Kentsel Elektrikli Otobüslere Kablosuz Şarj Sistemlerinin Entegrasyonu: Adana Şehri İçin Teknik ve Ekonomik Fizibilite Analizi

Kentsel ulaşımda sürdürülebilirlik hedefleri, fosil yakıtlı otobüs filolarının elektrikli araçlarla dönüştürülmesini zorunlu kılmaktadır. Ancak geleneksel kablolu şarj yöntemlerinin getirdiği altyapı karmaşası, hat üzerindeki duraklama süreleri ve yüksek batarya ağırlıkları operasyonel verimliliği sınırlandırmaktadır. Kablosuz güç aktarımı teknolojileri, özellikle sabit hatlarda tekrarlı sefer yapan şehir içi otobüsler için batarya boyutunu küçültme ve menzili kesintisiz kılma potansiyeli sunmaktadır. Buna karşın, literatürdeki mevcut çalışmaların büyük bölümü sistem verimliliği veya bileşen tasarımı gibi dar teknik boyutlara odaklanmakta, araç dinamikleri, ağırlık-tüketim ilişkisi ve makroekonomik parametreleri entegre eden saha tabanlı teknik-ekonomik fizibilite analizlerini kapsamamaktadır. Bu durum, yerel yönetimler ve ulaşım operatörleri açısından kablosuz şarj sistemlerinin gerçek kentsel hatlardaki uygulanabilirliğini belirsiz kılmaktadır.

Çalışmanın amacı, kentsel elektrikli otobüs hatlarında statik kablosuz şarj sistemlerinin entegrasyonunu teknik, tasarımsal ve ekonomik boyutlarıyla bütüncül olarak analiz etmektir. Araştırmada iki aşamalı bir yöntem izlenmiştir; ilk aşamada WPT teknolojisi, uluslararası standartlar (SAE J2954, IEC 61980) ve küresel pilot uygulamalar altmışı aşkın kaynak üzerinden sistematik olarak incelenmiştir. İkinci aşamada ise Adana ilindeki M1 Real - Optimum AVM güzergahında çalışan 114 numaralı otobüs hattı temsilci dönüşüm senaryosu olarak seçilmiştir. Seçilen hattın 23 km uzunluğu, 64 durağı ve 8 araçlık filo yapısı dikkate alınarak araç ağırlık-tüketim modellemesi yapılmış, 200 kW statik indüktif şarj altyapısı için şarj boyutlandırması ve 2025 ile Mayıs 2026 makroekonomik koşullarını karşılaştıran 10 yıllık nakit akışı ve geri ödeme süresi analizi yürütülmüştür.

Elde edilen bulgular, 12 metrelik elektrikli otobüste batarya paket sayısının 5'ten 3'e düşürülmesiyle (510 kWh'den 306 kWh'e) boş ağırlıkta 1170 kg tasarruf sağlandığını ve araç tüketiminin 0,80 kWh/km'den 0,75 kWh/km seviyesine gerilediğini göstermektedir. Ağırlık azalması yölçu kapasitesini yaklaşık 25 kişi artırırken, son duraktaki 25 dakikalık bekleme süresince 200 kW statik şarj ünitesinden aktarılan ortalama 83,5 kWh enerjinin, bir tur için gereken 46,5 kWh gereksinimin yaklaşık iki katı olduğu tespit edilmiştir. Bu durum, hattın dinamik şarj altyapısına ihtiyaç duymadan yalnızca terminal tabanlı statik fırsat şarjı ile kesintisiz işletilebileceğini kanıtlamaktadır. Ekonomik açıdan, 8 araçlık filo için 4,48 milyon avro olan CAPEX yatırımı; 2025 koşullarında 5,1 yılda kendini amorti ederken 10 yıllık net kârı 6,8 milyon avro olmaktadır. Jeopolitik gerilimler sonrası artan bilet gelirlerinin etkisiyle Mayıs 2026 koşullarında geri ödeme süresi 3,6 yıla düşmekte ve 10 yıllık net kâr 13,1 milyon avroya yükselmektedir.

