Presentatie Toekomst met Magneetzweeftrein

aankondigingsposter presentatieOp uitnodiging van Ordina hebben wij op 26 juni 2014 voor de Railacademy een presentatie gegeven over de “Toekomst met Magneetzweeftrein”. We hebben in goede sfeer onze visie kunnen uitleggen en de rol die de magneetzweeftrein daarin heeft. We waren ook blij met de ontvangen reacties en de actieve houding van het publiek. Bij deze willen wij de organisatie en aanwezigen daarvoor hartelijk bedanken.

Enkele vragen van de aanwezigen konden wij helaas niet direct tijdens de sessie beantwoorden. Maar omdat deze toch voor een groter publiek interessant zijn, doen wij dat hier op de site.

Kosten, algemene opmerking
De meest gestelde vragen betreffen kosten. Maar onze visie beperkt zich daarin slechts tot kengetallen om de haalbaarheid te toetsen. Voor daadwerkelijke kosten moeten we wachten tot de uitvoeringsplanning opgesteld wordt.

Anders zijn te grote prijsafwijkingen mogelijk, afhankelijk van o.a. dagprijzen van materiaal (metalen, beton), grond en arbeid. Maar vooral de berekende eisen aan de betonnen constructies zijn belangrijk. De prijs van een kubieke meter beton kan wel een factor 9 verschillen op basis van de benodigde additieven!

Gelukkig zijn er van eerdere Transrapid projecten zoals de Zuiderzeelijn wel dergelijke cijfers bekend. We gebruiken deze om hier toch het een en ander toe te lichten.

Vergelijking investeringskosten infrastructuur Transrapid en HSL
Uit de verkenningen voor de Zuiderzeelijn, deeltraject tussen Lelystad en Groningen, blijkt de investering voor aanleg van de Transrapid infrastructuur per kilometer vergelijkbaar met de aanleg van een HSL, namelijk 9,2 resp. 8,2 miljard gulden, prijspeil 2000. ([1], pag 20, tabel 16).

Deeltraject HZL-plus ZZL-IC ZZL-HSL ZZL-MZB ZZL-MZM
Schiphol-Almere 0,6 0,5 0,6 4,1 4,1
Almere-Lelystad 0,3 0,3 0,3 1,3 1,4
Lelystad-Groningen - 4,9 8,2 9,1 9,2
Zwolle-Groningen/Leeuwarden 2,0 - - - -
Totaal 2,9 5,7 9,1 14,5 14,7

Dit trajectdeel leent zich goed voor vergelijking omdat hiervoor alleen nieuwbouw en geen bestaand spoor wordt gebruikt. Het verschil is slechts 12%, dit ondanks dat de Transrapid 2,5 x meer stations heeft (Lelystad, Emmeloord, Heerenveen, Drachten en Groningen) dan de HSL (Heerenveen, Groningen) en een geheel eigen energievoorziening in de kosten inbegrepen is ([1], pag 7, 8, 19).

Let wel, dit betreft kosten uit 2001. Sindsdien hebben ontwikkelingen zoals de MMF van prof. Flessner de potentie om de Transrapid magneetzweefbaan infrastructuur nog eens 30% goedkoper te maken.

Bron:

  • [1] PDF: Snelle verbinding tussen de Randstad en het Noorden – Resultaten van de verkenningen deel I en deel II
    Ministerie van V&W, VROM, Den Haag, 15 Oktober 2001.
    De oorspronkelijke pdf is ondertussen verwijderd, maar het betreffende kamerstuk was op 4 juli 2014 nog online.

Vergelijking onderhoudskosten Transrapid met HSL
Uit de studies voor München zijn kostenkengetallen voor het onderhoud van de magneetzweeftrein Transrapid en infrastructuur beschikbaar in vergelijking met de ICE3 hogesnelheidstrein.
De onderhoudskosten per dubbelspoorkm van de magneetzweeftrein infrastructuur liggen met € 0,15-0,17 miljoen/jaar, duidelijk onder die van van de HSL met € 0,23 miljoen/jaar ([2], pag 296, 297).

Gezien de slijtarme techniek komen de ruim 25% lagere onderhoudskosten van de magneetzweefbaan niet onverwacht. Dit betreft ca 0,5% van de investeringkosten. Voor bruggen in Duitsland is dat 0,6%, wat het plausibel maakt omdat de magneetzweefbaan als een soort doorlopend viaduct mag worden gezien.

Wat betreft de voertuigen, bij vergelijkbaar benutbaar vloeroppervlak liggen de onderhoudskosten van de magneetzweeftrein Transrapid met € 2910/dag ook ruim onder die van de ICE3 met € 4160/dag ([2], pag 297).

Deze 30% lagere kosten zijn verklaarbaar doordat de magneettrein door gebrek aan mechanische aandrijving verslijtarm is, ondanks dat de overige elektrotechnische complexiteit vergelijkbaar is met de ICE3.

