Nantes prépare son réseau pour l’e-Busway articulé

Nantes Métropole souhaite aller plus loin encore dans l’évolution de son réseau de transports collectifs et de la transition énergétique. Elle sera, en effet, la première ville européenne à réceptionner un bus articulé 100 % électrique de 24 m de longueur fin novembre 2018(1). Ce nouveau matériel remplacera progressivement les bus actuels alimentés au GNV sur la ligne 4 du réseau nantais.

L’e-Busway électrique nantais est né d’un besoin, celui de répondre à la saturation de la ligne 4, plus connue sous le nom de Busway. Douze ans après son inauguration, cette ligne de 7 km reliant en site propre la place Foch et la porte de Vertou affiche une fréquentation de 43 000 voyageurs quotidiens. Il s’avérait donc urgent d’accroître la capacité de cette ligne haute fréquence desservie par vingt-trois bus articulés alimentés au GNV. Ainsi, en février 2016, Nantes Métropole a confié à la Semitan, l’exploitant du réseau de transport urbain, un mandat de maîtrise d’ouvrage pour piloter le projet d’augmentation de la capacité de la ligne 4. Cela a débouché, cinq mois plus tard, sur le lancement de l’appel d’offres pour l’achat de nouveaux véhicules et de leurs systèmes de rechargement.

Le marché pour l’acquisition de vingt Busway 100 % électriques a finalement été attribué au constructeur suisse Hess, le 30 juin 2017. Ce dernier a choisi de travailler avec la société ABB pour la fourniture de la chaîne de traction électrique, les batteries et le système de recharge électrique. Ce contrat représente une première pour Nantes, cette agglomération n’ayant jamais exploité de trolleybus. S’exprimant à l’occasion de cette désignation, Johanna Rolland, présidente de Nantes Métropole, avait souligné « qu’il est essentiel d’élaborer un nouveau Plan de déplacement urbain en prenant en compte les mutations des territoires, des modes de déplacement, les différents temps de la vie et des usages ». Poursuivant son propos, elle avait ajouté « qu’il nous faut sans cesse investir et innover pour garder ce temps d’avance. Prendre dès aujourd’hui des décisions importantes pour maintenir la qualité de service de notre réseau de transport, accompagner l’accroissement de son usage, anticiper les besoins de demain et accélérer la transition énergétique ».

Le montant du projet global s’élève désormais à 52,950 millions d’euros puisque deux véhicules supplémentaires ont été acquis entre-temps. Cette somme globale comprend à la fois les e-Busway, les travaux et les infrastructures de recharge électrique. Ce projet bénéficie d’un soutien financier de l’État dans le cadre du programme d’investissements d’avenir. Il a reçu, par ailleurs, un financement du programme de recherche et d’innovation « Horizon 2020 » de l’union européenne en vertu d’un accord de subvention.

Contrairement au premier trolleybus articulé de 24 m de longueur présenté par Hess en 2003, l’e-Busway ne tire pas son électricité de la ligne aérienne de contact. Cette source d’énergie lui est, en effet, apportée grâce à des stations de recharge rapide TOSA (Trolleybus optimisation système alimentation) implantées tout au long du parcours de la ligne 4. Ce sont au total dix postes de charge qui seront installés: quatre au terminus porte de Vertou, deux au terminus de Foch et deux (une par sens) aux stations Grèneraie et Beaulieu. Une station de charge comprendra une sous-station électrique connectée au réseau HTA (haute tension) et reliée à un mat qui supporte le rail de connexion.

À l’approche d’une station de charge, un dispositif placé sur le toit de l’e-Busway détectera sa présence et pré-positionnera le système de connexion associé. Le temps de connexion de ce bras guidé par laser sera d’une seconde pour 600 kW délivrés. Le temps de charge partielle aux arrêts intermédiaires sera compris entre 15 et 20 secondes, soit la durée moyenne pour faire descendre et monter les voyageurs.

Il faudra 4,5 à 5 minutes de temps de charge pour effectuer un aller-retour sur la ligne, soit 14 km au total. La durée de charge complète pour alimenter les batteries haute performance implantées sur le toit de l’e-Busway sera donc beaucoup plus longue aux terminus de la ligne, mais ne générera pas de temps supplémentaire d’exploitation, les temps de battement actuels en terminus étant suffisants. Et lors du remisage du bus électrique au centre technique d’exploitation (CETEX), le complément de charge s’effectuera de la même manière.

