Má trolejbus v Německu perspektivu ? Ralf Haase Úvod – Trolejbus, na celém světě historie úspěchu – Německo pod ekologickým tlakem – Strategické přístupy pro trolejbus
1. Úvod V současné době probíhající diskuse o ochraně klimatu není jen epizodou dnešních dnů, protože prohlášeními spolkové vlády při jejím předsednictví v EU a pod dojmem nejposlednější zprávy OSN o změnách klimatu dostala ve veřejnosti zřetelný motivační podnět. Nicméně zůstává stále dojem, že kromě projevů dobré vůle chybí do hloubky jdoucí kroky, jež přivodí skutečnou systémovou změnu ve věci životního prostředí. Z věcné stránky existuje mezi problémovými okruhy ochrany životního prostředí a energetické efektivností úzká souvislost, která je dopravě zvlášť výrazná. Všechna strategická rozhodnutí, která se zde přijímají, musí vycházet z přístupu „postfosilní společnosti“. Obnovitelné energie korespondují s přísnějšími omezeními emisí, aniž se zpochybňuje trvalé zajištění mobility. Trvalost, stálost znamená v dopravě v první řadě schopnost inovace, tedy hledání nových technologií a jejich užití konformně se systémem. U hlediska životního prostředí dominují emise hluku, škodlivin a elektromagnetického záření, ale také plánování dopravy ve vztahu k prostoru a škody při nehodách. Pokud jde o energii, jde především o nové a technicky zralejší koncepce pohonu. Spalovací motor, opírající se o naftu, bude s jistotou vystřídán vodíkem. Velká naděje spočívá v zesíleném užití ještě efektivnějších elektromotorů. Pozornost přitom především vyvolávají systémy s ústředním zásobováním energií nebo hybridní technologie. Autobus s vrchním vedením (Oberleitungsbus, O-Bus) respektive trolejbus, jek se nazývá v zahraničí, zde nabývá zvláštní důležitosti. Protože tato technologie pochází již z 19. století, označuje se Obus jako „dinosaurus dopravy“, ovšem při podcenění skutečnosti, že dnes představuje zcela nový systém dopravy.
Obr. 1: První trolejbus světa „Electromote“ Wernera von Siemens na zkušební trati v dubnu 1882 v berlínském Grunewaldu (Foto: Siemens & Halske, Berlín)
2. Trolejbus – na celém světě historie úspěchu Ve veřejné blízké osobní dopravě (ÖPNV) disponuje Německo jako rovinatý stát nejhustší a nejvýkonnější dopravní sítí ve světě. Tato síť se v historii vyvíjela kontinuálně a realizuje se dnes podle hustoty osídlení a struktury hospodářství především městskými rychlodráhami a podzemními drahami, pouličními drahami a dieselovými autobusy (dále jen „autobusy“). Náš systém blízké osobní dopravy má také z hlediska ovlivnění životního prostředí vynikající pověst a zaměřuje se v rámci integrované dopravní politiky na vysoký technický standard. Přesto zůstává úkol, stále hledat alternativní řešení, která zlepší syntézu ekonomie a ekologie. Na rozdíl od mnoha států na celém světě vede trolejbus v současné době v Německu život ve stínu, i když Německo je v této technologii mateřskou zemí. Werner von Siemens vyzkoušel v roce 1882 v berlínském Grunewaldu na zkušební trati vozidlo „Elektromote“ a přivedl jej k sériové zralosti. Oslavíme proto 29. dubna 2007 125-leté jubileum s pýchou, ale také s vědomím povinnosti přemýšlet podle vnitřních i vnějších podmínek o renesanci tohoto mezitím inovovaného systému (obr.1). V roce 1914 bylo již na celém světě 79 trolejbusových linek, z toho 21 v Německu. V období mezi 1930 a 1995 pracovalo v Německu svého času 70 trolejbusových podniků. Z nich zůstaly dnes ještě 3, v Solingenu, Esslingenu a Eberswalde. Naproti tomu jezdí dnes v celém světě více než 40 000 trolejbusů ve více než 300 městech celkem ve 47 státech (tabulka 1). Tabulka 1: Rozšíření trolejbusů na celém světě (Pramen: Statistika byla pořízena z internetu a nečiní si nárok na úplnost) Evropa, z toho Rusko Ukrajina Česko Rumunsko Švýcarsko Francie Itálie Německo Severní Amerika Střední a Jižní Amerika Asie, z toho Čína Uzbekistán Severní Korea Kazachstán Nový Zéland
204 měst 51 měst 46 měst 12 měst 18 měst 16 měst 6 měst 13 měst 3 města 6 měst 10 měst 75 měst 22 měst 9 měst 9 měst 9 měst 3 města
Německo se této úspěšné historie neúčastní především proto, že ve své mladší minulosti vsadilo na jiné systémy blízké dopravy. Jsou pro to rozmanité důvody. Ty sahají od pojmu „válečné vozidlo“ přes předpotopní technologii až k chybnému plánování dopravy v mnohých městech. Tak došlo i pod tlakem „dieselbuslobby“
postupně k zastavení provozu trolejbusů ve většině německých měst. Dnes jsou před lidmi ochotnými ke změnám v komunách vysoké bariery, protože zejména finanční situace poskytuje málo prostoru pro poněkud dražší trolejbusovou technologii. Ovšem dík konstrukcím pohonu i vozidla dnešní trolejbus svou celkovou technologickou koncepcí již neodpovídá vzpomínkám mnohých „poradců“ ve oboru veřejné blízké osobní dopravy. Je zajímavé, že se německá trolejbusová technologie znamenitě prodává v zahraničí. Markantním příkladem je vybavení Athénských dopravních podniků ILPAP při přípravě letní olympiády 2004 140 nízkopodlažními kloubovými autobusy.
