시내버스를 탄소 중립
하이브리드 차량으로 전환
뮌헨 공항 시범 프로젝트
세계 100대 자동차 산업 공급업체 중 하나인 Webasto와 바이오가스 산업의 신생 기업인 CM 플루이드(CM Fluids)는 디젤 구동 버스를 가스 구동 엔진과 백업 배터리를 갖춘 혁신적인 탄소 중립 하이브리드 차량으로 성공적으로 전환했습니다.
이 파일럿 프로젝트는 뮌헨 공항의 승객 버스를 대상으로 하지만, 새로운 구동 개념은 시내 버스를 위해 설계되었습니다. 파일럿 프로젝트는 일반적으로 완료하는 데 오랜 시간이 걸리지만, Webasto, CM Fluids, 그리고 Flughafen München GmbH의 공동 프로젝트는 단 11개월 만에 뮌헨 공항 승객 버스를 탄소 중립 발전기-전기 하이브리드 구동 시스템으로 개조하는 데 성공했습니다. 이 팀은 세 파트너사의 직원들로 구성되어 있으며, 공항 에이프런에 있는 승객 버스를 위한 맞춤형 솔루션을 개발하는 데 성공했습니다. 이 공항은 2030년까지 모든 운영을 탄소 중립으로 만드는 것을 목표로 하고 있으며, 승무원 및 공항 승객 버스의 차량을 개조하는 것은 탄소 중립을 향한 많은 조치 중 하나 입니다.
순수 배터리로 구동되는 전기 구동은 선택 사항이 아니며 하이브리드 대안이 해결책입니다
버스에 순수 배터리 전기 구동 장치를 장착하여 개조하는 아이디어는 당연한 선택처럼 보입니다. 그러나 공항의 요구 사항에는 맞지 않았습니다. 뮌헨 공항의 승객 버스는 시간 당 약 14킬로미터(9마일)를 주행하는데, 이는 비교적 낮은 주행 거리입니다. 또한, 이륙과 착륙 지연으로 인해 경로 계획이 어렵습니다. 따라서 사용하지 않을 때 특정 지점에서 정기적으로 충전하는 방식은 사용할 수 없으며, 충전 인프라를 구축하고 전기적 운영에 맞추어 필요한 에너지 공급을 조정해야 합니다.
CM Fluids는 CMF 드라이브라는 특허 받은 구동 개념으로 적절한 대안을 제공합니다. 이 개념은 내연 기관의 높은 주행 거리와 전기 구동의 장점을 결합하여 온보드 가스 충전소를 갖추고 있습니다. 이 파일럿 프로젝트에서는 Mercedes Citaro의 일반 구동 축을 전기 축으로 교체했으며, 이는 직렬로 연결된 두 개의 Webasto 배터리로 구동됩니다. 이 배터리들은 액체 바이오메탄으로 구동되는 소형 가스 엔진 발전 장치에서 에너지를 공급 받습니다. 이 접근 방식은 버스의 긴 운영 시간과 빈번한 정차 및 출발을 고려한 것입니다. 차량은 5분 만에 500리터의 연료를 보충할 수 있으며, 이는 약 800킬로미터(500마일)를 주행할 수 있습니다.
시내버스의 하이브리드 개념은 의미가 있습니다.
CMF 드라이브는 도시 대중교통에 완벽한 솔루션입니다. 백업 배터리가 주행 중 발생하는 제동 에너지를 저장하여 버스가 이를 재사용할 수 있기 때문에 자주 정차하고 출발하는 시내 버스에 적합합니다. 이 개념은 또한 산악 지역의 대중교통이나 장거리 지역 노선과 같은 다른 도전적인 환경을 염두에 두고 설계되었습니다. 쓰레기 수거 차량과 같은 중형 공공 차량도 경제적이고 생태학적인 목적으로 이 방법으로 개조할 수 있습니다.
버스에 순수 배터리 전기 구동 장치를 장착하여 개조하는 아이디어는 당연한 선택처럼 보입니다. 그러나 공항의 요구 사항에는 맞지 않았습니다. 뮌헨 공항의 승객 버스는 시간 당 약 14킬로미터(9마일)를 주행하는데, 이는 비교적 낮은 주행 거리입니다. 또한, 이륙과 착륙 지연으로 인해 경로 계획이 어렵습니다. 따라서 사용하지 않을 때 특정 지점에서 정기적으로 충전하는 방식은 사용할 수 없으며, 충전 인프라를 구축하고 전기적 운영에 맞추어 필요한 에너지 공급을 조정해야 합니다.
또 다른 판매 포인트: Webasto는 차량 인터페이스 박스(VIB)를 사용하여 배터리를 제어하며, 이를 통해 제동 시스템에서 회수된 에너지가 두 개의 배터리에 있는 백업 스토리지로 신속하게 전송될 수 있습니다. 이를 통해 드라이브 컨셉의 개별 요소를 더 쉽게 연결할 수 있습니다. "하이브리드 드라이브의 구성 요소가 서로 성공적으로 통신하도록 하는 것이 프로젝트의 가장 큰 과제였습니다"라고 CM Fluids의 CMFdrive 책임자인 Markus Ostermeier 박사는 말했습니다.
수상 경력에 빛나는 저비용 솔루션
이 컨셉은 최근 German Gas Industry Innovation Award (독일 가스 산업 혁신상)를 수상했으며, 뮌헨 공항의 주요 성과입니다. Flughafen München GmbH의 기술 서비스 부서의 Tobias Prechtl는 "우리는 공항에서 사용할 수 있는 저 비용의 완벽한 솔루션을 받았습니다. 우리 차량 중 하나를 성공적으로 개조할 수 있었기 때문입니다. 이 개조 비용은 전기 차량으로 전환하는 비용의 절반 정도밖에 들지 않습니다. 새로운 버스를 구매하는 것보다 훨씬 저렴합니다."라고 말했습니다.
이 개조는 또한 공항의 주요 목표인 버스 차량의 배출량 감소를 달성하는 데 도움이 되었습니다. 액체 바이오메탄을 연료로 사용하면 탄소 중립을 보장할 수 있습니다. Euro 6 디젤 엔진과 비교할 때, 미세 입자는 최대 90% 적게 배출되고, 질소 산화물은 60% 이상 적게 배출됩니다. 또한, 뮌헨 공항에서 폐쇄 회로를 만들어 공항의 잔디밭에서 나오는 녹색 폐기물을 사용하여 자체 연료를 생성할 수 있는 옵션도 있을 수 있습니다.
이번 전환은 Webasto의 첫 번째 하이브리드 프로젝트입니다. "많은 Webasto배터리 시스템은 이미 다양한 차량에서 찾아볼 수 있습니다. CM Fluids와의 프로젝트는 배터리 시스템이 장착된 차량을 개조하여 연소 엔진의 이점과 전기 구동의 이점을 결합할 수 있는 방법을 보여주는 성공적인 예입니다"라고 Kagelmann은 말했습니다.
뮌헨 공항 버스는 현재 파일럿 단계에 있습니다. 이 단계가 성공하면, 추가로 승무원 및 공항 승객 차량도 개조할 계획이 있습니다.
