Anche i treni possono essere ibridi: BTR.813 (FLIRT 3 BMU e TMU)

Pubblicato il 12 ottobre 2019, ultima modifica 20 marzo 2021

Nella tradizione FS hanno un posto assai importante gli ETR, iniziati con il mitico ETR.200. ETR sta per “ElettroTReno”. Meno diffusi gli ATR (AutoTReni, dotati di motori a combustione interna): in epoca “storica” solo l’ATR.100, mentre in anni recenti la sigla ATR è riapparsa.

Da quest’anno nasce una nuova sigla: BTR.  Alfabeticamente sta tra ATR ed ETR, e semanticamente pure: si tratta di Auto/Elettrotreni ibridi, o più precisamente “Bimodali”. Il primo (e per ora unico) esempio in Italia è la serie di treni Stadler per la Valle d’Aosta BTR 813.

BTR.813, foto dalla brochure Stadler

Come le chiameremo? Elettromotrici o automotrici sarebbe riduttivo: forse dovremmo denominarle “bimotrici”.

A prima vista, nella loro livrea rossa, sembrano dei treni delle DB. In realtà riprendono i colori rosso, giallo e nero dell’emblema regionale.

Si tratta di convogli innovativi proprio in virtù della soluzione bimodale.

BTR.813, Foto © Georg Trüb da Railpictures.net

Seguono almeno parzialmente l’architettura delle moderne “piattaforme” (ne abbiamo discusso in una nota recente), che permettono di fondere il concetto di locomotiva elettrica e di motrice diesel-elettrica. Non è il primo o l’unico caso: abbiamo già visto come ad esempio la Siemens Vectron E.191.100 di InRail sia dotata di modulo per l’ultimo miglio, che le permette di operare anche in scali non elettrificati. Qui però la velocità di esercizio è bassa, e l’autonomia limitata. La Vectron Dual Mode invece è progettata proprio per poter operare sia su tratte elettrificate, sia tramite un potente motore diesel usato come generatore di corrente in assenza di linea aerea. Stiamo comunque parlando di locomotori, mentre il caso del BTR.813 riguarda delle “Multiple Units”, ovvero delle automotrici.

Sono state progettate appositamente per la Valle d’Aosta: per due volte il bando di gara per la fornitura di automotrici bimodali era andato deserto perché non esisteva proprio il prodotto richiesto. La terza volta si è presentata Stadler con il suo nuovo progetto. In realtà si innesta nella tradizione del produttore svizzero. Le sue GTW, usate nella versione 2-6 in val Venosta (SAD ATR 100), ma anche da Trenord con gli ATR 115, sono automotrici Diesel che concentrano i motori nel modulo centrale detto “Power Pack”.

Stadler GTW 2-6 in Val Venosta

GTW 2-6 Stadler ATR 115.003 Trenord, Foto © Daniele Maccari

Il Power Pack delle GTW può essere modulo elettrico invece che diesel, come nel caso delle SBB Thurbo GTW 2/6.

SBB Thurbo GTW 2-6, Foto © Alexander Kluge

I GTW sono poi modulari: si può aggiungere una terza cassa (GTW 2-8), un secondo Power Pack (GTW 4-8) e infine una quarta cassa (GTW (4-12) come nel caso dell ATR 125 di FNM.

FNM ATR.125,Foto © Emiliano Naldini

A fronte della richiesta della Val D’Aosta, la StadlerRail si è basata sulla propria esperienza per proporre una soluzione innovativa, chiamata BMU” Bi-mode Multiple Unit”.

Schema del BTR.813, dalla brochure di Stadler.

Si tratta di una unità multipla bimodale a pianale ribassato che fa parte della famiglia FLIRT 3, ed è composta di una parte elettrica tradizionale accompagnata da un Power Pack nel quale due motori diesel common rail a 8 cilindri a basse emissioni (Euro stage IIIB) e ad alte prestazioni azionano degli invertitori che generano la corrente necessaria per azionare i motori elettrici. Questi ultimi però possono essere azionati direttamente dalla corrente proveniente dalla catenaria, se questa è disponibile. Il passaggio tra l’alimentazione di linea e quelle diesel può essere effettuato anche con il treno in corsa.

Vista frontale del BTR.813, e dettaglio del cuore presente sulla fiancata.

La configurazione base e’ composta di due casse dotate di cabine di guida e nelle quali si trovano i motori elettrici e le ruote motrici (sul primo carrello di ciascuna delle due semicasse), una cassa rimorchiata intermedia e la corta cassa del PowerPack, nella quale non trovano alloggio posti a sedere ma è  presente solo un corridoio di passaggio.