3. Německo pod ekologickým tlakem Rozhlížíme-li se v Německu po městských a dopravních plánovačích, pak vzniká dojem, že u nás upadl trolejbus v zapomnění. Přesto je trolejbus roku 2007 ekologicky obzvlášť vhodným systémem blízké dopravy. Svým elektrickým pohonem je bez emisí, je extrémně nehlučný, mírný a přesto plný síly při rozjezdu i brzdění. Lze jej jednoduše a levně integrovat do stávající infrastruktury a dbát o vyšší kvalitu života ve městě. Tak nahlížen je trolejbus příznivý pro životní prostředí, zákazníky i město a pracuje velmi hospodárně. Máme v něm dopravní technologii která perspektivně životnímu prostředí vyhovuje a která se stále dále vyvíjí. Angažujeme-li se pro renesanci trolejbusu v Německu, jeví se nezbytným analyzovat poněkud hlouběji následující problémové oblasti. Přitom je třeba diskutovat především o srovnání s autobusem. 3.1 Technicko-technologická koncepce Trolejbus se dnes často označuje jako „dinosaurus“ dopravní flotily proto, že jeho pohonný systém se vnímá jako zastaralý, napájení energií trolejí jako drahé a ve vzhledu města rušivé. Takové názory je však třeba označit všeobecně jako nevýstižné, jinak by se ovšem musely kritizovat i tramvaje a městské dráhy. Vývojové práce mezinárodního trolejbusového průmyslu přesvědčují spíše o opaku: výkonná elektronika řízení pohonu, rekuperace energie při brzdění, nízká potřeba údržby agregátů. Odpadnutím řadicí převodovky vykazuje trolejbus optimální křivku počtu otáček a krouticího momentu. Vybavení agregáty pro nouzový případ (většinou malými dieselovými motory) nebo výkonnými bateriemi umožní i při velmi zřídkavých výpadcích sítě návrat do vozovny, případně dovolí pojíždět dílčí a okrajové sítě, kde není trolej. Právě zde dojde z hlediska technického vývoje k určitému pohybu. Systémy sběračů jsou dnes značně automatizované, velmi bezpečné a vyžadují méně údržby. Dík moderní konstrukci stožárů a trolejového vedení existuje dnes u nově budovaných sítí zdařilá optická kompatibilita a přizpůsobení stávající zástavbě. Malými technickými prostředky lze trolejbus přizpůsobit stávajícím elektrickým systémům (napájecím stanicím tramvají a městských drah) infrastruktury. To vede k rozšíření sítě s elektrickým provozem. Vývoj „duo-busů“ zvyšuje flexibilní použitelnost. Skutečnost, že se např. DaimlerChlysler (nízkopodlažní koncepce nad motory nábojů kol) stáhl z vývoje trolejbusů, ještě nic neříká o nové funkčnosti, spíše něco o strukturách trhu. Kombinace elektromotoru s dieselovým motorem, plynem nebo palivovým článkem jsou nadějí pro budoucnost. Zajímavé jsou systémy GLT (Guided Light Transit), které jsou vyvíjeny především ve Francii. Ukazují na směr automatizace jízdního pohonu. Tyto systémy jsou směrově vedeny a připouštějí nové kombinace vozidel. O tom, že moderní koncepce vozidel mohou přesvědčit,
svědčí nejen už zmíněný „Centroliner Troley“ pro Athény, ale i na posledním odborném veletrhu „Innotrans“ v Berlíně představený 24metrový dvoukloubový Megatrolley od firmy Hess a Vossloh. Je vybaven asynchronními motory 160 kW a dieselovým motorem 58 kW (obr. 2).