La technologie TOSA fait aussi appel à un dispositif de recharge qui exploite, en partie, l’énergie dissipée durant les phases de freinage de l’e-Busway. L’électricité ainsi produite est ensuite utilisée pour aider le véhicule à redémarrer ou pour faire fonctionner ses équipements intérieurs comme l’éclairage. Le système permettra, au global, d’économiser 1 000 tonnes de CO₂ par an.

Grâce à leur architecture bi-articulée – trois caisses en aluminium du type CO-BOLT(r) et leurs moteurs à aimant permanent, d’où gain de place – les e-Busway vont pouvoir répondre à la saturation de la ligne 4. Leur grande longueur leur conférera une capacité bien supérieure au matériel existant. Ils pourront accueillir 150 voyageurs, soit 40 de plus que les bus de 18 mètres actuels alimentés au GNV. Ils seront aussi plus confortables d’accès, les temps d’échange des voyageurs étant accélérés. Ils seront, enfin, moins bruyants à la fois à l’intérieur qu’à l’extérieur du fait de leur motorisation électrique. Il n’y aura pas, en revanche, de gain de temps de parcours lié à cette dernière.

La livraison, à l’automne 2018, du premier exemplaire, permettra tout à la fois d’assurer son déverminage ainsi que celui des nouvelles installations, et la formation des agents de conduite et de maintenance. Les conducteurs devront, en particulier, se familiariser avec la longueur accrue des nouveaux matériels. Puis, les réceptions se poursuivront au rythme de trois ou quatre bus par mois à partir de fin mai 2019. La totalité de la commande, soit vingt-deux unités, pourrait être, ainsi, soldée en novembre 2019. À cette échéance, l’e-Busway devrait, en toute probabilité, être devenu le matériel de référence pour juguler la saturation de la ligne 4. Sa fréquentation pourrait atteindre les 56 000 voyageurs quotidiens à l’horizon 2020.

La date de mise en service du nouveau dispositif électrique n’est toutefois pas encore fixée précisément. Deux options s’offrent, en effet, à l’exploitant Semitan: soit une mise en service progressive, soit en une seule fois. C’est sans doute la période de déverminage du matériel, alliée au respect du calendrier de livraison du matériel, qui permettra de rendre les arbitrages.

Sur ce point crucial, Nantes devrait bénéficier du retour d’expérience de Genève avec laquelle elle est en contact régulier. La cité helvétique avait, en effet, connu un arrêt d’exploitation des « Light Tram » fournis par Hess le jour même de leur mise en service, soit le 10 décembre 2017 (problème lié au refroidissement des batteries embarquées). Il avait fallu attendre, ensuite, le 12 mars 2018 pour que reprenne le nouveau service assuré par ces bus électriques de 18 m de longueur et de 133 places. Comme le précise Nantes Métropole dans une réponse apportée au retour d’expérience genevois: « Nous bénéficions des améliorations apportées suite à l’exploitation de la ligne, même si les spécificités nantaises devront être traitées sur place (véhicules de 24 m et alimentation en 600 kW). »

Subsisteront, ensuite, des options pour cinq e-Busway supplémentaires dans le cadre du prolongement de la ligne vers le bourg de Vertou, à l’horizon 2021. Cette future extension, au-delà du périphérique nantais, améliorera l’accessibilité du centre de la Métropole et de sa porte d’entrée depuis le vignoble nantais. Pour l’heure, ce projet en est au stade de l’étude de faisabilité. Elle permettra de définir le lieu d’implantation du futur terminus, les aménagements à réaliser, leur coût et le délai de réalisation. Ce prolongement pourrait donc intervenir au plus tôt à la rentrée de septembre 2021.

Le sort des 23 bus actuels de 18 mètres alimentés au GNV assurant le service du Busway n’est pas encore décidé. Au moment de leur remplacement, ces bus auront treize ans d’utilisation derrière eux et plus de 500 000 km parcourus. Une utilisation ponctuelle sur le réseau pourrait être possible jusqu’à la fin de leur carrière. Mais il ne s’agit là que d’une éventualité.

La mise en service de l’e-Busway à Nantes devrait être suivie de très près par d’autres métropoles françaises. À l’instar de Bordeaux qui a déjà montré des signes d’intérêt pour la formule, mais pas forcément identique à celle de Nantes. Sans doute que l’aspect coûts d’exploitation aura une importance non négligeable sur les décisions d’équipement à venir. Ils sont, pour l’heure, présentés comme équivalents à ceux des Busways GNV.