Çalışmanın tartışma ve sonuç bölümünde, kablosuz şarj entegrasyonunun yalnızca bir enerji aktarım teknolojisi değil, araç tasarımı, filo işletimi ve kentsel ulaşım planlamasını eş zamanlı dönüştüren stratejik bir yaklaşım olduğu vurgulanmaktadır. İletken şarj senaryosuna kıyasla kablosuz şarj sisteminin başlangıç yatırım maliyeti daha yüksek olmasına rağmen, daha küçük batarya paketinin getirdiği batarya değişim maliyeti avantajı ve operasyonel esneklik uzun vadeli sürdürülebilirliği desteklemektedir. Araştırma, enflasyonist ortamlarda yerel para birimindeki gelir artışlarının döviz cinsinden altyapı yatırımlarının amortismanını hızlandırabileceğini göstermektedir. Bu yönüyle çalışma, kentsel toplu taşımada kablosuz şarj entegrasyonu üzerine çalışacak Türk araştırmacılar için hem araç içi ağırlık-tüketim optimizasyonu hem de saha verilerine dayalı teknik-ekonomik karar destek modelleri geliştirmede somut bir metodolojik kaynak niteliği taşımaktadır.

Araştırma bulgulari, kablosuz sarj teknolojisinin elektrikli otobus operasyonlarinda kritik bir darbogaz olan batarya agirligi sorununa somut bir çözüm sundugunu göstermektedir. Batarya paketlerinin azaltilmasiyla elde edilen 1170 kg'lik hafifleme, enerji tuketimini doğrudan %5 oraninda dusururken ayni zamanda aracın yölçu tasima kapasitesini artirarak birim basina geliri yukseltmektedir. Bu durum, teknolojik entegrasyonun tasdikli verimlilik artislarina dönüştugunu kanıtlamaktadir.

Yazar, statik sarj istasyonlarinin terminal duraklarindaki 25 dakikalik bekleme surelerinde yeterli enerjiyi sağlayabildigini ortaya koyarak pahali dinamik sarj altyapisina olan ihtiyacin sörgülanmasi gerektigini savunmaktadir. Analizde sunulan veriler, sarj kapasitesinin ihtiyacin yaklaşik iki kati olduguna isaret ederek sistemin beklenmedik trafik yoğunluklari veya yüksek klima kullanimi gibi dis faktorlere karsi genis bir guvenlik marji barindirdigini açıklamaktadir.

Ekonomik acidan bakildiginda, enflasyonist ortamdaki kur ve enerji maliyeti artislarina ragmen yerel para birimindeki bilet fiyatlarinin es zamanli yukselisinin yatırımin geri dönüş suresini kisalttigi gorulmektedir. Mayis 2026 kosullari altinda yatırımin 3.6 yila gerilemesi, doviz bazli teknoloji yatırımlarinin yerel gelir artislariyla dengelendigini ve makroekonomik belirsizlikler altinda dahi fizibilitenin korundugunu literatordeki benzer çalışmalardan daha derinlikli bir perspektifle sunmaktadir.

Sonuç olarak, kablosuz sarj altyapisi ulasimda sadece bir enerji transfer yöntemi degil, kentsel alanin ve arac sasisinin optimizasyonuyla sonuçlanan butunsel bir dönüşum olarak tanımlanmaktadir. Adana ornegi üzerinden yurutulen bu simulasyon, yerel belediyeler ve sanayi ortakliklari için uygulanabilir bir yol haritasi cizmekte ve gelecekteki gunes enerjisi destekli hibrit sistemler için güçlü bir kuramsal ve pratik temel oluşturmaktadir.

Yazarlar, Bi ve diğerleri tarafindan DWPT üzerine yapilan çalışmalara paralel olarak batarya kapasitesinin azaltilmasinin operasyonel sürekliligi artirdigini ve maliyeti dusurdugunu Adana hatti ozelinde somutlastirmistir (Baysal & Aydın, 2026).

Çalışma, Istanbul Metrobus hatti için yapilan fizibilite değerlendirmeleriyle benzer sekilde kablosuz sarjin operasyonel verimliligini vurgulamakta, ancak Adana için daha guncel makroekonomik değişkenleri analize dahil etmektedir (Baysal & Aydın, 2026).