Obr. 2: „Mega-Trolley“ (24metrový dvoukloubový bus) Hess/Vossloh Electrical Systems na Mezinárodním veletrhu „Innotrans 2006“ v Berlíně (Foto: Múller)
Moderní trolejbus se staví podle koncepce elektrostřechy, to znamená, že. veškeré elektrické vybavení je umístěno ve střešních skříních pro elektrozařízení, které působí opticky nenápadně a shora je lze snadno udržovat. Systémy sběračů proudu jsou konstruovány pro jízdu vpřed a omezeně i vzad a umístěny tak, že vozidlo může vybočit stranou až do 4 metrů. Tím je zajištěna vysoká dopravní bezpečnost ve veřejném dopravním prostoru. Významný další vývoj posledních let zajišťuje zpětné vracení energie vznikající brzděním buď do sítě, nebo do kondenzátorů ve vozidle (Super-Cap), jež působí jako zásobníky energie. V důsledku toho může trolejbus pojíždět omezenou trať nezávisle na síti, případně při rozjezdu spotřebovávat méně pohonné energie (obr. 3).
Obr. 3: Zkouška zásobníku energie „Super Cap“ od Vossloh-Kiepe v trolejbusu Stadtwerke Sollingen (Foto: Stadtwerke Solingen)
Düsseldorf
v lednu 2006
V celku jsou elektrické pohony více zatížitelné, než dieselové motory, takže na příklad na strmých tratích nebo v hornatém území vyvine trolejbus větší tažnou sílu. Trolejbusy jsou, pokud jde o velikost vozidla, kapacitu míst a traťovou výkonnost autobusům rovnocenné. Profitují logicky proto také z dezénu a nízkopodlažní techniky autobusového parku. Na evropském trhu se uchází na úseku trolejbusů o rostoucí přízeň zákazníků značný počet průmyslových podniků. Mezi výrobci vozidel jsou to především Neoman (SRN), van Hool (Belgie), Hess (Švýcarsko), Škoda (Česko), Solaris (Polsko) a Volvo (Švédsko). V elektrických výstrojích stojí na špici Vossloh-Kiepe (SRN) a Škoda a Cegelec (Česko). Dominantní u moderních trolejových systémů je firma Kummler + Matter (Švýcarsko). Na
celosvětovém trhu existuje zejména v USA a Kanadě, jakož i v Číně výkonný průmyslový obor, který však participuje i na technologii Evropy. 3.2 Hospodárnost Vedle technologických hledisek hraje rozhodující roli v první řadě hospodárnost trolejbusů. Ta se týká na jedné straně investičních neboli kapitálových nákladů, na druhé straně nákladů provozních. Na základě mezinárodních zkušeností a podmínek lze zde v hrubém přehledu uvést následující: - Investiční náklady na trolejbus se pohybují podstatně výše než u autobusu, přičemž zvlášť náklady na trakční vedení jsou značně vysoké. Přitom jako měřítko platí podle Martiho [1] taktová následnost trolejbusů v síti. Čím kratší je dopravní takt, tím méně padají na váhu kapitálové náklady. - Počítají-li se kapitálové náklady ze zúročení a amortizací, pak se obraz v důsled-ku vyšší životnosti elektrobusů (15-18 let) oproti autobusům (10-12 let) mění zase ve prospěch trolejbusu. - U běžných provozních nákladů se trolejbus při asi stejných osobních nákladech pohybuje těsně nad autobusem. To je dáno především vyššími náklady na periodickou obnovu troleje (asi 6%), zatímco se náklady na energii pohybují o 3-4% pod náklady autobusů. - Položíme-li za základ výpočet úplných nákladů, docházíme podle Martiho [1] k výsledkům uvedeným v tabulce 2: Tabulka 2: Sestava nákladů porovnávajících autobus s trolejbusem (Euro na vozidlové kilometry) (Pramen: Dr. PetrMarti, Metron Verkehrsplanung AG Brugg/Švýcarsko) Kategorie nákladů (Euro na vozidlový kilometr) 1.Pevné provozní náklady 2. Proměnné provozní náklady 3 Investiční náklady Náhradní investice (takt 10 min) Náhradní investice (takt 5 min) Nové zařízení (takt 5 min) 4.Úplné náklady Náhradní investice (takt 10 min) Náhradní investice (takt 5 min) Nové zařízení (takt 5 min) 5.Index úplných nákladů Náhradní investice (takt 10 min) Náhradní investice (takt 5 min) Nové zařízení (takt 5 min)
Autobus
Trolejbus
0,27 4,33-4,39
0,60 4,33-4,36
0,55 0,55 0,55
0,97 0,87 1,15
-5,17 -5,17 -5,17
-5,93 -5,80 -6,10
100 100 100
115 112 118
Poznámka: Úroková sazba 4% u investičních nákladů, doba amortizace diesel. autobus 11 let, trolejbus 16 let
