Urban rail systems sustainability and green transformation: the use of renewable energy in Ankara, İstanbul, and İzmir

dc.contributor.authorÖkten, Mert
dc.date.accessioned2026-02-08T15:05:24Z
dc.date.available2026-02-08T15:05:24Z
dc.date.issued2025
dc.departmentBursa Teknik Üniversitesi
dc.description.abstractThis study investigates the integration of renewable energy and regenerative braking systems into urban rail networks in Ankara, Istanbul, and Izmir, emphasizing sustainability and green transformation. By leveraging regulatory reports, renewable energy potential maps, and international case studies, the research quantifies energy savings, carbon reduction, and economic viability. Methodologically, it employs seasonal energy production factors, regenerative braking, and levelized cost of energy (LCOE) models to evaluate scenarios. Key findings indicate that Ankara’s rail systems could reduce annual energy consumption by 22 GWh using regenerative braking, while Istanbul and Izmir could save 90 GWh and 44 GWh, respectively. Carbon emission reductions are projected at 47.3k, 193.5k, and 94.6k tons of CO2 for the three cities. Economic analyses reveal payback periods of 5.8, 4.2, and 3.7 years, with return on investment (ROI) rates reaching 17.2%, 23.7%, and 27.4%. The study highlights the critical role of infrastructure modernization, such as hybrid energy storage systems and solar-powered ventilation, in aligning with global sustainability frameworks like the EU Green Deal and the Paris Agreement. However, challenges such as grid compatibility and seasonal energy variability require targeted interventions. Policy recommendations include enhanced public-private partnerships and leveraging international green funds to accelerate Türkiye’s transition to low-carbon urban mobility.
dc.description.abstractBu çalışma, sürdürülebilirlik ve yeşil dönüşüme vurgu yaparak yenilenebilir enerji ve rejeneratif fren sistemlerinin Ankara, İstanbul ve İzmir'deki kentsel raylı sistem ağlarına entegrasyonunu araştırmaktadır. Mevzuat raporları, yenilenebilir enerji potansiyeli haritaları ve uluslararası vaka çalışmalarından faydalanan araştırma, enerji tasarrufu, karbon azaltımı ve ekonomik uygulanabilirliği ölçmektedir. Metodolojik olarak, senaryoları değerlendirmek için mevsimsel enerji üretim faktörleri, rejeneratif frenleme ve seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE) modelleri kullanılmaktadır. Temel bulgular, Ankara'nın raylı sistemlerinin rejeneratif frenleme kullanarak yıllık enerji tüketimini 22 GWh azaltabileceğini, İstanbul ve İzmir'in ise sırasıyla 90 GWh ve 44 GWh tasarruf edebileceğini göstermektedir. Üç şehir için karbon emisyonlarında 47,3 bin, 193,5 bin ve 94,6 bin ton CO2 azaltımı öngörülmektedir. Ekonomik analizler 5,8, 4,2 ve 3,7 yıllık geri ödeme sürelerini ve %17,2, %23,7 ve %27,4'e ulaşan yatırım getirisi (ROI) oranlarını ortaya koymaktadır. Çalışma, hibrit enerji depolama sistemleri ve güneş enerjili havalandırma gibi altyapı modernizasyonunun AB Yeşil Mutabakatı ve Paris Anlaşması gibi küresel sürdürülebilirlik çerçevelerine uyum sağlamadaki kritik rolünü vurgulamaktadır. Bununla birlikte, şebeke uyumluluğu ve mevsimsel enerji değişkenliği gibi zorluklar hedefe yönelik müdahaleler gerektirmektedir. Politika önerileri, Türkiye'nin düşük karbonlu kentsel hareketliliğe geçişini hızlandırmak için kamu-özel sektör ortaklıklarının geliştirilmesini ve uluslararası yeşil fonlardan yararlanılmasını içermektedir.
dc.identifier.doi10.61112/jiens.1587333
dc.identifier.endpage674
dc.identifier.issn2791-7630
dc.identifier.issue2
dc.identifier.startpage663
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.61112/jiens.1587333
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12885/4658
dc.identifier.volume5
dc.language.isotr
dc.publisherİdris Karagöz
dc.relation.ispartofYenilikçi Mühendislik ve Doğa Bilimleri
dc.relation.ispartofJournal of Innovative Engineering and Natural Science
dc.relation.publicationcategoryMakale - Ulusal Hakemli Dergi - Kurum Öğretim Elemanı
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.snmzKA_DergiPark_20260207
dc.subjectElectrical Energy Generation (Incl. Renewables
dc.subjectExcl. Photovoltaics)
dc.subjectElektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil
dc.subjectFotovoltaikler Hariç) [EN] Environmental and Sustainable Processes
dc.subjectÇevresel ve Sürdürülebilir Süreçler
dc.titleUrban rail systems sustainability and green transformation: the use of renewable energy in Ankara, İstanbul, and İzmir
dc.title.alternativeKent içi raylı sistemlerde sürdürülebilirlik ve yeşil dönüşüm: Ankara, İstanbul ve İzmir’de yenilenebilir enerji kullanımı
dc.typeArticle

Dosyalar