Composizione del BTR.813, dettagli tratti da una foto di Thomas Radice © su flickr

Come nei GTW, la configurazione è modificabile aggiungendo fino a due casse intermedie per aumentare la capacità della BMU, e si possono anche installare due motori diesel supplementari per aumentare la potenza in configurazione diesel. Volendo, il power-pack diesel potrebbe anche essere rimosso, e in tal caso  l‘esercizio sarebbe limitato alla trazione elettrica a 3 kV.

La bimotrice è predisposta anche per esercizio in multitrazione.

Le caratteristiche sono riportate in una brochure di Stadler. Il convoglio ha rodiggio Bo‘ 2‘2‘2‘ Bo‘ con carrelli di tipo Jakobs. L’ interasse dei carrelli motori è di 2500 mm con ruote da 920 mm , quello dei carrelli portanti di 2700 mm con ruote da 760 mm. La lunghezza totale del convoglio è di 66,8 m.

La potenza ai carrelli è di 2600 kW in modalità elettrica, che si riduce a soli 700 kW quando l’azionamento è diesel. La velocità massima è di 160 km/h in modalità elettrica, e 140 km/h in quella diesel.

Per quale ragione sia stato attribuito il numero di gruppo 813 è un mistero che non siamo riusciti a svelare.

Offre 159 posti a sedere, 16 strapuntini e 154 posti in piedi (calcolando 4 persone per metro quadro). La zona a piano ribassato si trova a 600 mm sul piano del ferro, quella rialzata a 1120 mm. Ha ampie porte di accesso (un vestibolo per cassa). La scelta dei sedili è stata fatta direttamente dai passeggeri, che hanno potuto optare tra due modelli che si potevano provare nella stazione di Aosta nel gennaio 2016.

Interni del BTR.813

Ma perché mai la regione Val D’Aosta ha richiesto la realizzazione di un convoglio con queste peculiari caratteristiche? I servizi lungo la linea erano svolti, a partire dai primi anni ottanta, con treni ordinari di carrozze per medie distanze trainati da locomotive D.445 e da materiale leggero costituito da automotrici ALn 668 e ALn 663 sostituite dal 2006 da complessi diesel Minuetto. Si usava dunque trazione Diesel, anche se i 59 km tra Torino e Ivrea sono elettrificati, mentre non lo sono i 68 tra Ivrea ed Aosta.

L’elettrificazione di quest’ultima tratta presentava notevoli difficoltà, specialmente nelle numerose gallerie nelle quali si sarebbe dovuto provvedere all’abbassamento del piano del ferro. Questo a sua volta avrebbe reso necessario anche il rifacimento di ponti adiacenti le gallerie. Oltre agli ingenti costi, si sarebbe dovuto fare i conti con la chiusura prolungata di diversi tratti della ferrovia per poter effettuare i lavori.

Di qui la scelta di richiedere una soluzione basata su dei treni innovativi, che come abbiamo visto ha portato alla nascita dei BTR. Questi convogli non potranno comunque essere utilizzati per prolungare la corsa fino al termine della ferrovia aostana: la linea che congiunge il capoluogo con la stazione di Pré-Saint-Didier ha raggi di curva ridotti, pendenze più elevate, e ammette un carico assiale minore di quella a valle di Aosta. In assenza di modifiche del tracciato che comprendano il rinforzo o sostituzione delle opere d’arte e dell’armamento esistente non si potranno pertanto impegnare i BTR.813 su questo tracciato. 

La costruzione dei treni è stata avviata nel luglio 2016 con la produzione delle casse in alluminio del primo treno.

La struttura delle casse è stata realizzata (costruzione e verniciatura) nello stabilimento Stadler di Szolnok (Ungheria). I motori diesel sono stati costruiti dalla Deutz (Germania), mentre quelli elettrici  dalla TSA Traktionssysteme Austria (Austria). I convertitori elettrici sono stati progettati e costruiti dalla ABB (Svizzera).

Le porte sono state costruite della Bode & C. (Germania), mentre  gli assali (assi e ruote), i sistemi di sicurezza (SSC e SCMT) e quelli di informazione ai passeggeri sono stati realizzati in Italia da Lucchini RS di Lovere (BG), ECM di Serravalle Pistoiese (PT) e Tattile di Mairano (BS).

L’assemblaggio e completamento di tutto il treno è stato realizzato in Svizzera. Giovedì 15 giugno 2017 si è svolto il roll out del primo treno presso lo stabilimento Stadler di Erlen (CH).

L’uscita dagli stabilimenti Stadler è avvenut al traino di una Eea 936, anch’essa bimodale ma di tipo differente: alimentazione di linea o batteria (last mile). Foto © Georg Trüb da Railpictures.net

Il BTR.813 in viaggio verso l’Italia, foto © Sandro Guggiari da https://www.sguggiari.ch

E’ seguita la lunga fase ci collaudo ed omologazione, fino all’entrata in servizio avvenuta il 6 ottobre ’19. sulla Torino-Aosta 

Molti dettagli (inclusi i costi e il contratto) sono reperibili sul sito della Regione Valle D’Aosta.