Bu çalışma, kentsel toplu taşıma için kablosuz güç aktarımı (WPT) teknolojisinin entegrasyonunu, genellikle bileşen odaklı veya genel verimlilik analizlerinden öteye taşıyan bütüncül bir fizibilite modeli sunar. Adana'da gerçek bir otobüs hattı (Hat 114) üzerinde teknik, tasarımsal ve ekonomik perspektifleri birleştirerek, araç ağırlığı-tüketim ilişkisi, şarj senaryosu boyutlandırması ve on yıllık yatırım getirisi (ROI) analizi gibi entegre faktörleri ele almasıyla literatüre özgün bir katkı sağlar. Özellikle, enflasyonist bir ortamda döviz bazlı yatırımların yerel para birimi cinsinden gelirlerle nasıl dengelendiğini göstererek, benzer projelere yönelik karar alma süreçleri için pratik bir çerçeve sunar. Çalışma, statik kablosuz şarjın operasyonel sürdürülebilirliğini ve dinamik şarj altyapısına olan ihtiyacı sörgülayan bulgularıyla öne çıkmaktadır.

Çalışma, kablosuz güç aktarımı (WPT) teknolojisinin köklerinin Nikola Tesla'ya dayandığını ve son yüzyılda elektromanyetik indüksiyon, rezonans ilkeleri ve batarya teknolojilerindeki ilerlemelerle elektrikli araçlara uygulanabilir hale geldiğini belirten literatürle (örn. [6, 7]) bir başlangıç noktası kurar. Ahmad ve diğerleri [1] gibi kablosuz şarj sistemlerinin sınıflandırılmasına, Fisher ve diğerleri [9] gibi manyetik bağlantılı sistemlerin yapısal ve verimlilik parametrelerine odaklanan önceki çalışmaların teknik zeminini kullanır. Bununla birlikte, He ve diğerleri [10] ile Attaianese ve diğerleri [11] tarafından vurgulanan alıcı bobin yerleşimi ve şasi entegrasyonu gibi tasarım kriterlerini gerçek bir vaka çalışmasına entegre ederek literatürü genişletir. Dinamik kablosuz şarjın (DWPT) batarya kapasitesini azaltma potansiyeli konusundaki çalışmaların (örn. Bi ve diğerleri [3], Mahesh ve diğerleri [12]) bulgularını Adana örneğinde statik şarjın yeterliliği üzerinden yorumlayarak mevcut bilgileri derinleştirir. Özellikle Özbaş ve diğerleri [18] gibi Türkiye'deki pilot uygulamalara yönelik fizibilite çalışmalarına, Adana için daha kapsamlı bir teknik ve ekonomik analizle katkıda bulunur.

Bu makale, kentsel elektrikli otobüslere kablosuz şarj entegrasyonuna yönelik literatür taramalarına, sadece teknik detaylar veya tekil verimlilik parametreleriyle sınırlı kalmayıp, bütüncül bir tekno-ekonomik fizibilite analizi sunarak önemli bir boyut katmaktadır. Çalışma, Adana özelinde gerçek bir kentsel hattın operasyonel koşullarını, araç ağırlığı-tüketim ilişkisini ve on yıllık finansal projeksiyonları bir araya getiren kapsamlı bir model sunarak, teori ile uygulama arasındaki boşluğu doldurmaktadır. Özellikle, döviz kurundaki ve enerji maliyetlerindeki artışlara rağmen yerel para birimindeki bilet fiyatı artışlarının döviz bazlı bir altyapı yatırımının geri ödeme süresini nasıl kısaltabildiğini gösteren makroekonomik analizi, ulaşım ekonomisi literatürüne yeni bir bakış açısı sunar. Bu durum, yalnızca teknik potansiyeli değil, aynı zamanda ekonomik direnci ve stratejik planlama boyutunu da vurgulayarak, literatür taraması yapan araştırmacılar için değerli bir referans noktası oluşturur.