Filobus IMC
Un filobus a ricarica in movimento (noto internazionalmente come In-Motion Charging o IMC), chiamato anche filobus a batteria o filobus a marcia autonoma, è un veicolo di trasporto pubblico a trazione elettrica che preleva energia da una linea aerea di contatto (bifilare) tramite le aste di captazione, ricaricando simultaneamente le batterie di trazione a bordo. Questa tecnologia consente al veicolo di operare in modo continuo: traendo energia e ricaricandosi mentre si trova sotto i cavi aerei, e operando come un autobus elettrico a batteria nei tratti del percorso privi di tale infrastruttura. Questo concetto rappresenta un'evoluzione del filobus tradizionale, passando da veicoli dotati di piccoli generatori ausiliari per le emergenze a moderni sistemi in cui i mezzi possono coprire distanze significative, spesso tra i 15 e i 70 km, in completa autonomia. I sistemi IMC vengono attivamente implementati da grandi metropoli (ad es. Pechino, San Pietroburgo, Città del Messico) e in reti di trasporto di paesi sviluppati (ad es. Svizzera, Germania, Italia). I moderni sistemi In-Motion Charging possono offrire vantaggi economici significativi rispetto alle reti di autobus puramente elettrici (fermi per la ricarica). Studi indicano che l'aggiornamento delle infrastrutture filoviarie esistenti verso l'IMC può ridurre i costi di capitale per il materiale rotabile di circa il 50% e le spese operative di circa il 20% su un ciclo di vita di 15 anni rispetto a nuove flotte di autobus a batteria. Anche nella costruzione di un sistema IMC da zero con linee aeree parziali, le spese in conto capitale possono essere inferiori rispetto a un sistema basato interamente su batterie, grazie ai minori requisiti di capacità della batteria, a una flotta numericamente inferiore e all'eliminazione dei tempi di inattività per la ricarica.
.jpg)
Un filobus a ricarica in movimento (noto internazionalmente come In-Motion Charging o IMC), chiamato anche filobus a batteria o filobus a marcia autonoma, è un veicolo di trasporto pubblico a trazione elettrica che preleva energia da una linea aerea di contatto (bifilare) tramite le aste di captazione, ricaricando simultaneamente le batterie di trazione a bordo. Questa tecnologia consente al veicolo di operare in modo continuo: traendo energia e ricaricandosi mentre si trova sotto i cavi aerei, e operando come un autobus elettrico a batteria nei tratti del percorso privi di tale infrastruttura.[1]
Questo concetto rappresenta un'evoluzione del filobus tradizionale, passando da veicoli dotati di piccoli generatori ausiliari per le emergenze a moderni sistemi in cui i mezzi possono coprire distanze significative, spesso tra i 15 e i 70 km, in completa autonomia.
I sistemi IMC vengono attivamente implementati da grandi metropoli (ad es. Pechino, San Pietroburgo, Città del Messico) e in reti di trasporto di paesi sviluppati (ad es. Svizzera, Germania, Italia). I moderni sistemi In-Motion Charging possono offrire vantaggi economici significativi rispetto alle reti di autobus puramente elettrici (fermi per la ricarica).[2]
Studi indicano che l'aggiornamento delle infrastrutture filoviarie esistenti verso l'IMC può ridurre i costi di capitale per il materiale rotabile di circa il 50% e le spese operative di circa il 20% su un ciclo di vita di 15 anni rispetto a nuove flotte di autobus a batteria.[3] Anche nella costruzione di un sistema IMC da zero con linee aeree parziali, le spese in conto capitale possono essere inferiori rispetto a un sistema basato interamente su batterie, grazie ai minori requisiti di capacità della batteria,[4] a una flotta numericamente inferiore[5] e all'eliminazione dei tempi di inattività per la ricarica.[6]
Terminologia
[modifica | modifica wikitesto]Il termine In-Motion Charging (IMC) è stato introdotto come concetto di marketing da Erik Lenz di Vossloh Kiepe (ora Kiepe Electric) nel 2014 durante la conferenza trolley:motion ad Amburgo.[7] La terminologia intendeva migliorare la percezione pubblica dei filobus evidenziando il loro vantaggio chiave rispetto agli autobus elettrici a ricarica statica: la capacità di ricaricare le batterie durante il trasporto dei passeggeri.
In Germania, alcuni operatori utilizzano anche il termine BOB (Batterie-Oberleitungs-Bus, autobus a batteria e linea aerea), come a Solingen. Ad Arnhem (Paesi Bassi), il concetto è spesso indicato come Trolley 2.0.