Bron:

  • [2] Boek: Transrapid und Rad-Schiene-Hochgeschwindigkeitsbahn – Ein gesamtheitlicher Systemvergleich
    Prof. Dr.-Ing. Rainer Schach, Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle, Dipl.-Ing. René Naumann
    Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2006, ISBN: 3-540-28334-X

Invloed netwerkvorming complexere wissels van Transrapid?
Uit de cijfers van onderhoudskosten en punctualiteit blijken de complexere wissels van de magneetzweeftrein geen negatieve rol te spelen in de onderhoudskosten of betrouwbaarheid van het systeem.

De Transrapid in Shanghai is recordhouder qua beschikbaarheid en punctualiteit. Tot december 2013 hebben de voertuigen in totaal 40 miljoen passagiers vervoerd met een punctualiteit van 99,9% over 11 miljoen kilometer ([3], pagina “Historie 2000-heden”).
De 8 wissels in het Shanghai traject bewijzen dus al 10 jaar uitstekend te functioneren. Netwerkvorming is dus geen enkel probleem.

Bron:

  • [3] Website: transrapid.de van Thyssenkrupp Transrapid, opgehaald 2 juli 2014.

Vergelijking materiaalgebruik en milieulast bovenleiding versus longstator

Transrapid longstator photo

Longstator

Een van de aanwezigen was de dikte van de kabels in de Transrapidbaan opgevallen. Er werd gevraagd of de dikkere kabels niet veel meer materiaal verbruiken dan de gewone bovenleiding van de trein. Tevens werden vragen gesteld over de milieulast bij het gebruik van aluminium in plaats van koper.

Eigenlijk zijn de laatste twee vragen het makkelijkst te beantwoorden. De Transrapid werkt contactloos. Er is geen slijtage van bovenleiding en verdwijnen er dus geen metalen in het milieu. In de levensduur van de statorkabels moeten bovenleidingen meermaals worden vervangen. En de metalen uit de statorkabels kunnen aan het eind van hun levensduur geheel worden teruggewonnen. Dat maakt het hogere materiaalgebruik en het soort materiaal nagenoeg irrelevant, want ook bij de onderhoudskosten te zien is.

De longstator motor van de Transrapid heeft 3 fasekabels aan weerszijden van de baan, totaal dus 6 kabels. Voor de 30 km Transrapidbaan in Shanghai (totaal ca 58 km spoor) heeft Nexans 1000km middenspanningskabel geleverd ([4]). De dikte van de kabel t.o.v. gewone bovenleiding is uiterlijke schijn. De helft van de dikte is isolatiemateriaal, de geleider zelf is in Shanghai 300 mm².

Doorsnede statorkabel Transrapid

Doorsnede statorkabel Transrapid [8]

Ter vergelijking: Voor de NS bovenleiding van 1500V zijn er twee rijdraden nodig van elk 100 mm², een draagkabel van 150 mm² en een versterkingsleiding van nog eens 150 mm². Totaal 500 mm². ([5]). Hierin zijn de materialen voor de hangdraden niet meegenomen.

De Nederlandse 25 kV bovenleiding (B5 systeem) gebruikt een draagkabel van 70 mm², een rijdraad van 120 mm² koperzilver, een feederdraad van 240 mm² en een equipotentiaaldraad van 240 mm² aluminium ([6]). Totaal 670 mm², hangdraden niet meegerekend.

Materiaalkeuze van de geleider in de Transrapid statorkabels wordt voornamelijk bepaald door de metaalprijzen, in principe kan elke geleider gebruikt worden. In Shanghai is dat aluminium. Op het moment van schrijven is aluminium 3,8 keer goedkoper dan koper en 25,2 keer goedkoper dan zilver ([7]).
De rijdraden van bovenleiding moeten echter rekening houden met mechanisch contact en zijn daarom van koper of koperzilver.

Vandaar dat de investeringskosten voor de aanleg van een magneetzweefbaan of HSL niet veel uiteenlopen. Terwijl van beiden alleen de Transrapid als intercity ontworpen is en alle belastingbetalers dagelijks met hoge snelheid en frequentie kan vervoeren, in plaats van de 60 keer kleinere elite die een HSL gebruikt. Bovendien creeërt de nieuwe infrastructuur kansen voor de spoorwegen en luchthavens op een manier die HSL niet kan. Dus eenvoudig in te zien waar onze belastingcenten het best aan besteed zouden zijn… Alleen jammer dat magneetzweeftreinen geen lobby hebben. **

Bronnen:

  • [4] Website: Nexans.de, opgehaald 4 juli 2014.
  • [5] Website: wikipedia bovenleiding, opgehaald 4 juli 2014.
  • [6] Website: energievoorziening bovenleiding, opgehaald 4 juli 2014.
  • [7] Website: Dagprijzen metalen, opgehaald 4 juli 2014.
  • [8] Bron afbeelding: Paper: New long stator winding (LSW) cable with Aero-Z conductor for high speed up with short round-trip time
    Harald Buethe, Francois Daugny, Dr. Holger Fastabend, Dr. Dirk Steinbrink, Peter Zamzow,
    Nexans Deutschland Industries GmbH & Co KG, Maglev Conference 2004, p7-4 Harald.Buethe.pdf

** PS: Voor wie een goed woordje wil doen over magneetzweeftreinen, dit kan op de website van het international maglev board, een organisatie door en voor experts en geïnteresseerden in magneetzweeftreinen die probeert het missende lobbywerk te doen.

Comments are closed.