Trammimaailma tipp

Ain Alvela
01.02.2021

Tallinna Tehnikaülikoolis paarikümne aasta eest alanud Tallinna ja hiljem ka Helsingi trammide elektriajamite täiustamine viis selleni, et Eesti teadlaste töö vilju on üksjagu kasutusel ka praegu maailma parimaks trammiks peetava Škoda Articu juures.

Tänapäeval on põhjanaabrid leidnud, et trammidel on linnade ühistranspordis kõvasti tulevikku. Nii arendataksegi  Soome linnades jõuliselt just trammiliiklust, Tamperes peaks see käivituma juba sel aastal, 2029. aastal jõuavad trammid Turu linna. Kusjuures eelistatakse just Škoda Artic ja selle arendamisel loodud Raide-Jokeri Artic XL tramme.

Sajandivahetus tõi olulise uuenduse

Elektrotehnilisi lahendusi pakkuva OÜ Energiatehnika juhataja Jüri Joller on Tallinna Tehnikaülikooli (TTÜ) haridusega elektriajamite ja jõuelektroonika insener, kes aastaid töötanud trammide elektromehaaniliste lahenduste  arendamisel. Tema käsi on mängus ka praegu üheks maailma parimaks trammiks peetava Škoda Raide-Jokeri Artic XL-i loomisel. Joller on suur trammiliikluse edendamise pooldaja ka Tallinna ühistranspordis ning tunnustab pealinna võimude otsust rajada lühiaastatel kiire trammiühendus reisisadama ja lennujaama vahel. 

Jüri Joller on seda meelt, et Artic trammile on edu toonud eelkõige pöörduvate alusvankritega ja läbivate telgedega madala põrandaga töökindel ja peaaegu hooldusvaba lahendus, mis töötab laitmatult ning tagab reisijale sõidumugavuse ka kõige keerulisemates trammitee oludes. Taset lisab kaunis kujundus, mida pärjatud mitmete disainiauhindadega.

1990tel aastatel oli elektrotehnikas oluline uurimis- ja arendusteema vahelduvvoolu sageduse (50 Hz) muutmise vajadus näiteks tööstusautomaatika täiustamiseks. Välja olid töötatud alalisvoolu vahelülitiga sagedusmuundurid, mis võimaldasid vahelduvvoolu sagedust muuta vahemikus 0–650 Hz ning teadlased ja tööstus otsisid uusi energiasäästu lahendusi, mida sagedusmuundur hästi võimaldas, sest selle abil saab elektrimootori kiirust reguleerida mehaanilise sekkumiseta.

TTÜs selle kõigega juba tegeleti ning 1998. aastal pakuti toonasele Tallinna trammi- ja trollibussikoondisele välja, et võiks uurida, kuhu kaob trammide käitamisel suur osa sinna suunatud energiast. Trammide töö karakteristikuid hakati mõõtma ning leiti, et kokkuhoiupotentsiaal on tohutu.

Nii sündis sel ajal kogu maailmas uudne IGBT-muunduriga varustatud energiasäästlik veoajam Tallinna trammide jaoks. Jüri Joller kirjutas sellest oma doktoritöö.

Tramm muutus senisest säästlikumaks

Kümne tehnikaülikoolis dotsendina töötatud aasta jooksul algas Jüri Jolleri tegevus trammide veoajamite moderniseerimise vallas. Koos praegu samuti Energiatehnikas töötava tippinseneri Dmitri Tihhomiroviga osales Joller 30 uudse IGBT veomuunduri projekteerimisel ja väljatöötamisel, mida kasutati Tallinna trammidel paarikümne aasta jooksul. Mõned sellised sõidavad siin tänaseni ning iseenesest juba seda tõsiasja võib õigusega pidada Eesti elektrotehnika valdkonna inseneriteaduse edulooks.