In Russia e nei paesi della CSI, questi veicoli sono spesso definiti Filobus con marcia autonoma estesa (in russo: Троллейбус с увеличенным автономным ходом, abbreviato in TUAH) o Bus elettrico con ricarica dinamica.[8]
Storia
[modifica | modifica wikitesto]Filobus bimodali (Dual-mode)
[modifica | modifica wikitesto]
Il concetto di un filobus che opera lontano dai cavi aerei risale all'inizio del XX secolo. Negli Stati Uniti, tra il 1935 e il 1948 furono sviluppati gli "All Service Vehicles" (ASV), in grado di funzionare come autobus a benzina-elettrici quando scollegati dalla linea.
Prima della maturazione delle batterie al litio ad alta capacità, veniva utilizzato il termine autobus bimodale per veicoli che utilizzavano linee aeree per l'energia elettrica e un motore Diesel separato di dimensioni standard per la marcia su strada. Esempi notevoli includevano:
- Seattle: King County Metro utilizzò autobus articolati bimodali Breda nel tunnel di transito del centro dal 1990 al 2005.
- Boston: La Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) utilizzò autobus bimodali sulla Silver Line dal 2004 al 2023.
A partire dagli anni '80, si diffusero filobus dotati di unità di potenza ausiliaria (APU) — piccoli motori diesel o batterie — per consentire di aggirare blocchi stradali o percorrere brevi distanze (marcia di emergenza), come a San Francisco, Vancouver o sui filobus Solaris di Roma (che utilizzano le batterie per l'ultimo tratto della linea 90).[9]
Passaggio all'IMC
[modifica | modifica wikitesto]Con lo sviluppo della tecnologia delle batterie (in particolare Li-ion), l'attenzione si è spostata dalle unità ausiliarie diesel all'autonomia puramente elettrica. Nel 2018, Solaris Bus & Coach ha presentato il "Trollino 24", un filobus a doppio snodo da 24 metri progettato per linee ad alta capacità.[10]
Tecnologia
[modifica | modifica wikitesto]
I filobus IMC sono dotati di una batteria di trazione ad alta capacità adattata ai requisiti specifici del percorso. Il veicolo opera tipicamente con un mix di connessione alla rete e alimentazione a batteria (ad esempio, il 60% del tempo sotto il bifilare e il 40% a batteria).
- Ricarica: La ricarica avviene mentre il veicolo è in movimento sotto i cavi aerei esistenti. Il trasferimento di corrente può raggiungere livelli di potenza fino a 500 kW (es. sistema IMC500).[11]
- Autonomia: Le unità moderne possono percorrere distanze significative senza linea aerea, spesso superiori ai 15 km.[12]
- Vantaggi: A differenza degli autobus elettrici a ricarica statica (Opportunity Charging o ricarica notturna in deposito), l'IMC non richiede lunghe soste ai capolinea né la costruzione di stazioni di ricarica dedicate negli spazi pubblici.[13]
Confronto con altri autobus elettrici
[modifica | modifica wikitesto]| Caratteristica | Ricarica Notturna (Overnight) | Opportunity Charging (al capolinea) | In-Motion Charging (IMC) |
|---|---|---|---|
| Metodo di ricarica | Ricarica lenta in deposito (notte) | Ricarica ultra-rapida alle fermate | Ricarica in movimento sotto la linea aerea |
| Infrastruttura | Richiede connessioni ad alta potenza nei depositi | Richiede stazioni di ricarica alle fermate/capolinea | Utilizza la rete filoviaria esistente; nessun nuovo caricatore per estensioni |
| Tempi morti | 4–10 ore (in deposito) | 5–25 minuti (alle fermate) | Nessuno (ricarica guidando) |
| Dimensioni Batteria | Grande/Pesante (riduce capacità passeggeri) | Moderata | Moderata/Piccola |
| Riscaldamento | Spesso richiede riscaldatore diesel in inverno | Elettrico (limitato) | Elettrico (alimentato da linea aerea) |
| Impatto sulla rete | Picco elevato di notte | Picchi elevati durante la ricarica rapida | Carico distribuito durante il giorno |
Attacco e stacco automatico delle aste
[modifica | modifica wikitesto]
Una caratteristica chiave dei moderni sistemi IMC è la capacità di passare dalla modalità linea aerea alla modalità batteria senza che il conducente lasci la cabina.
- Stacco (Scarruramento): Il conducente può ritrarre le aste in qualsiasi punto, solitamente mentre il veicolo è in movimento. Sistemi pneumatici o idraulici abbassano le aste in posizione di blocco sul tetto.
- Attacco (Inarruramento): Per riconnettersi alla rete, il veicolo si ferma o rallenta in una posizione specifica dotata di imbuti di guida (noti in Italia come "tegolini" o "slitte"). Il conducente attiva il sistema, le aste si alzano automaticamente e gli imbuti guidano i pattini sui cavi di contatto.
