Was sind Bodenstromaggregate?
Ich habe fünfzehn Jahre lang bei DFW gearbeitet, bevor ich in den Verkauf von Bodenunterstützungsgeräten wechselte. Damals nannten wir GPUs „die Karren“ und niemand dachte viel darüber nach. Sie haben das Kabel angeschlossen, den Schalter gedrückt und auf das grüne Licht gewartet. Erledigt. Die Piloten konnten ihre Systeme betreiben, ohne am Boden Kerosin zu verbrennen.
Ein Bodenstromaggregat leistet genau das, was der Name verspricht. Es versorgt ein Flugzeug mit Strom, während die Triebwerke ausgeschaltet sind. Einfaches Konzept. Keine so einfache Ausführung.
Das 400-Hz-Problem
Das ist etwas, was den meisten Menschen außerhalb der Branche nicht bewusst ist. Flugzeuge verbrauchen nicht den gleichen Strom wie Ihr Haus. Ihre Steckdose liefert 120 Volt bei 60 Hz. Diese Frequenz von -60 Zyklen pro Sekunde funktioniert gut für Kühlschränke und Klimaanlagen. Aber es macht Elektromotoren schwer.
Gewicht bringt einen in der Luftfahrt um. Jedes Pfund, das Sie an Motorgewicht einsparen, können Sie mit zahlenden Passagieren oder Fracht füllen. Deshalb setzten Flugzeugingenieure bereits in den 1950er-Jahren auf 400 Hz. Bei dieser Frequenz schrumpfen Motoren und Transformatoren dramatisch. Ein 400-Hz-Motor könnte halb so schwer sein wie ein 60-Hz-Motor bei gleicher Leistung.
Der Kompromiss sind Übertragungsverluste. Eine höhere Frequenz bedeutet, dass über die Entfernung mehr Energie verloren geht. Doch innerhalb eines Flugzeugs sind die Distanzen kurz. Die Gewichtseinsparungen machen das mehr als wett.
Das verursacht Kopfschmerzen am Boden. Sie können nicht einfach ein Verlängerungskabel vom Terminalgebäude aus verlegen. Das Flughafennetz läuft wie überall mit 50 oder 60 Hz. Etwas muss diesen Netzstrom auf 400 Hz umwandeln.
Das ist die GPU.
Was tatsächlich im Inneren passiert
Die einfache Version: Eine GPU nutzt die Stromquelle, über die sie verfügt -Dieselmotor, Strom, Batteriesatz-und erzeugt 115 Volt Wechselstrom bei 400 Hz. Oder 28 Volt Gleichstrom für kleinere Flugzeuge. Der Ausgang erfolgt über ein dickes Kabel zu einer Steckdose in der Nähe der Flugzeugnase.
Die komplizierte Version umfasst Frequenzumrichter, Spannungsregler, Schutzschaltungen und etwa tausend Dinge, die um 2 Uhr morgens schief gehen können, wenn ein Flug Verspätung hat und alle schreien.
Ich habe gesehen, dass Solid-State-Einheiten von ITW GSE acht Jahre lang einwandfrei liefen, mit nichts als Filterwechseln. Ich habe auch gesehen, dass brandneue Dieselaggregate Feuer fingen, weil jemand vergessen hatte, das Kühlmittel zu überprüfen. Die Ausrüstung ist nur so gut wie die Menschen, die sie warten.
Mobil versus Festnetz
Die meisten Flughäfen betreiben eine Mischung aus beidem.
Am Tor sitzen feste Einheiten. Sie beziehen Strom aus dem Stromnetz des Flughafens und wandeln ihn um. Das Kabel erreicht das Flugzeug durch eine Pop--Grube im Beton oder eine in der Nähe montierte Schlauchtrommel. Keine Dieselabgase. Keine Treibstoffkosten. Keine Terminprobleme. Aber Sie sind engagiert. Wenn diese Einheit kaputt geht, suchen Sie nach einem mobilen Backup, während die Passagiere durch das Fenster zuschauen.
Mobile Einheiten fahren auf Rollkarren. Bodenpersonal schleppt sie mit Traktoren herum. Der Betrieb der alten Schule lief alles so ab. Die Flexibilität ist real. Flugzeug parkt an einem abgelegenen Standplatz ohne feste Stromversorgung? Rollen Sie eine mobile Einheit dorthin. Frachtbetrieb am anderen Ende des Feldes? Gleiches Angebot.
Auch die Nachteile sind real. Sie verbrennen Diesel, um diese Dinger hin und her zu schleppen. Mehr Verkehr auf der Rampe bedeutet mehr Unfallmöglichkeiten. Und jemand muss koordinieren, welche Einheit wohin geht. Das klingt trivial, bis man 200 Flüge pro Tag hat und drei Einheiten wegen Wartungsarbeiten ausfallen.
Auf der Brücke-montierte Einheiten hängen unter der Jet-Brücke. Sie bewegen sich mit der Brücke, sodass sich das Kabel immer in der Nähe der Flugzeugsteckdose befindet. Clevere Lösung. Aber Mechaniker hassen sie, weil man das Gerät nicht warten kann, während ein Flug am Gate ist. Erklären Sie Ihrem Vorgesetzten, dass Sie während des Nachmittagsschubs eine Brücke außer Betrieb nehmen müssen.
