Tagarchief: Movares

Het Spoor bijster (Witboek Spoor, 2012)

20_29_ING20_21_Dossier

Onderhoudsmedewerkers zijn in opdracht van ProRail bezig een wissel in het spooremplacement van Amsterdam Centraal vrij te maken van sneeuw en ijs.

Een uniforme Europese richtlijn voor marktwerking op het spoor werkt niet. De zuivere toepassing van die richtlijn veronderstelt splitsing van het (nationale) spoorbedrijf in een aparte railinfrabeheerder en een treinenbedrijf. Maar het is ook zonder plitsing mogelijk ruimte op het spoor te scheppen voor (buitenlandse) concurrenten. Volledige scheiding leidt er toe dat railinfrabeheerder en vervoerder elkaar kunnen tegenwerken waardoor de kosten van het vervoer als geheel stijgen. Het opsporen en elimineren van zulke foute prikkels is beter dan de splitsing weer helemaal terug te draaien.

Zie hier in kort bestek de bevindingen van de eerste grote internationale studie naar marktwerking op het spoor: EVES (Economic Effects of Vertical Separation in the railway sector) in opdracht van de Community of European Railway and Infrastructure Companies (CER) door adviesbureau inno-V (Amsterdam), de universiteit van Leeds (UK), Kobe (Japan) Vrije Universiteit (Amsterdam) en Civity Management Consultants (Duitsland). Volgens een van de auteurs, drs. Didier van de Velde (econoom, directeur van adviesbureau ‘inno-V’ en als onderzoeker werkzaam aan faculteit Techniek, Bestuur en Management van de TU-Delft) is het onderzoek de aanzet tot het ontwikkelen van een methodologie om foute prikkels (in het rapport incentive misalignments genoemd) op te sporen.

Lovers_Nico_Spilt
Lovers Rail ging van 1996 tot 1999 tevergeefs de concurrentie aan met NS. Het werkt niet om meerdere vervoerders te laten concurreren op hetzelfde railnet, zeker als dat druk is bereden, aldus de EVES-studie.

Minder wissels, digitale seinen, een nationaal metronet…Er is van alles te bedenken om het Nederlandse spoor beter, moderner en efficiënter te maken en minder gevoelig voor storingen, dus beter voorbereid op de winter. Dat was het idee achter onze oproep in het nummer van 31 augustus 2012 om ideeën aan te dragen voor een Witboek Spoor: een handleiding voor de nieuwe Tweede Kamer en regering om toekomstgericht met het spoor aan de slag te gaan. Maar dat alles werkt alleen als de ‘governance’ (de juridisch-economische vormgeving van de sector) klopt, blijkt uit de studie.‘NS op dood spoor’, opende De Telegraaf op 29 september in de bekende chocoladeletters. De krant had de hand weten te leggen op een ‘uiterst geheime’ winteranalyse van Prorail en de NS. De conclusie: het is niet zozeer de techniek die faalt als het een dag flink sneeuwt in de Randstad als wel de communicatie en vooral de organisatie. Er is dan volgens de Telegraaf ‘Een totaal gebrek aan overzicht’. Het klassieke apocriefe voorbeeld is dat van de machinist die vroeger met een gasbrandertje uitstapte om een vastgevroren wissel te ontdooien en die nu Prorail belt om een storingsmonteur te laten komen, wat uren duurt waardoor de hele dienstregeling instort.

De spoorsector was tot 1995 een geïntegreerd bedrijf en heet nu NS reizigers, Prorail, Movares, Strukton. ‘Met deze splitsingen is een zeer complexe situatie ontstaan met grote onderlinge belangentegenstellingen’, schrijft de commissie onder leiding van Tweede Kamerlid Attje Kuiken in het rapport Parlementair onderzoek onderhoud en innovatie spoor. ‘Hierdoor werd de kennis over de infrastructuur versnipperd’ ‘Het gebrek aan kwaliteit en kennis vormt een chronisch probleem binnen Prorail.’

Als splitsing kennelijk zo rampzalig uitpakt, dan ligt het voor de hand van Prorail en NS weer een bedrijf te maken. Dat gaat echter voorbij aan het feit dat de splitsing bedoeld is om met name de NS in staat te stellen om commerciëler te gaan werken. Daarvoor moest het een puur treinenbedrijf worden dat zich zou concentreren op reizigersvervoer. De exploitatie daarvan zou voor de staat als enige aandeelhouder en concessieverlener in elk geval transparanter worden.

Met meer grip op de zaak zou het rijk de subsidie kunnen gaan afbouwen. In 1990 ontving NS 1,4 miljard gulden subsidie. Tegenwoordig krijgt NS geen subsidie meer. Er was nog een tweede aanleiding voor de ‘verzelfstandiging’: de Europese richtlijn 91/440/EG beoogde elke nationale spoorwegmaatschappij te splitsen in een infrabedrijf en een treinenbedrijf. Dat luidde de ‘liberalisatie’ in naar een grenzeloze Europese markt met concurrentie. Die is maar zeer ten dele van de grond gekomen.