Esempi di questa infrastruttura includono:
- Zurigo: I veicoli sulla linea 83 usano gli imbuti per riconnettersi dopo aver attraversato incroci complessi come Albisriederplatz a batteria.[14]
- Napoli: Il sistema utilizza dispositivi noti localmente come tegolini per guidare le aste sul bifilare dopo l'attivazione del meccanismo di sollevamento automatico.[15]
- Altre città dove tali dispositivi sono usati includono San Pietroburgo, Praga, Solingen e Cagliari.
Strategie di implementazione
[modifica | modifica wikitesto]Esistono due approcci fondamentali all'implementazione dell'IMC.
Estensione del percorso
[modifica | modifica wikitesto]Gli operatori utilizzano le reti aeree esistenti per caricare il veicolo, quindi abbassano le aste per estendere il servizio in nuovi quartieri dove l'installazione di cavi è difficile.
- Arnhem: Nell'ambito dell'iniziativa "Trolley 2.0", la città olandese ha utilizzato l'IMC per estendere la linea 352 fino a Wageningen senza costruire nuove infrastrutture.
- Gdynia: L'operatore ha esteso la linea 31 all'Ergo Arena e la linea 29 al distretto di Fikakowo.
- Milano: ATM sta rinnovando la flotta con filobus Solaris Trollino dotati di tecnologia IMC per coprire deviazioni o tratti privi di linea aerea senza l'ausilio di motori termici.
Sostituzione del Diesel
[modifica | modifica wikitesto]Gli operatori convertono le linee di autobus diesel che si sovrappongono parzialmente ai cavi filoviari esistenti.
- Pechino: Diverse linee Bus Rapid Transit (BRT) sono state convertite da diesel a filobus a doppia alimentazione.[16]
- Zurigo: La linea 83 è stata convertita all'elettrico nel 2020 utilizzando filobus a batteria che si ricaricano nel tratto comune con altre linee.
- Minsk: La città adotta una politica sistematica di sostituzione delle linee diesel con filobus IMC per utilizzare la sua vasta infrastruttura esistente.
Nuovi sistemi e Bus Rapid Transit (BRT)
[modifica | modifica wikitesto]- Rimini: Il sistema Metromare (TRC) collega Rimini a Riccione su corsia riservata. Utilizza filobus snodati Van Hool Exqui.City che operano in modalità elettrica pura, ricaricandosi tramite linea aerea presente in alcune tratte e marciando a batteria in altre.
- Città del Messico: La linea 11, un corridoio BRT ad alta capacità che collega Santa Marta a Chalco, utilizza una flotta di 108 filobus snodati.[17]
- Pescara: La "Filovia di Pescara" (Linea V1) collega Pescara con Montesilvano su un percorso dedicato. Il sistema è progettato specificamente per l'operazione IMC: circa il 75% del percorso di 8,15 km è dotato di linea aerea, mentre i terminali sono privi di cavi e vengono percorsi a batteria.[18]
Diffusione globale
[modifica | modifica wikitesto]Europa
[modifica | modifica wikitesto]- Italia:
- Milano: Ampia flotta di Solaris Trollino con tecnologia IMC.
- Rimini: Sistema BRT Metromare con veicoli Van Hool Exqui.City.
- Napoli: Utilizzo di filobus ANM con marcia autonoma per superare tratti senza bifilare o interruzioni.
- Pescara: Nuova linea "La Verde".
- Lecce: Sistema che impiega filobus con marcia autonoma (precedentemente bimodali/batteria).
- Germania: Solingen (progetto BOB), Esslingen, Eberswalde.
- Svizzera: Zurigo, Ginevra, Lucerna.
- Repubblica Ceca: Praga ha elettrificato la linea per l'aeroporto (Linea 59) utilizzando veicoli IMC da 24 metri.
Asia
[modifica | modifica wikitesto]- Cina: Pechino e Shanghai operano flotte estese.
- Turchia: A Şanlıurfa e Malatya operano sistemi "Trambus" moderni.
Americhe
[modifica | modifica wikitesto]- Messico: Città del Messico ha rinnovato massicciamente la flotta con filobus Yutong.
- USA/Canada: San Francisco, Seattle, Dayton e Vancouver utilizzano filobus con capacità off-wire.
Russia e CSI
[modifica | modifica wikitesto]- San Pietroburgo possiede la più grande rete di filobus IMC (TUAH) in Russia, con oltre 200 veicoli e numerose linee estese senza catenaria.
Costruttori
[modifica | modifica wikitesto]I principali produttori di autobus IMC e sistemi di propulsione includono:
- Kiepe Electric (Germania/USA) – Fornisce sistemi elettrici.
