Hoe fast chargers elektrische bussen mogelijk maken

Ze zijn u misschien al opgevallen, de nieuwe palen die aan de bushalte van Heverlee campus uit de grond rijzen. Hoewel ze letterlijk in de schaduw staan van de imposante autogarage van Imec en KU Leuven, zijn deze constructies minstens even interessant. Het gaat namelijk om fast chargers, snelle laadpalen voor elektrische en hybride bussen, die een klassieke verbrandingsmotor (met diesel of benzine) combineren met een elektrische motor en batterij.

Een belangrijk struikelblok voor elektrisch rijden is de laadtijd. Hier heeft elektrisch aangedreven openbaar vervoer minder last van dan elektrische privé voertuigen. Aangezien een bus regelmatig stilstaat, hetzij aan een halte tijdens het in- en uitstappen, hetzij aan een terminus tussen twee ritten, ontstaan er automatisch gelegenheden om de batterijen op te laden. In deze sector heet dit opportunity charging. Volgens dit principe laadt een bus altijd kleine beetjes op om zo het volgende laadpunt met zekerheid te kunnen bereiken en dit zonder extra tijdverlies of dus vermindering van oplaadefficiëntie. De fast chargers bieden hiervoor een vermogen tot 600kW. Ter vergelijking: een tank van 30 liter diesel vullen op twee minuten komt overeen met een thermisch vermogen van ongeveer 9MW. Ondanks de veel grotere efficiëntie van elektrische motoren ten opzichte van verbrandingsmotoren, moet een bus dus wel wat langer of vaker aan de laadpaal hangen dan een gemiddelde tankbeurt.

De fast chargers in Heverlee maken deel uit van ambitieuze plannen die De Lijn heeft in Leuven en de rest van Vlaanderen. Leuven heeft reeds de meest groene busvloot van Vlaanderen, met een percentage hybride bussen groter dan 60 percent. Vanaf dit najaar krijgt Leuven ook de eerste volledig elektrische bussen van Vlaanderen (op een proefproject in Brugge na), een primeur die gedeeld wordt met Gent.

Elektrische voertuigen bieden verschillende voordelen binnen een stad. Ze stoten uiteraard geen uitlaatgassen uit, wat zowel voor het klimaat als voor de gezondheid van de bewoners een groot voordeel is. Een ander voordeel is dat de remenergie gerecupereerd wordt door de elektrische motor. Dit is voor bussen een belangrijke functie, aangezien openbare vervoersmiddelen regelmatig moeten stoppen aan haltes, zeker in een stadscentrum. In een hybride bus wordt de remenergie die opgeslagen is bij het stoppen even later bij het versnellen gebruikt door de elektrische motor. Hierdoor moet de verbrandingsmotor minder vermogen leveren en maakt de bus dus minder lawaai bij het optrekken. Elektrische bussen hebben geen verbrandingsmotor en zijn per definitie veel stiller.

Terug naar de fast chargers in Heverlee; deze zijn geproduceerd door ABB, een Zweeds-Zwitsers bedrijf dat gespecialiseerd is in energie en automatisering. Zo’n laadpaal houdt meer in dan op het eerste zicht lijkt. Ten eerste is er natuurlijk een elektrische verbinding met het net. Omvormers zetten de wisselstroom, die in alle Belgische distributienetten terug te vinden is, om in gelijkstroom met de gewenste spanning. Daarnaast is er een mechanische component. Bij het laadsysteem dat op de campus staat, komt een pantograaf uit de laadpaal naar beneden, om een goed contact met de geleiders op het dak van de bus te garanderen. Als laatste, maar zeker niet minst belangrijke component, is er nog de communicatie tussen de charger en de bus. Het is immers van zeer groot belang dat het koppelen en ontkoppelen op een veilige manier gebeurt. Daarnaast mag de batterij ook niet te snel of te veel opgeladen worden. Een battery management system waakt hierover.

Deze fast chargers zijn slechts een onderdeel van een veel groter project, maar ze zijn wel essentieel voor het slagen van een transitie naar elektrisch openbaar vervoer. Wij kijken alvast uit naar wat de (elektrische) toekomst voor Leuven zal brengen.