De Europese Commissie is volgens Van de Velde verblind geweest door het succes van de liberalisatie in de luchtvaart. ‘Luchtvaart is veel minder complex. Als een vliegtuig niet kan vertrekken hebben andere vliegtuigen daar geen last van. Een kapotte trein blokkeert direct het baanvak. Dat betekent nog al wat als je concurrerende bedrijven met treinen op hetzelfde netwerk wilt laten rijden. Vliegtuigen pendelen op en neer, treinen doen meerdere stations aan. Als je concurrentie tussen treinen op hetzelfde traject hebt, een kaartje koopt bij vervoerder A en je mist diens trein en de eerstvolgende trein is van vervoerder B, dan kun je daar niet zomaar in stappen. Gegeven het feit dat de trein in veel gevallen met de auto moet concurreren, is dat niet per se handig. Het vliegtuig heeft niet zo’n concurrent van een andere vervoersmodaliteit, tenzij tussen Europese steden de TGV.’

Dat de Europese Commissie voor alle lidstaten dezelfde standaardoplossing in petto had, is vanuit het idee van een open markt wel begrijpelijk, alleen pakt die oplossing in verschillende landen met zeer verschillende spoorregimes telkens anders uit. Er is volgens Van de Velde niet een oplossing die goed werkt voor de zo verschillende nationale situaties. ‘En dat hoeft ook helemaal niet.’ Dat marktwerking alleen kan ontstaan door het opsplitsen van nationale geïntegreerde spoorbedrijven noemt hij ‘dogmatisch en kortzichtig’. In Duitsland maken DB Netz en DB Bahn deel uit van DB Holding en toch werkt de regelgeving zodanig dat ‘Netz’ andere vervoerders dan ‘Bahn’ ruimte geeft op het spoor. Van de Velde: ‘De Duitsers hebben zogenaamde ‘Chinese Walls’ geplaatst tussen de dienst van DB Netz die spoorcapaciteit toewijst en de rest van DB. Maar het mooiste voorbeeld van onafhankelijke capaciteitstoewijzing vind je in Zwitserland, waar een geïntegreerd spoorbedrijf blijft bestaan (SBB), maar waar een relatief kleine onafhankelijke dienst ‘Trasse Schweiz’ de capaciteit verdeelt tussen SBB en concurrerende vervoerbedrijven.’

De richtlijn was ook zo open geformuleerd dat die in elk land anders kon worden toegepast. In feite stelt zij alleen een boekhoudkundige splitsing tussen treinexploitatie en infrastructuurmanagement verplicht en geen organisatorische of juridische afsplitsing van bedrijfsonderdelen. Volgens de commissie Kuiken is het binnen de Europese regelgeving toegestaan Prorail en NS onder één houdstermaatschappij te brengen.

In het Verenigd Koninkrijk en in Nederland is de verzelfstandiging het verst doorgevoerd. Niet alleen in Duitsland maar ook in Frankrijk is men minder ver gegaan. In Frankrijk is het railnet eveneens van de nationale spoorwegmaatschappij SNCF afgesplitst, in RFF (Reseau Ferré de France) maar daar werken slechts 1.200 mensen: SNCF beheert en onderhoudt de facto het hele Franse spoorwegnet terwijl RFF slechts optreedt als ‘manager’ die gebruikers (waarvan SNCF de grootste is) baancapaciteit toewijst. Overigens heeft de Franse regering recent aangekondigd dat RFF en SNCF zullen worden samengebracht onder één structuur, omdat men de afgelopen jaren tot de conclusie gekomen is dat de gesplitste structuur tot veel inefficiëntie en complexiteit had geleid.

De marktwerking komt er in heel Europa grosso modo op neer dat de railinfrabeheerder een prijs vraagt aan de vervoerders voor het gebruikmaken van rails terwijl in sommige landen de overheid vervoersconcessie verleent in de vorm van een prestatiecontract zoals NS met de overheid heeft. SNCF (Frankrijk), DB (Duitsland) en SJ (Zweden) werken zonder zo’n contract . Maar daar waar contractuele verhoudingen ontstaan, gaan partijen hun eigen belang nastreven en doen ook foute prikkels hun intrede die de kosten van het spoorvervoer verhogen in plaats van verlagen.

Het opleggen van verdere verticale splitsing verhoogt volgens het rapport de kosten met zes miljard euro per jaar en zelfs met 15 miljard als het spoorvervoer de groeidoelstelling van de Europese Commissie wil halen. Daarentegen lijkt ‘horizontale’ afsplitsing van het goederenvervoer de kosten juist te hebben verlaagd. Zulke structuurveranderingen hebben dus kosteneffecten maar de uiteindelijke concurrentie zélf lijkt geen enkel effecten te hebben op de kosten en dat noemt de studie ‘een verrassende bevinding.’