„Vana tüüpi trammide põhiline kulu seondus kiirendus-pidurdustakistiga – elekter muutus soojuseks ja lendas sõna otseses mõttes tuulde. Pärast seda, kui olime trammide veoajamitele paigaldanud sagedusmuundurid, vähenes nende energiakulu 48%,” meenutab Jüri Joller. „Toona osutus see kuidagi võimalikuks, linnapea oli siis Tõnis Palts ja niipalju kui mäletan, oli kogu suhtumine siis küllaltki innovaatiline.”

Esimene täiustatud veoajamiga tramm nr. 107 läks Tallinnas käiku 2000. aastal. Hiljem, 2001. aastal otsustati trammidele lisada ka madalapõhjalised liigenditega vaheosad, kuna euroliidus hakkas kehtima nõue, et ka ratastooliga peab ühissõidukitesse mugavalt sisse pääsema. Siis pidi TTÜ oma veomuundurite süsteemi ka mõnevõrra ümber tegema. Projekti rahastas osaliselt EAS.

Trammidel on piduriklotside säästmiseks iga ratta pidurdamiseks eraldi elektrimootor, mis pannakse tööle generaatorina, mis „kütab” siis pidurdustakistit. TTÜ uuendusega trammidel antakse pidurdamisel tekkiv energia tagasi kontaktliini, mis saab toita teisi tramme. Nii aitavad sagedusmuundurid trammide (tegelikult ka trollide) veoajamites kõvasti energiat kokku hoida – umbes 30% sinna suunatud energiast õnnestub tagasi saada.

Sel ajal oli see maailma mastaabis uus asi ja Eesti töögrupp võttis oma väljatöötatud lahendustele mitu patenti. Kõige uudsem ettepanek oli ülikondensaatorite kasutamiseks trammi veoajamites, just pidurdusenergia salvestamiseks ja uueks kasutamiseks. See avas edaspidi paljudele tootjatele tee uue tehnoloogia kasutamiseks. Ka Tallinnas sõitvatel Hispaania trammidel CAF Urbos on see tehnoloogia kasutusel.

Soomlasi huvitas Tallinna kogemus

Aastal 2004 tuli Jüri Joller TTÜst ära ja alustas trammide arendamist juba oma firma Energiatehnika alt. Algas töö Helsingi trammipargi arendamise kallal, kuhu Joller appi kutsuti. Ennekõike tahtis Helsingi Linnatransport (HKL)  kasutusel olnud trammidele samuti lisada madala põrandaga vaheosad, ent ühes selle tööga võeti ette ka veoajamite moderniseerimine ehk nende energiasäästlikumaks muutmine.

Lisaks ei oldud Helsingis rahul toona hanke korras tellitud Bombardieri trammidega, mille sõiduomadused ja kulud ei olnud vastuvõetavad. Jahmerdati aastaid, tootja püüdis oma tramme ümber teha, kuid lõppes kõik ikkagi sellega, et Helsingi neid vastu ei võtnudki. Kuna aga uued trammid seisid kasutuna, oli tarvis vanu ajakohasemaks muuta. Nii usaldaski HKL selle töö Jolleri firmale OÜ Energiatehnika, sest oli selleks hetkeks juba veendunud selle kvaliteedis ja töökindluses.

2006. aastal sai valmis esimene MLNRV II tüüpi madala osaga tramm, millele Energiatehnika oli teinud elektriprojekti. Järgmise kuue aasta jooksul moderniseeriti 42 sellist ja lisaks veel mõningate muudatustega kümme MLNRV I tüüpi trammi, mis tänaseni Soome pealinnas kasutusel.

Kuna kogemus oli hea, mindi trammide arendamisega edasi ja hiljem jäigi Joller oma ettevõtte inseneridega Soome uute trammide elektriosa ja elektriajamite spetsifikatsioone koostama. Sel ajal pandi alus ka tootearendusele, millest kasvas välja eelpool mainitud Škoda Artic trammi eelkäija valmimine ning lõppeks ettevõtmist korraldanud firma Transtech OY edulugu.