Stadler ha intravisto nella richiesta aostana un nuovo segmento di mercato, e vi si è tuffata. Ha avuto ragione, perché l’idea è piaciuta anche ad altri.

EAV (Ente Autonomo Volturno, ex Ferrova Alifana) ha presentato ad Expo Ferroviaria 2019 i suoi nuovi bimodali, uguali a quelli Valdostani. Si tratta di 5  convogli che entreranno in servizio nel 2022 sulla Napoli-Piedimonte Matese.

Treno bimodale Stadler Piedimonte Matese Napoli

FNM ha firmato una convenzione quadro per la fornitura di 30 FLIRT diesel-elettrici. Questi non sono bimodali, ma hanno solo il Power Pack diesel integrato da batterie: si tratta comunque di figli del progetto aostano, tanto che le dimensioni esterne e l’aspetto sono identici ai bimodali: manca la parte di alimentazione dalla rete (scheda tecnica disponibile sul sito di Stadler). Ancora una volta, il concetto di “piattaforma” dimostra la su flessibilità.

Il “Colleoni” ATR 803 di Trenord

Il convoglio, che in ambito Trenord assume il nome commerciale di “Colleoni” e la sigta ATR.803, può essere alimentato da generatori diesel (come un normale convoglio diesel-elettrico DeMU), o da batterie). A Marzo 2021 sono iniziate le prove di omologazione.

Anche da altri paesi (Norvegia e Gran Bretagna per ora) e sono arrivati nuovi ordini per i bimodali di Stadler.

British Railways ha acquisito dei FLIRT 3 bi-mode sia in versione a 3 casse che a 4 casse (più Power Pack), e li ha inquadrati nella classe 755/3 e 755/4.

BR 755 /4

Dettaglio del PowePack del BR 755 – Foto © Armin Schwarz

Ordinati nel 2016, sono entrati in servizio il 29 luglio ’19, battendo sul filo di lana i BTR.833 che erano stati ordinati un anno prima, nel maggio 2015 ma sono sntrati in servizio solo a ottobre ’19.

In Norvegia, dove la flotta di FLIRT 3 è imponente, sono stati ordinati 14 set bimodali classificati nel gruppo 76 che verranno impiegati a Trønderbanen, Meråkerbanen e Rørosbanen.

Attualmente i 100 FLIRT 3 convenzionali sono suddivisi in 36 treni di tipo 74, 51 treni di tipo 75 e 13 treni di tipo 75-2.

FLIRT NSB 74, da kampanje.com

Il tipo 74 viene utilizzato nel traffico intercity nella Norvegia orientale, ad esempio Lillehammer – Drammen e Skien – Eidsvoll, il tipo 75 viene utilizzato sulle tratte ferroviarie locali più lunghe per Eidsvoll, Kongsberg, Kongsvinger Dal, Moss e Mysen. Il tipo 75-2 viene utilizzato sulla ferrovia Gjøvik e sul Vossebanen. I vari tipi si differenziano per l’arredamento: il tipo 74 ha sedili adatti per viaggi più lunghi, mentre il tipo 75 ha sedili con larghezza 3 + 2. Il tipo 75-2 è una combinazione dei due. Altri 25 FLIRT 3 convenzionali sono attesi a breve.

I set di treni bimodali (classe 76) sono in gran parte identici ai tipi 74 e 75, e la principale differenza è la presenza del Power Pack con motori Diesel Euro 6.

FLIRT 3 bimodale: NSB 76 con il Power Pack

Transport for Wales (in gallese Trafnidiaeth Cymru)( ex Wales and Borders), un’altra compagnia britannica, ha ordinato una variante ulteriore: un FLIRT 3 trimodale (TMU): oltre che alimentato dalla linea aerea e diesel, avrà anche alimentazione a batteria. La ragione è che Wales e Borders ha a sud di Cardiff una linea non elettrificata, mentre sta elettrificando un ramo a nord. L’elettrificazione di quest’ultimo è però problematica in certi passaggi (soprattutto su alcuni ponti). La soluzione prospettata è quindi l’elettrificazione ove non sia complicato ed eccessivamente costoso, lasciando delle brevi interruzioni non elettrificate sulle quali si procederà a batteria. Invece nelle tratte completamente non elettrificate si viaggerà grazie al Power Pack.

Disegno di Stadler dei futuri tri-mode di Wales and Borders.

La flotta di tri-mode comprenderà sette convogli a tre casse e 17 a quattro: somiglieranno quindi ai 755 bi-mode. L’entrata in servizio è prevista per il 2023.