Voor al die verschillende situaties in diverse landen (wel of geen splitsing, horizontaal of verticaal, en de mate van splitsing) geldt dat het voor nieuwe toetreders even gemakkelijk (of zo men wil moeilijk) is om marktaandeel te veroveren op het van oudsher aanwezige staatsbedrijf. Een belangrijke voorwaarde is wel dat er een onafhankelijke ‘regulator’ bestaat en dat capaciteitstoewijzing op neutrale wijze plaatsvindt. Econometrisch onderzoek biedt verder aanwijzingen dat op zeer druk bereden netten verticale splitsing de kosten verhoogt terwijl op netwerken met een lage verkeersintensiteit de kosten juist lijken te dalen.

Splitsing is wel een potentiële bron van ‘afstemmingsschade’: als de ene partij zijn eigen belang nastreeft kan dat bij de andere partij tot schade leiden. Zo liet NS haar nieuwe treinstellen door Siemens uitrusten met minder, maar krachtiger motoren omdat dit goedkoper is. De grotere krachten tussen wiel en baan leiden echter tot meer schade aan de rails, waar Prorail voor opdraait. Het juridisch wegregelen van dit soort vaak onvoorziene verschijnselen is, zo blijkt uit de ervaringen in Groot Brittannië waar het meeste ervaring is met marktwerking (railnetwerkbeprijzing), een ‘gebed zonder end’. De marktwerking dreigt vast te lopen in juridisering. De contracten worden alsmaar dikker. Er is in Europa dan ook een tendens om dikke dichtgetimmerde contracten tussen materieelexploitanten en railinfrabeheerders te vervangen door overlegsituaties.

Dat is zelfs het geval in Groot Brittannië dat de privatisering van het spoor het eerst en het verst doorvoerde. Het leidde onder meer tot een enorm complexe tariefregeling van de infrabeheerder Network Rail richting treinbedrijven. Omdat die niet bleek te werken zijn er nu spoorvervoerders die voorstellen om ‘hun’ netwerk maar te leasen van Network Rail zodat ze het zelf kunnen beheren of anders een joint venture aangaan met de netwerkeigenaar om het beheer en onderhoud samen te doen. In elk geval is er al een gezamenlijk managementteam van South West Trains en de Wessex Route van Network Rail. In mei van dit jaar verscheen het rapport van een onderzoekscommissie onder leiding van sir Roy McNulty in opdracht van het Britse ministerie van Transport en the Office of Rail Regulation dat harde noten kraakt over het geprivatiseerde Britse spoor. De kosten liggen 30% boven het Europese gemiddelde.

Japan besloot in 1987 zijn nationale spoorwegmaatschappij te privatiseren maar deed dat door ze niet verticaal maar horizontaal te splitsen in zes regionale bedrijven die elk zowel spoor als rollend materieel bezitten. Daarnaast zijn er nog vijftien grote private vervoerders, die altijd al bestonden, en een honderdtal exploitanten van kleinere nevenlijnen. Japan wordt in de EVES-studie beschouwd als het Walhalla van doelmatigheid als het om spoorvervoer gaat. Het ‘integraal ’ denken gaat bij de Japanse spoorbedrijven zelfs zo ver dat zij al decennialang een lange termijnvisie hebben op de stedenbouwkundige ontwikkeling van stationslocaties. Deze strategie om woningen en winkels te ontwikkelen rond hun netwerk versterkt hun klantenbasis. Deze filosofie ‘breng de stad en daarmee de mensen naar het spoor toe’, zit sterk in de publicaties van de spoorplanoloog ir. Luca Bertolini (UvA) (zie kader)

In schril contrast daarmee staat de situatie in Zweden dat net als Nederland een infrabeheerder heeft en een treinenbedrijf. In Zweden wil de regering het nieuwe Europees gestandaardiseerde verkeersleidingssysteem en beveiligingssysteem ERTMS in voeren. (Zie onder meer De Ingenieur van….pagina….) De apparatuur van dit systeem bevindt zich niet meer zozeer langs de baan maar grotendeels in de trein. Uiteindelijk zal verkeersleiding en –beveiliging op het spoor zich ontwikkelen tot een Tom Tom-achtig concept: alle treinen weten draadloos waar zij zich ten opzichte van elkaar bevinden en herberekenen zelf voortdurend hun veiligheidsmarges, separatie, remweg en snelheid en dergelijke. Dit betekent echter hoge investeringen voor de vervoerders in boordapparatuur en lage investeringen (uiteindelijk: geen) voor de infrabeheerder in seinen langs en detectie in de baan. De vervoerders hebben daar geen zin in en dus verzandt de invoering van ERTMS in een patstelling. De splitsing van nationale spoorbedrijven in materieel en rail is het verst doorgevoerd in Groot Brittannië, Nederland, Spanje en Zweden.