Douze ans après sa mise en service, la ligne du Busway présente les caractéristiques suivantes:

• une haute fréquence (2,45 minutes en heure de pointe);

• dix-neuf véhicules en service sur les vingt-trois du parc;

• une vitesse commerciale de 21 km/h;

• vingt minutes de temps de trajet;

• un service aux horaires étendus (de 4 h 45 à 0 h 45 en semaine et 2 h 45 le vendredi et samedi soir);

• une fréquentation de 8,9 millions de voyageurs en 2016.

Avec l’acquisition des e-Busway, des systèmes de recharges électriques doivent être installés et raccordés au réseau de distribution. L’infrastructure doit, par ailleurs, être adaptée pour faciliter la circulation et la recharge des nouveaux véhicules sur la ligne 4. Les travaux préparatoires seront donc réalisés à partir de cet été. Le gros des travaux interviendra, toutefois, à partir de janvier 2019 en maintenant l’exploitation de la ligne du Busway, principalement par le biais de simples déviations au droit des travaux ponctuels prévus.

Des travaux complémentaires liés à la forte sollicitation de la plateforme en site propre (un passage toutes les 3 minutes en heure de pointe) seront également réalisés. D’un montant de 0,9 million d’euros, ils visent à:

• remplacer la plateforme existante au niveau des stations par une structure béton renforcée afin d’assurer une meilleure pérennité de l’ouvrage;

• rénover l’enrobé de la plateforme, entre chaque station, sur les sections identifiées comme les plus abîmées.

Ces travaux et autres adaptations viseront à offrir une plus grande régularité aux circulations.

La réalisation d’un nouveau centre technique d’exploitation (Cetex) accompagnera, parallèlement, l’arrivée des e-Busway. Les Cetex actuels sont, en effet, limités en capacité et inadaptés à la réception des nouveaux venus. Positionné à proximité de la ligne 4 et de son futur prolongement, au-delà du périphérique, ce site doit aussi pouvoir accueillir les actuels Busway GNV ainsi que cent soixante bus standards articulés, à terme. Le site retenu est celui de la zone industrielle de la Vertonne, sur la commune de Vertou. Acquis pour un montant de 6,3 millions d’euros, il s’étendra sur une surface de près de 57 000 m². Une première phase de travaux sera réalisée dans les temps pour accueillir le nouveau e-Busway au cours du dernier trimestre 2018. Il sera équipé de deux dispositifs de charge, identiques à ceux installés sur la ligne 4, pour les e-Busways.

Au global, l’enveloppe financière consacrée aux travaux d’adaptation de l’infrastructure existante aux véhicules de 24 m, à l’alimentation électrique des stations de charge et à l’adaptation du Cetex sera de 12 millions d’euros.

Fondé en 1882, le constructeur helvétique Hess dispose d’un savoir-faire éprouvé dans la chaîne de traction électrique. Il a livré les premiers bus électriques dès 1940. Il en est aujourd’hui l’un des leaders européens. Le groupe emploie actuellement dans son usine principale de Bellach ainsi que dans ses différentes succursales quelque 400 collaborateurs dont trente apprentis. Des sociétés sous licence construisent environ 2 500 bus par an, notamment aux États-Unis, en Australie et au Portugal.

Devant la fréquentation grandissante du réseau – 27 millions de voyages en plus entre 2010 et 2017 –, une évolution de l’offre de réseau, présentée comme exceptionnelle par Nantes Métropole, interviendra à la rentrée 2018. Elle portera, en effet, sur 840 000 km par an supplémentaires, par rapport aux 28,153 millions de kilomètres réalisés en 2017. Ces 3 % d’offre supplémentaires représenteront un coût annuel de 3,3 millions d’euros.

Plusieurs nouvelles lignes de Chronobus verront ainsi le jour, dont une reliera Pirmil à Basse-Goulaine (C9). Les fréquences seront, par ailleurs, améliorées sur le Busway avec 13 300 km d’offre supplémentaire. Côté tramway, l’extension des trams-Joker interviendra sur la ligne 1 entre 23 heures et minuit pour renforcer l’offre de soirée. Les usagers pourront, ainsi, emprunter les tramways qui rentraient à vide vers le dépôt. Enfin, les lignes extra-périphériques seront également développées avec une offre en hausse de près de 100 000 km.

Tous ces renforcements devraient permettre à Nantes de conforter sa place dans le trio de tête des agglomérations françaises de plus de 250 000 habitants en termes de performance du réseau de transports en commun (hors Paris). Il a totalisé plus de 136 millions de voyages en 2017.