Soome jaoks täiesti uus tramm

„Kuna hangetega ei õnnestunud Helsingi jaoks sobivat trammivarianti leida, asus Transtech välja töötama päris oma trammi, mille konstrueerimisel arvestada juba konkreetset spetsiifikat. Töötati välja uued lahendused ja meie osalesime seal trammi elektriosa spetsifikatsiooni koostamisel,” meenutab Joller. „Töö eesmärk oli meile selge ja aastal 2014 said valmis kaks esimest Artic trammi, mis sõitsid Helsingis ühe talve. Juba siis sai selgeks, et tegu on väga hea trammiga, mille sisse oli pandud hulgaliselt edumeelseid kogemusi. Lisaks tehti selle aja jooksul veel üle saja parandusettepaneku, mis seda trammi veelgi paremaks muutsid.”

Nii valmis tõenäoliselt maailma parim tramm, mis on mugav nii reisijaile kui juhile, sõidab tänu pöörduvatele eraldi veomootoritega varustatud alusvankritele eriti pehmelt ja vaikselt. Trammi rattad tehti varasematest väiksemad, mis võimaldas põranda kogu trammi ulatuses madalaks viia. Konstruktsiooni poolest on Artic sarnane Tallinna CAF-trammidega, lihtsalt veelgi peenemalt viimistletud ja detailsemalt välja arendatud.

2015. aastal ostis Škoda Transtechis enamusosaluse ning tänaseks on seda tüüpi tramme toodetud mitusada. Pika trammide tootmise traditsiooniga Škoda tegi suurepärase tehingu oma üleilmse konkurentsivõime parandamisel – kogemustega trammitootja sai endale tublisti tarkust juurde. Transtech tegi samuti hea diili, sest nii saadi oma kätetööle tohutult avaram müügikanalite võrgustik – pelgalt Soome turule trammide tootmisel poleks olnud teab mis pikka tulevikku.

Nii on täna Helsingis kasutusel 99 Artic ForCity Smart trammi. Heidelbergis Mannheim-Ludwigshafenis sõidab 80 trammi, 40 trammi sõidab Škoda 39 T/ForCity Smart nime all Tšehhimaal Ostravas ja 22 trammi samuti Tšehhis Pilsenis.

Trammi päralt on avar tulevik

Škoda trammid on Jolleri hinnangul iseäranis Euroopas väga konkurentsivõimelised. Hoopis uue tüübina on viimati turule tulnud Articu põhjalt loodud uudne Raide-Jokeri Artic XL. Sellised trammid peavad praegu ühendust Helsingi ja Espoo vahel. Trammiliiklust sisse seadev Tampere on juba tellinud 19 trammi, kokku läheb sinna neid aga 65. Aastaks 2029 on plaanitud trammiliiklus avada ka Turu linnas.

Jüri Joller usub, et vähemalt Euroopa linnatranspordis on tulevik elektriliste ühissõidukite, sh väga tugevalt ka rööbassõidukite päralt. Ka Tallinnas on välja kuulutatud rahvusvaheline riigihange esialgu kaheksa uue trammi ostmiseks klausliga, et seda kogust võidakse kahekordistada. Mõeldud on need perspektiiviga, et välja ehitatakse reisisadamat kesklinna ja sealt edasi lennujaamaga ühendav trammitee.

„Elektri kasutamise suunas viivad arengud ja tramm on kõigi elektrisõidukite seas kõige säästlikum, sest selle veeretakistus ja õhutakistus on väga väikesed mõne muud tüüpi sõidukiga võrreldes,” selgitab Joller. „Lisaks saab suure osa kulutatud energiast võrku tagasi saata või akudesse või ülikondensaatorisse salvestada. Tramm on puhas, ohutu, majanduslikult mõttekas, peab kaua vastu. Trammi võib ju põhimõtteliselt panna tööle tuule- või päikeseenergiaga.”

Sarnased artiklid