In Zwitserland, dat geen lid is van de Europese Unie, is het grootste spoorbedrijf SBB niet gesplitst. Het is wel zo dat concurrenten op het netwerk van de SBB rijden en een volledig onafhankelijke instantie, Trasse Schweiz, bewaakt de landelijke dienstregeling en verdeelt de capaciteit van het railnet. Omdat het Zwitserse spoor net als het Nederlandse een extreem hoge benuttinggraad kent is in geval van een storing snel reageren geboden,‘zonder eerst met beschuldigende vingers te gaan wijzen’. De EVES-studie roemt de Zwitserse bereidheid tot overleg en samenwerking. De Zwitsers hanteren, wat Van de Velde noemt ‘een holistische benadering’. De ‘Zwitsers uurwerk’-benadering stelt keihard dat alle grote steden met een exacte uurdienst bediend moeten worden op exact het heel en het half uur. Vanuit die opdracht wordt op systeemniveau de techniek geoptimaliseerd: bochten rechttrekken om treinen zo nodig harder te kunnen laten rijden, maar ook kantelbakken om bochten sneller te kunnen nemen. Dat zijn variabelen waarmee ingenieurs kunnen spelen om het optimum te bereiken.

In Nederland is in 2010 het Operationele Controle Centrum Rail (OCCR) opgezet dat 24/7 bemand is en waarin naast Prorail, NS en Nedtrain – het onderhoudsbedrijf van NS – ook de overige railvervoerders en infra-aannemers deelnemen. Het doel is vooral te zorgen dat verstoringen in de dienstregeling zo snel mogelijk geïsoleerd worden om te voorkomen dat zij zich door het hele netwerk gaan voortplanten. Het is een eerste stap naar weer meer samenwerking maar het leidt nog niet tot de aanpak van de onderliggende problemen. Zo zou Prorail het aantal wissels willen verminderen omdat wissels dure, kwetsbare plekken in het spoor zijn. Maar dat benadeelt de kwaliteit van de huidige treindienstregeling: passagiers zullen vaker moeten overstappen. Het elimineren van wissels is de rode draad in veel conceptuele vernieuwing van het netwerk (zie kader). Die concepten gaan niet werken zolang systeemdenken niet wordt geïnstitutionaliseerd, zoals de Zwitsers doen.

Het weer op een lijn brengen van uiteenlopende deelbelangen is geen sinecure maar een werkbezoek aan om te beginnen Zwitserland en Japan kan nieuwe inzichten verschaffen. Tenslotte hoeft ook op het spoor het wiel niet opnieuw te worden uitgevonden.

[KADER ERTMS]

[FOTOBIJSCHRIFTEN]

SBB-ETCS_StW_EWIV
In de stuurcabine van de Zwitserse treinstellen van het type EW-iV van de SBB is ETCS level 2 geinstalleerd. (Foto: SBB)
B-broshure-forside
Bij ERTMS/ETCS level 2 staan de treinen draadloos met elkaar in verbinding en weten zij elkaars posities en ‘ziet’ de bestuurder de seinen op een beeldscherm in de cabine. Hij ziet daar ook het traject dat hij rijdt met alle benodigde informatie. (Bron: www.railway pro.com)
Met ERTMS meer vervoerscapaciteit

Zwitserland, Denemarken en België zijn volgens Bernhard Stamm, spoorveiligheidsdeskundige van Siemens, de enige drie landen waar is besloten het oude nationale beveiligingssysteem voor treinverkeer niet te laten voortbestaan naast de nieuwe Europese ERTMS-standaard. Dit European Rail Traffic Management Systeem behelst uniforme Europese afspraken over veiligheid op het spoor waarbij de technische definities vervat zijn in ETCS (European Train Control Systeem) dat vooral steunt op het draadloos uitwisselen van berichten via het mobiele telefoonnetwerk GSM-R (Rail) Elke trein staat via een ‘radio bloc centre’ (RBC) in verbinding met zijn voorligger, weet diens positie en stemt daar zijn rijgedrag op af.

Onder het ERTMS/ETCS-regime duiken Zwitserse treinen inmiddels met een snelheid van 200 km/h bij Frutigen de 35,5 kilometer lange en deels enkelsporige Lötschberg Basistunnel in waar zij halverwege een wissel passeren naar het dubbelsporige gedeelte. Vanwege het enkelsporige deel wordt treinverkeer beurtelings in beide richtingen ‘pakketsgewijs’ afgewikkeld waarbij meerdere treinen ‘vlak achter elkaar’ rijden, op een afstand van zes kilometer ofwel 1:48 min. Zoiets kan alleen met ERTMS/ETCS.

Hoewel de minister van Verkeer, Melanie Schultz, recent heeft besloten dat ERTMS ‘in principe’ ook in Nederland zal worden ingevoerd, is de wijze van invoering hier nog onduidelijk en een heet hangijzer. Zo is de Hanzelijn (zie De Ingenieur nr. 19) ook voorzien van het Nederlandse ATB omdat de treinen van NS alleen over ATB (Automatische Trein Beïnvloeding) beschikken.