Der Batteriewechsel
Vor zehn Jahren waren batteriebetriebene GPUs-eine Kuriosität. Blei--Packungen waren zu schwer und hielten nicht lange. Sie würden vielleicht drei oder vier Flugzeugrunden absolvieren, bevor Sie eine Aufladung benötigen.
Lithiumeisenphosphat hat das geändert.
Die neueren Batterieeinheiten können mit einer einzigen Ladung zehn oder zwölf Schmalkörperumdrehungen bewältigen. Sie wiegen weniger als die Hälfte dessen, was Bleisäureäquivalente wogen. Und sie sind ruhig. Ich meine wirklich ruhig. Kein Diesel-Rumpeln. Kein Auspuff. Das Bodenpersonal bemerkte es sofort.
Japan Airlines hat letztes Jahr damit begonnen, GPUs mit Lithiumbatterien am Flughafen Matsuyama einzusetzen. Als Gründe nannten sie Emissionsreduzierung und Lärm. Aber ich vermute, dass der eigentliche Treiber die Wartungskosten waren. Bei Dieselmotoren sind Ölwechsel, Filterwechsel und Reinigung der Einspritzdüsen erforderlich. Akkupacks brauchen fast nichts.
AERO Specialties vertreibt ein Gerät mit Lithium-Eisenphosphat-Zellen, die kein Kobalt enthalten. Das ist wichtig, denn die Lieferketten für Kobalt sind-ethisch und logistisch ein Chaos. Die Batterien werden auch auf andere Bodengeräte übertragen, wenn diese die hohe -Beanspruchung der GPU nicht mehr bewältigen können. Gebrauch im zweiten-Leben. Schlau.
Start Pac ist seit 1997 dabei. Jim Wurth, einer der Gründer, war ein Pilot der Eastern Airlines, der nach seiner Pensionierung Hubschrauber flog. Der Legende nach blieb er irgendwo in der Ferne stecken, weil seine MD500-Batterie bei kaltem Wetter nicht ansprang. Er konstruierte seine eigene Starteinheit. Seine Frau Judith erkannte die Geschäftsmöglichkeit. Zwanzig-fünf Jahre später haben sie über 50.000 Einheiten ausgeliefert.
Ihre tragbaren Lithium-Einheiten wiegen zehn Pfund. Zehn. Als Versicherung können Sie eines in den Gepäckraum werfen. Piloten, die unbekannte Flughäfen anfliegen, lieben sie.
Größenangelegenheiten
Eine Boeing 737 oder Airbus A320 benötigt einen 90-kVA-Anschluss. Eine Boeing 777 braucht zwei. Der Behälter an einem schmalen -Körper befindet sich etwa zwei Meter über dem Boden. Bei breiten-Körpern sind es eher drei Meter, sodass Sie eine Leiter benötigen.
Unterdimensionierung ist gefährlich. Für Kapazität, die Sie nicht benötigen, zu viel zu bezahlen, ist einfach Verschwendung.
Ich habe beobachtet, wie Betreiber das größte verfügbare Gerät gekauft haben, weil sie dachten, es würde alles abdecken. Dann beschwerten sie sich über den Kraftstoffverbrauch oder die Ladezeiten. Sie wollen das richtige Werkzeug, nicht das größte Werkzeug.
Umweltdruck
Der Flughafen Zürich veröffentlichte vor einigen Jahren Daten, in denen die Emissionen von Flugzeughilfsaggregaten mit denen der Bodenenergie verglichen wurden. Die APU produziert etwa zehnmal mehr CO2 pro Stunde. Zehnmal.
Die in der Europäischen Union in Kraft tretende Batterieverordnung verlangt von Herstellern, den CO2-Fußabdruck ihrer Produktion anzugeben. Das wird Beschaffungsentscheidungen vorantreiben. Fluggesellschaften und Flughäfen, die Scope-3-Emissionen verfolgen, benötigen diese Daten.
Diesel-GPUs werden morgen nicht verschwinden. Aber die Richtung ist klar. Jeder große Hersteller erweitert seine Elektro- und Batterieproduktlinien. ITW GSE, TLD, AERO Specialties-alle.
Was ich Käufern erzähle
Ermitteln Sie zunächst Ihren tatsächlichen Bedarf. Wie viele Tore? Welche Flugzeugtypen? Wie viele Umdrehungen pro Tag? Wie sieht Ihre elektrische Infrastruktur aus?
Feste Festkörpereinheiten sind für Tore mit hohem-Verkehrsaufkommen und guter Netzstromversorgung sinnvoll. Batterieeinheiten eignen sich gut für abgelegene Standorte oder Betriebe, bei denen die elektrische Infrastruktur nicht problemlos betrieben werden kann. Diesel hat immer noch seinen Platz für Notstrom oder an Standorten mit unzuverlässigen Netzen.
Kaufen Sie nicht nur aufgrund des Datenblatts. Sprechen Sie mit Betreibern, die die gleichen Geräte verwenden. Fragen Sie nach Fehlerarten und Teileverfügbarkeit. Ein Gerät, das in der Testanlage des Herstellers hervorragende Leistungen erbringt, könnte in der Sommerhitze von Phoenix oder der Winterkälte in Minneapolis Probleme haben.
Und Budget für die Ausbildung. Ich habe gesehen, dass teure Geräte beschädigt wurden, weil niemand den Ramp-Mitarbeitern beigebracht hat, wie man das Kabel richtig anschließt. Die Interlock-LED existiert aus einem bestimmten Grund.
