Un trolebús bastante inusual ha estado navegando por las calles de Zúrich en los últimos meses. Con su gran parabrisas y ruedas cubiertas, fácilmente podría confundirse con un tranvía, pero no es solo el diseño lo que hace que este autobús sea tan único. Para comenzar, Cuenta con un sistema de propulsión eléctrica híbrida que le permite obtener energía de una batería de tracción incorporada y de cables aéreos. Pero este autobús también es "inteligente", con un software especialmente diseñado que recopila automáticamente información sobre la ruta. Eso significa que siempre sabe qué esperar, ya sea un tramo cuesta abajo o un cable muerto más adelante.

Este autobús urbano inteligente es el resultado de un proyecto conjunto entre ETH y la PYME suiza Carrosserie HESS, que tiene su sede en Bellach en el cantón de Solothurn. Carrosserie HESS es el único fabricante de autobuses de Suiza, y ETH ha desarrollado un paquete de software de gestión de energía adaptado a sus necesidades. Usando algoritmos, el software determina cuándo el bus debe alternar entre los cables aéreos y el paquete de baterías identificando la fuente de energía óptima en cada momento en particular. Por ejemplo, durante una subida de una colina, la opción más sensata es agotar la batería de tracción, porque el autobús puede aprovechar posteriormente la frenada regenerativa en un tramo de bajada para recargar la batería "gratis". Este método puede reducir el uso de energía hasta en un 15 por ciento, lo que se traduce en un considerable ahorro de costes.

Ventaja competitiva

Este proyecto colaborativo ofrece ventajas en ambos lados. HESS se beneficia de una capacidad de innovación que sería inconcebible sin un socio de investigación. "Simplemente no tenemos los recursos para desarrollar ese tipo de sistema de gestión de energía eficiente por nuestra cuenta, "dice Martin Widmer, responsable del proyecto en Carrosserie HESS. Trabajar con ETH ha permitido a la empresa suiza y a sus aproximadamente 260 empleados mantener una ventaja competitiva sobre rivales mucho más grandes de otros países.

Por su parte, Los investigadores de ETH pueden traducir su experiencia teórica en proyectos concretos. Las complejidades científicas de los autobuses híbridos son una buena elección de tema para las contribuciones a revistas académicas, dice Christopher Onder, Profesor del Instituto de Control y Sistemas Dinámicos de la ETH. "El proyecto atrae a los estudiantes como un imán, " él añade, señalando que los proyectos conjuntos llevados a cabo con HESS hasta la fecha ya han arrojado unos 30 proyectos semestrales y tesis de licenciatura y maestría. Y lo que es más, varios estudiantes ya han completado una pasantía en HESS, mientras que otros como Martin Widmer han asumido puestos permanentes en el SME tras finalizar la carrera en ETH.

Poniendo la teoría en práctica

ETH y Carrosserie HESS comenzaron a trabajar juntos en 2009. En ese momento, HESS estaba experimentando con un autobús híbrido diésel, pero los ahorros de energía que estaban logrando eran menores de lo que esperaban. Entonces, cuando a ETH se le ocurrió la idea de desarrollar un nuevo sistema de gestión de energía para el proyecto de autobús como parte de un puesto de doctorado, los coordinadores del proyecto HESS aprovecharon la oportunidad. El doctorado fue financiado por la Comisión Suiza de Tecnología e Innovación CTI y la Oficina Federal Suiza de Energía.

Todavía quedaba mucho camino por recorrer antes de que el primer autobús con software ETH saliera de la línea de producción de HESS. Desde el lado de la investigación, El proyecto fue un éxito rotundo que produjo importantes ahorros de combustible, pero cuando se terminó la tesis doctoral, el equilibrio de la demanda de los clientes se había desplazado de los autobuses híbridos diésel a los autobuses eléctricos. Esto trajo a casa los desafíos que surgen en cualquier asociación entre la academia y el sector privado, con el lento paso del enfoque científicamente riguroso de ETH, por un lado, y la exposición de Carrosserie HESS a la dinámica del mercado por el otro. "Lo que necesitamos no es necesariamente un sistema que sea teóricamente perfecto, pero que funcione en la práctica y cumpla con todas las normativas, ", dice Widmer." ¡Y obviamente tiene que hacernos algo de dinero con el tiempo! "

Un proyecto con futuro

"SwissTrolley plus" es un proyecto de seguimiento que involucra el último autobús eléctrico de HESS, y ambos socios han aprendido de la experiencia. Una vez más, un estudiante de doctorado en ETH está desarrollando un programa de software para la gestión eficiente de la energía. Pero lo nuevo es que este proyecto incorpora un segundo instituto de investigación en forma de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berna, así como su primer operador de transporte público en forma de Verkehrsbetriebe Zürich (VBZ). Como resultado, los investigadores de ETH pueden analizar el software en condiciones del mundo real prácticamente en su puerta, gracias al autobús piloto que VBZ agregó a su flota de Zurich hace unos 12 meses.

Ahora, El elegante autobús piloto de Zurich es el único de su tipo, pero no por mucho tiempo. Este otoño, Tres buses biarticulados más basados ​​en la misma tecnología comenzarán a operar en rutas locales. Y de vuelta en Carrosserie HESS Widmer confía en que otros operadores de transporte público pronto seguirán su ejemplo:"Algunos de ellos ya han expresado su interés".

Este segundo proyecto de doctorado conjunto finaliza el próximo año, pero es muy probable que la cooperación entre ETH y HESS continúe en el futuro. Cuanto más dure su colaboración, Cuantos más problemas encuentren, la mejor forma de resolverlos es trabajando juntos. "El software podría ayudar potencialmente no solo con la conducción, pero también ahorra energía utilizada para calefacción y aire acondicionado, ", dice Widmer. El profesor de ETH Onder está de acuerdo sin dudarlo:" Esa es definitivamente un área interesante y relevante para que los investigadores la examinen ".