De overgang van het deels nog analoge op relaistechniek gebaseerde ATB(-NG) naar het draadloze digitale ERTMS/ETCS is een beetje een ‘catch 22’-situatie waarbij baanbeheerder en vervoerder stoelendans spelen en de kat uit de boom kijken. Als de een niet meedoet heeft het voor de ander geen zin. Ook is investeren in ERTMS/ETCS onaantrekkelijk omdat je in de overgangssituatie met dubbele systemen (ATB en ERTMS) zit. Tenslotte zijn de investeringen voor de vervoerder veel hoger dan voor de baanbeheerder omdat het baansysteem verandert in een boordsysteem.

Uiteindelijk zal zich langs en in de baan niet of nauwelijks nog hardware bevinden in de vorm van seinen en balises, die het passeren van een trein signaleren. Er valt dan voor koperdieven niets meer te halen langs het spoor. Prorail heeft daar veel baat bij.

De kosten (voor NS) van de apparatuur aan boord daarentegen nemen juist toe. Bernhard Stamm, vergelijkt het nieuwe systeem met dat aan boord van vliegtuigen dat vliegers in staat stelt meesttijds‘blind’ te vliegen, op hun cockpitinstrumenten. Dat gaan treinbestuurders ook doen. Als een trein harder gaat dan 160 kilometer kunnen optische seinen langs de baan niet meer worden gelezen, zeker niet in het donker. Alle seinen, borden en ‘weginformatie’ (bochten, tunnels, overwegen e.d.) wordt daarom gepresenteerd op beeldscherm in de cabine. In ETCS zit een ‘supervisor’ die ingrijpt als de treinbestuurder zich niet aan de veilige snelheid houdt.

Daarmee dient zich het grote operationele voordeel aan van ERTMS/ETCS naast veiligheid: treinen kunnen harder en (veilig) dicht op elkaar rijden. Twee Nederlandse ERTMS-deskundigen, Jaap Van den Top en Arco Sierts vinden dan ook dat spoorbedrijven teveel kijken naar de lasten en te weinig naar de lusten. Nu moeten treinbestuurders eerst ‘wegbekendheid’ opdoen voordat zij een bepaald traject mogen rijden: waar zitten de bochten, wissels en dus snelheidsbeperkingen en dergelijke. Onder ERTMS/ETCS kan elke bestuurder direct elk traject rijden omdat alle relevante informatie ruim vooraf op een beeldscherm wordt gepresenteerd terwijl de European Vital Computer (EVC) ingrijpt indien de bestuurder veiligheidsmarges overschrijdt.

Maar daarnaast maakt ERTMS/ETCS treinspecifieke remcurvebewaking mogelijk en zeer korte blokken – afstanden tussen treinen – terwijl continue informatie-uitwisseling tussen verkeersleiding en trein het mogelijk maakt verkeersprocessen te optimaliseren. Te denken valt dan aan snelheidoptimalisering, het weergeven van de energieprestatie van de trein, het vanaf de verkeersleiding kunnen omroepen van berichten in de trein. Uit oogpunt van veiligheid doet ATB-NG (Nieuwe Generatie) niet onder voor ERTMS/ETCS maar uit oogpunt van optimalisatie van de totale treinvoering is het nieuwe systeem beter. Uiteindelijk kost ERTMS/ETCS de NS dus niet alleen geld maar valt er ook veel geld mee te verdienen.

De enige manier om zwartenpieten over ERTMS/ETCS tussen infrabeheerder en vervoerders te voorkomen is een analyse die op systeemniveau de voordelen duidelijk maakt en aan de hand waarvan de lasten en de lusten eerlijk kunnen worden verdeeld.

[KADER 3000V]

Sneller, zuiniger met 3000 volt

mg_7675
Met 3000 V gelijkstroom kunnen Nederlandse treinen met een snelheid van 200 km/h gaan rijden.
KADER3000kV
[KADER3000kV.jpg] De verschillende voltages in de Europese spoorwegnetten. 15 kilovolt wisselstroom in Duitsland,Zwitserland, Oostenrijk, Zweden en Noorwegen heeft van 16,7 herz zijn eigen opwekking en wordt apart van het normale stroomnet opgewekt.

Een aantal spoortechnici bij Movares, Arcadis, Strukton, Imtech, Kema, Nedtrain en Lloyd’s Register Rail heeft elkaar op informele basis gevonden om een voorstel voor de migratie naar een 3.000 volt gelijkstroom bovenleidingspanning uit te werken. Volgens hen kan dit zowel financieel als functioneel grote voordelen opleveren: Het levert 20% energiebesparing op. NS Reizigers verbruikt jaarlijks 1,2 miljard kilowattuur aan stroom en zou dus 240 miljoen kWh besparen. Dat komt overeen met het elektriciteitsverbruik van 500.000 huishoudens. Daarnaast stijgt de vervoerscapaciteit stijgt met 8-25% en treinen kunnen 160-200 km/h rijden. Met 3.000 volt kunnen de voordelen van ETCS, dichter op elkaar rijden, ten volle worden benut omdat treinen sneller kunnen optrekken.