Z toho lze podle švýcarských kritérií vyvodit, že trolejbus vyvolává průměrně asi o 12-18% více nákladů oproti autobusu. Z důvodu dominující role běžných provozních nákladů leží však nakonec vícenáklady jen o málo procent nad autobusem. Rozdíly spočívají přirozeně v tom, zda jde o investici do nové sítě, nebo náhradní investici ve stávající síti. V odborných kruzích se rádo mluví o „skrytých nákladech“ trolejbusu, jež vyplývají z jeho nižší flexibility (vázanosti na trolej) a z výpadků při poruchách sítě. Omezená plošná obslužnost je dána technologicky a nemůže být brána jako nákladový prvek. 3.3 Vnitřní a vnější efekty Pro přijetí trolejbusu je třeba vzít v úvahu i další argumenty. Jako interní efekt sem patří na jedné straně vysoká akceptance cestujícími ve městech s trolejbusy, kde
se jim, je-li to možné, dává přednost před autobusy. „Kolejnice na nebi“, jak se trolejbusům často říká, vnímá a využívá obyvatelstvo jako zvláštní systém mezi tramvají a autobusem.V trolejbusových městech, jako je Salcburk nebo Solingen, je to zřejmé (obr.4).
Obr. 4: Trolejbusové město Salcburk – 8 linek tvoří základní síť veřejné osobní blízké dopravy (Foto: Salzburg AG – SLB/StadtBus)
Spotřeba energie a vypouštění škodlivin je pro budoucnost dopravy stále závažnější a proto také určuje systém. Při úvahách o energetice stojí na prvém místě téma obnovitelných zdrojů energie, z nichž nakonec lze získávat i elektrickou energii. Musíme odejít od nafty. Protože to je myslitelné jen po určité době, je už teď třeba přestavit výhybky na elektrické pohony, postulát, který u osobních automobilů – jak ukazují poslední automobilové veletrhy – si bereme k srdci. V otázce životního prostředí je trolejbus oproti autobusu neporazitelný. Škodliviny a znečišťování vzduchu ve formě sazí a CO 2 jsou velmi diskutované argumenty, zejména pokud jde o velkoměsta. Nejpozději v příštím létě překročí opět v mnohých městech zatížení ozonem mezní hodnoty a bude nutit komuny, aby jednaly. Mezitím je také známo, že filtr kouřových částic v dieselových vozidlech vykazuje jen omezenou účinnost. Dalším vnějším efektem je zatížení hlukem, které u moderních trolejbusů vychází krajně nízké. Statistické průkazy v mezinárodním porovnání mluví kromě toho o tom, že relativní nehodovost trolejbusů je podstatně nižší než u autobusů. Ze všech těchto uvedených důvodů je nutné zapojit do národohospodářského výpočtu právě vnější náklady a zatížení. Zde se jeví trolejbus rozhodně lépe než autobus. Při jakémkoliv rozhodování pro nebo proti trolejbusu hraje nakonec výraznou roli i ekologický způsob myšlení nositelů politického rozhodnutí. Žádným způsobem se nejeví jako správné při rapidně se zhoršujících problémech životního prostředí a zdrojů hrát vždy jen s provozně hospodářskou kartou, i když rovněž důležitou. Z ekologických hledisek lze právě v dopravě očekávat, že z uvedených důvodů
v zájmu budoucnosti mohou být požadovány odpovídající ceny, i když se to dnes veřejnosti těžko říká. Co nejnaléhavěji je potřebná změna myšlení. 3.4 Dopravní síť a její plánování S ohledem na skutečnost, že trolejbus se používá v Německu právě jen ještě v třech městech, je zapotřebí důkladně zvážit, podle jakých kritérií lze realizovat nové zavedení nebo rozšíření inovovaného systému trolejbusů. Potenciální dopravní trh pro trolejbus existuje podle mezinárodních zkušeností [2] - u měst se stávající trolejbusovou sítí (rozšíření sítě), - u měst s tramvajemi a městskými drahami (doplnění sítě), - u měst s výhradně autobusovou dopravou (změna sítě). - u měst s citlivými zónami pro život, práci a bydlení (plánování sítí), - u měst s vyhraněným smyslem pro životní prostředí (systémové rozhodnutí ve veřejné osobní blízké dopravě – ÖPNV) Pro německé poměry přicházejí při respektování právě uvedených kriterií v úvahu všechna střední a velká města, přičemž lze vycházet asi z nejméně 40 000 obyvatel. Meze jsou přirozeně plynulé a závisí konkrétně na současné úrovni veřejné osobní blízké dopravy, na struktuře hospodářství a osídlení, jakož i na demografických změnách, jež lze očekávat ve střední a vzdálené budoucnosti. Poslední kriterium je výbušné zejména tam, kde v posledních letech bylo vloženo do nákladných systémů blízké dopravy mnoho peněz (zejména v nových spolkových zemích). Tyto systémy jsou působením vysídlovacího efektu částečně zcela předimenzované. Urbanistické a dopravní plánování zde zvlášť potřebné. Jako měřítko pro komunální územní společenství lze při dopravním plánování trolejbusy nasadit především tam, kde - kde se usiluje o změnu osobní blízké dopravy (především ve středních městech), - jsou všeobecně plánovány rozšiřující sítě, - mají být optimalizovány stávající obslužné sítě.