- Solaris Bus & Coach (Polonia) – Produce la serie Trollino.
- Carrosserie Hess (Svizzera) – Produce la serie lighTram.
- Van Hool (Belgio) – Produce la serie Exqui.City.
- Iveco Bus (Italia/Francia) – Produce la serie Crealis e fornisce telai.
- BKM Holding e MAZ (Bielorussia).
- PC Transport Systems (Russia) – Produce la serie Admiral.
- Yutong (Cina).
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ (EN) Corneliu Marinescu, C. Visser, M. Tabakovic, An Adaptive Battery Charging Method for the Electrification of Diesel or CNG Buses as In-Motion-Charging Trolleybuses, in IEEE Transactions on Transportation Electrification, vol. 9, n. 3, settembre 2023, pp. 4531–4540, DOI:10.1109/TTE.2023.3241571.
- ^ (EN) Kasthurirangan Gopalakrishnan, Olegas Prentkovskis, Irina Jackiva, Raimundas Junevičius, TRANSBALTICA XI: Transportation Science and Technology: Proceedings of the International Conference TRANSBALTICA, May 2-3, 2019, Vilnius, Lithuania, Springer Nature, 19 gennaio 2020, ISBN 978-3-030-38666-5.
- ^ (RU) Electric Transport Bulletin №4, 2021 (PDF), su eltrans.mos.ru, Sinara Transport Machines. URL consultato il 5 dicembre 2025.
- ^ (EN) Nathalie Marion Frieß, Ulrich Pferschy, Planning a zero-emission mixed-fleet public bus system with minimal life cycle cost, in Public Transport, vol. 16, n. 1, 1º marzo 2024, pp. 39–79, DOI:10.1007/s12469-023-00345-4, ISSN 1613-7159.
- ^ (EN) Trolley Bus Technology Review, TransLink (PDF), su translink.ca, 2020. URL consultato il 5 dicembre 2025.
- ^ (EN) Olga Orynycz, Gabriel Santos Rodrigues, João Gilberto Mendes dos Reis, Ewa Kulesza, Jonas Matijošius, Sivanilza Teixeira Machado, Energy and Environmental Benefits of In-Motion Charging Trolleybuses: A Case Study of Vilnius, in Energies, vol. 18, n. 12, 2025, DOI:10.3390/en18123015.
- ^ (DE) Hamburg 2014 – trolley:motion, su trolleymotion.eu. URL consultato il 2 settembre 2025.
- ^ (RU) Sergej Korol'kov, Elettrobus – caratteristiche tecniche delle varianti esecutive (PDF), su Mosgortrans, 8 settembre 2017. URL consultato il 23 gennaio 2022 (archiviato dall'url originale l'8 maggio 2019).
- ^ Webb, Mary (ed.) (2009). Jane's Urban Transport Systems 2009-2010, p. 195. Coulsdon (UK): Jane's Information Group. ISBN 978-0-7106-2903-6.
- ^ (EN) Solaris is building an articulated double-decker bus with a length of 24 meters, su vision-mobility.de, Vision Mobility, 30 gennaio 2018.
- ^ (EN) IMC500 / e-Bus with In Motion Charging (IMC®), su kiepe.knorr-bremse.com. URL consultato il 27 settembre 2024.
- ^ (ZH) La rinascita dei filobus di Shanghai, su sh.eastday.com. URL consultato il 6 giugno 2020.
- ^ (EN) M. Bartlomiejczyk, L. Jarzebowicz, Practical application of in motion charging: Trolleybuses service on bus lines, 2017 18th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), maggio 2017, DOI:10.1109/EPE.2017.7967239.
- ^ (DE) Der Umbau des Albisriederplatzes führt zu regelmäßigen Batteriebetrieb, su trolleymotion.eu. URL consultato il 3 gennaio 2016 (archiviato dall'url originale il 3 gennaio 2016).
- ^ Eduardo Bevere, Gerardo Chiaro, Andrea Cozzolino, Storia dei trasporti urbani di Napoli e delle linee interurbane gestite dalla SATN, dalle Tramvie di Capodimonte e dalle aziende municipalizzate. Volume primo - l'evoluzione storica, Cortona (AR), Calosci, 1998, ISBN 88-7785-145-7.
- ^ (EN) Marcus Wong, Battery powered trolleybuses in Beijing, su Checkerboard Hill, 5 febbraio 2019. URL consultato il 6 giugno 2020.
- ^ (ES) Trolebús Chalco-Santa Martha, su Gobierno de Chalco. URL consultato il 26 dicembre 2022.
- ^ Redazione, La Verde di TUA, riparte la filovia tra Pescara e Montesilvano, su AUTOBUS Web, 10 settembre 2025. URL consultato il 19 settembre 2025.