Bij de herbouw na de Tweede Wereldoorlog is het Nederlandse spoorwegnet geëlektrificeerd met 1.500 volt gelijkspanning. Vanwege het maximaal beschikbare vermogen van circa 6MW, kost het veel tijd voordat een trein zijn maximumsnelheid bereikt. Het snelheidsverschil tussen stoptreinen en intercity’s is daardoor onnodig groot wat de benutting van de capaciteit van de infrastructuur beperkt.

Tegenwoordig remmen treinen elektromagnetisch: de remenergie wordt als stroom aan de bovenleiding teruggevoerd. Bij 1.500 volt kan de teruggeleverde elektriciteit slechts over en kleine afstand efficiënt worden getransporteerd. Wordt binnen die afstand geen afnemer gevonden, dan moet de teruggewonnen energie alsnog in weerstanden worden gedissipeerd. Zo gaat het grootste deel van deze potentiële energiebesparing verloren.

In de jaren ’90 is onderzocht of een omschakeling naar 25.000 volt wisselspanningtractie (25kVac) haalbaar zou zijn. Die spanning zou de nieuwe Europese standaard worden. Dat klopte voor hoge snelheidslijnen. Die hoge spanning is bij uitstek geschikt voor treinen met een hoog vermogen (tot 25MW) met grote afstanden tussen treinen.

25.000 volt wisselspanning is duur en ondoelmatig voor een spoorwegnet met hoge treindichtheden en lagere vermogens per trein (tot ca. 12MW). Maar de eerder genoemde beperkingen van 1.500 volt komen echter steeds duidelijker naar voren. In het kader van het Programma Hoogfrequent Spoor (PHS) is het de bedoeling op veel trajecten zes intercity’s plus zes stoptreinen per uur te gaan rijden. Met de invoering van ETCS worden hogere snelheden mogelijk. De energie om die snelheden met standaard intercity van 300m lengte binnen een redelijke tijd te bereiken is echter niet beschikbaar bij 1.500 volt.

Veel andere Europese landen met een druk bereden spoorwegnet gebruiken daarom een 3.000 volt gelijkstroomtractie. Dat systeem is op de hoogte van de spanning na identiek aan het Nederlandse. De verschillen beperken zich vrijwel uitsluitend tot apparatuur binnen de onderstations. De Nederlandse onderstations zijn in de meeste gevallen opgebouwd met een aantal parallelle gelijkrichters. In serie schakelen van deze gelijkrichters volstaat om de spanning naar 3.000V te verhogen. Of de bestaande schakelaars kunnen worden gehandhaafd moet nog worden onderzocht, verder zijn slechts kleine aanpassingen in de infrastructuur nodig.

Aanpassing van de treinen is complexer, maar met moderne vermogenselektronica goed realiseerbaar. Binnen de ruimte die ooit voor inbouw van 25kVac apparatuur was voorzien, kan een ‘voorschakel unit’ worden geplaatst die de hogere bovenleidingspanning omzet naar 1.800-1.950V. De rest van de materieelsystemen kan op die wijze onveranderd in gebruik blijven.

De ombouw naar 3.000V tractie-energievoorziening kost naar schatting 500 miljoen euro, veel minder dan de invoering van 25.000 volt wisselstroom. Door over te gaan op 3.000 volt gelijkstroom wordt een aanzienlijke energiebesparing bereikt en daarmee reductie van C02-emissie tot het equivalent van een flink windturbinepark. Gebruik die investering die bestemd is voor windmolens om de treinen op 3.000 volt te laten rijden. Die maatregel bespaart eveneens CO2, neutraliseert de horizonvervuiling van windmolens en zorgt tegelijkertijd voor een betere benutting van de infrastructuur en de mogelijkheid om harder te rijden.

[KADER MetroNL]

[FOTOBIJSCHRIFT]

[14_HSL BundelHSL.jpg] Ongelijkvloers kruisingen moeten de plaats innemen van wissels zodat spoorcorridors gescheiden zijn.(Foto: Prorail)

Geen wissels, geen dienstregeling

 

KADER_METRONL
[KADER_METRONL.jpg] Schematische weergave van het netwerkconcept van Eric Winter.(Ill. Ir. Eric Winter)

Bij referendum stelden de Zwitsers in 1987 de spoorvisie ‘Bahn 2000’ vast die zij sindsdien consequent hebben uitgerold en dat landelijk werkt als een Zwitsers uurwerk. Ir. Twan Laan, voormalig hoofd Economisch Bureau bij NS Reizigers en nu werkzaam bij de Zwitserse spoorwegen (SBB) vergelijkt Nederland en Zwitserland op zijn blog en bijdragen op webfora: ‘Als medewerker van de SBB – de Zwitserse evenknie van NS en ProRail – en als ex-medewerker van NS en ProRail denk ik dat wel weet waar ik over praat. Van de 1771 ritjes die ik de afgelopen drie jaar met de SBB maakte, hadden er precies 7 (0.4%) een kwartier vertraging of meer. In diezelfde periode maakte ik 323 ritjes met NS. Daarvan hadden er 21 (6,5%) een vertraging van 15 minuten of meer.’