4. Strategické přístupy k trolejbusu Sledujeme-li mezinárodní diskusi o trolejbusu, zjišťujeme, že problém se často polarizuje tím, že se mluví o výhodách a nevýhodách. Abychom nepropadli hraní se slovy, bylo by při přiznání k trolejbusu spíše na místě mluvit o šancích a riziku. V této bilanci lze podle Schaffera [2] k šancím pro trolejbus počítat: 1. je bez emisí, 2. je nehlučný, 3. vykazuje dobrý poměr výkonu a spotřeby, 4. je vozidlem o vyšší životnosti, 5. vykazuje nižší provozní náklady oproti systému městské dráhy, 6. projevuje se opticky trolejovou sítí, 7. je schopen stálého technického a technologického vývoje zejména směrem k snížení výrobních a provozních nákladů i dezénu a vybavení, 8. soutěž výrobců a provozovatelů je přehlednější. K popsatelným rizikům, které ovšem nejsou kriterii vražednými, lze počítat: 1. vyšší pořizovací náklady oproti autobusům, 2. nižší flexibilita v síti linek, zejména při objížďkách a změnách tratí, 3. kombinované dílny,
4. silnější opotřebení silnice při rozjíždění v důsledku silnějšího krouticího momentu, 5. určitá poruchovost v provozu při možných poruchách trolejového drátu. Protože se v Německu ve věcech trolejbusu investuje jen velmi omezeně, nemůže se pro posuzovatele tématu dnešní park vozidel brát bezpodmínečně jako měřítko. Dojde-li se k rozhodnutí ve prospěch trolejbusu, lze vycházet z nejmodernější generace vozidel a vybavení. Aby se v Německu napomohlo k renesanci, je nutná komplexní strategie postupu. Ta obsahuje především: - Informování institucionálních zařízení a jejich jednající osoby o zkušenostech evropských trolejbusových měst, - argumentační přesvědčovací práci vzhledem k občanům a politickým rozhodujícím stratégům, - vývoj iniciativy „Aliance pro trolejbus“ v Německu, - propagování a vyčerpání evropských unijních i národních podpůrných nástrojů, - vypracování marketingových koncepcí, - vzdělávání i další vzdělávání dopravních podniků ve věci systému. Zaměřením Národní konference o trolejbusu 10. a 11. května 2007 v Solingenu se pokouší instituce „Dopravní studie“ Německého ústředí pro letectví a kosmické lety (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.) podat rozhodující informace a myšlenkový podnět ve prospěch trolejbusu a tím přispět ke změně klimatu a k šetření zdrojů z hlediska postfosilní společnosti. Tato akce vedená evropskými referenty se bude důkladně argumentačně zabývat trolejbusem z hlediska uživatele, průmyslu a plánovačů města i dopravy a poskytovat dostatečně možnosti diskuse a představení technického know-how. Prohlubující informace lze získat na internetu pod adresou www.dlr.de/vs/. Literatura: [1] P. Marti: Pro Obus ist pro Wistschaftlichkeit, v Regionale Schienen Extra, Salzburg 2004/III, s.16 a d. [2] H. Shaffer: Einhängen! – Strategien zu Erhalt und Renaissance des Systems Obus v Europa, ebenda, s. 67 a d.
Název v originálu: Hat der O-Bus in Deutschland eine Perspektive: Pramen: Verkehr und Technik, duben 2007, s. 119-124 Překlad: Hynek Krejčí Jazyková korektura a grafická úprava: ODIS
