en provställning med rullande landsväg och vindtunnel, så att realistiska körsituationer kan simuleras och stressituationer för temperaturstyrningen kan testas under extrema förhållanden.

Att det trots klimatkammaren med provställning med rullande landsväg fortfarande är nödvändigt att köra under verkliga förhållanden råder det fortfarande inget tvivel om för Shahrukh: ”De många olika mätresultaten och insikterna, som vi har kunnat samlat på oss på med hjälp av de höga höjderna, de branta sträckorna och de låga temperaturerna på den här resan, skulle vi inte kunna ha ersatt med något annat.” Inte förrän testfordonet klarar testerna lika bra som eCitaro fuel cell.