De rode draad in de reacties die binnenkwamen na de oproep in nummer 13 om mee te denken over een beter spoor, is de complexiteit van het netwerk en de overmaat aan wissels die de storingsgevoelige plekken zijn. Om te beginnen moet dus eens kritisch worden gekeken naar het aantal wissels. Volgens ir. Eelke de Vries, die zijn hele werkzaam leven bij het spoor betrokken is geweest, ‘worden wissels willekeurig uitgedeeld terwijl niemand zich afvraagt of het wissel van de juiste hoekverhouding is voorzien en op de juiste plaats ligt.’ Wissels die de aankomende trein van het hoofd- naar het perronspoor brengen kunnen vaak met slechts 40 km/h worden bereden waardoor de trein ver voor het station moet afremmen en het hoofdspoor lang bezet houdt. De Vries heeft het emplacement van Utrecht CS zo herontworpen dat de aankomende treinen met 80 km/h van hun vrije baanspoor naar minstens drie perronsporen kunnen rijden waarbij het aantal wissels met driekwart is verminderd. Dit zou volgens De Vries op alle grote stations moeten gebeuren. Daarmee voorkom je dat treinen op wissels remmen of aanzetten, iets waar wissels slecht tegen kunnen.

Als het gaat om een fundamentele herziening van de Nederlandse spoorplanologie dan springen twee visies duidelijk in het oog. De ene visie is uitgewerkt door ir. Eric Winter in een lijvig rapport waarover hij publiceerde samen met ing. Martin van Pernis (president KIVI NIRIA) die voorheen als bestuursvoorzitter van Siemens Nederland was: Siemens is een van de grootste leveranciers van spoorbaanuitrusting en rollend materieel.

Het concept Metro NL van Winter voorziet in grote lijnen een netwerk van drie op zichzelf staande ringlijnen waarvan er twee een aftakking hebben naar respectievelijk Zeeland en Zuid-Limburg. Om het landelijke spoornet echt als een stedelijk metronet te kunnen gebruiken moet volgens Winter de frequentie en snelheid aanzienlijk omhoog en dat kan alleen met de zweeftreintechnologie van Transrapid, die door Siemens grotendeels is ontwikkeld. Deze maglev kan veel sneller optrekken dan een conventionele hoge snelheidstrein en kan dus ook op korte trajecten een snelheid van 300 km/h (of meer) halen. Winter en Van Pernis beschouwen Nederland in termen van openbaar vervoer niet als een land maar als een stad, met 16,5 miljoen inwoners even groot als de agglomeratie Parijs of Londen. Alleen: een zeer uitgestrekt en relatief dunbevolkte stad. Vandaar: snel vervoer. Zij situeren de stations als transferia met veel parkeergelegenheid vooral aan de rand van de stad waar autosnelwegen en spoorlijnen elkaar kruisen. Het ververvoer tussen station en stad gebeurt met snelle lightrail.

Een concept dat onlangs door Strukton en Movares is gepresenteerd, wil het spaghetti-achtige Nederlandse spoornet vereenvoudigen tot een aantal ‘corridors’, spoorlijnen die twee eindbestemmingen verbinden waarover treinen alleen maar heen en weer rijden. Waar deze corridors elkaar kruisen zijn geen ingewikkelde emplacementen met wissels maar slechts ongelijkvloerse kruisingen zodat de sporen van twee verschillende corridors altijd gescheiden zijn. De grote intercity-stations, op plekken waar corridors elkaar kruisen, zijn tevens de ’as’ of ‘naaf’ in een regionetwerk van waaruit spoorlijnen als ‘spaken’ in een denkbeeldig wiel uitwaaieren.

[Kader: HSL –Oost]

HSL-Oost is wél rendabel

HSLOost_HarjinderSingh027-c-amsterdamcs-02072012
Een mededelingenbord op Amsterdam Centraal kondigt het vertrek aan van de hogesnelheidstrein ICE naar Frankfurt.

Met de HSL-Zuid is Amsterdam een eindstation in het Europese hoge snelheidsnet terwijl het ooit de bedoeling was dat de hoofdstad aan een doorgaande verbinding tussen Parijs en Frankfurt zou komen te liggen. Maar het Centraal Planbureau (CPB) kwam in 2000 in een maatschappelijke Kosten-baten-analyse (mkba) tot de slotsom dat de aanleg van een hoge snelheidslijn Oost (HSL-Oost) niet rendabel is te krijgen: kosten € 2,4 miljard, baten nog geen € 500 miljoen. Ing. Henk Doeke van Waveren (werkzaam bij ingenieursadviesbureau Goudappel en Coffeng) studeerde in 2010 aan de Universiteit van Amsterdam als planoloog af op een integrale ontwerpmethode waarbij de HSL-Oost rendabel is aan te leggen wanneer je ook de verbinding vanuit het noorden van het land en vanuit Twente naar Arnhem verbetert. Dat genereert extra vervoer op de HSL-Oost naar de Randstad. Indicatie van de kosten: € 600 miljoen, en van de opbrengsten € 900 miljoen.

Het gaat om de verbinding Amsterdam-Utrecht-Arnhem via het Roergebied naar Frankfurt. Utrecht-Arnhem moet ingrijpend op de schop hoewel een volledige verdubbeling van twee naar vier sporen niet nodig is. Door de baanvaksnelheid geen 300 km/h maar 200 km/h te maken duurt de reis Amsterdam-Arnhem drie minuten (!) langer maar daardoor kan wel ander treinverkeer tussen de snelle treinen door worden geweven hetgeen de rentabiliteit van de spoorlijn behoorlijk verhoogd.

Doeke van Waveren bekeek ook de lange reistijd vanuit de Randstad naar Twente, vanuit Arnhem naar Twente en vanuit de Randstad via Ede en Arnhem naar Nijmegen. Het aanleggen van een verbindingsboog vanaf Zutphen, buiten Deventer om in de richting naar Almelo zorgt in combinatie met een baanvaksnelheid van 200 km/h voor een snelle verbinding tussen de Randstad en Twente (Enschede heeft een technische universiteit en veel hightech bedrijvigheid) Op het baanvak Utrecht-Arnhem dient dan wel het nieuwe beveiligingssysteem ERTMS ingevoerd te worden

(Synergie in railcorridors. Een onderzoek naar het integraal ontwerpen van railnetwerken. Drs. Ing. Henk Doeke van Waveren, 2010)

[KADER STATIONS]

De stationsstad

620734
[620734.jpg ] Onder de kap van het Madrileense Atocha Station is tegenwoordig een botanische tuin met kunstexpositie gehuisvest. Pal naast het station is een nieuw, groter, station gebouwd. (Foto: Kamil Macniak)

Stations worden steeds meer de brandpunten in de innovatieve en creatieve economie, betoogt de bouwkundige en planoloog ir. Luca Bertolini, hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam op het gebied van verkeer, vervoer en infrastructuur. Informatietechnologie verkleint niet de behoefte aan mobiliteit maar vergroot die juist. Mensen leggen steeds meer en steeds gemakkelijker contacten via nieuwe media en daaruit ontstaan ideeën en initiatieven die alleen vorm kunnen krijgen als mensen elkaar lijfelijk ontmoeten. In de nieuwe creatieve economie verdwijnen de vaste werkplekken en kantoren uit de negen-tot-vijf-economie en worden deze verruild voor ontmoetingsplekken. Het station is de ontmoetingsplek bij uitstek.

Er zijn een aantal trends die deze transitie, die al decennia aan de gang is, aandrijven. Vooral de jonge creatieve klasse wil in de compacte stad wonen. Ze vormen een ‘volatiele’ economie: werk en privé vloeien in elkaar over. Werken doe je niet per se op een vaste plek, doordeweeks van negen tot vijf bij een vaste werkgever maar nomadisch in voortdurend wisselende coalities. Planning maakt plaats voor impulsiviteit: Je gaat uit, je ontmoet mensen, je raakt aan de praat, er is een click en er komt een follow-up. Dus eigenlijk werd dat avondje stappen een vergadering, een brain storm. Werk of leisure? Het maakt twintigers en dertigers niet zoveel uit. Werken doe je onderweg. De trein is een uitgelezen plek om dat te doen. Maar een ding maakt ze wel uit: ze willen midden in het centrum wonen van de cultureel meest interessante stad.

050423 Kulturbahnhof Fieseler Storch
[FOTOBIJSCHRIFT] [050423 Kulturbahnhof Fieseler Storch.jpg] Het Station van Kassel (Duitsland) herbergt tal van culturele instellingen.(Foto: Hans-Joachim Wirth – www.abnachkassel.de)

De populariteit van de auto (als privébezit en statussymbool) en het suburbane ideaal van een huis met veel buitenruimte is bij deze generatie op zijn retour mede dankzij de mobiliteitsextensies van de trein zoals OV-Fiets (en inmiddels scooters!) en Greencars. Wonen vlakbij een groot station, zoals in Amsterdam op het Stationseiland of in de buurt (IJburg, Houthavens) wint aan populariteit. In grote oude stationsgebouwen zelf en op en rond spoorcomplexen ontstaat ruimte doordat oude kantoorfuncties en post- en goederenstations verdwijnen. Bertolini haalt het voorbeeld aan van het Madrileens Atocha Station, een kopstation waar een nieuw HSL-station is aangebouwd waarna onder de oude kap de sporen en perrons plaats maakten voor een overdekt stadsplein. Het voormalige centraal station van de Duitse stad Kassel is in 1995 verbouwd tot een station voor alleen nog regiotreinen, waarna er ruimte in het gebouw kwam voor een theater, bioscoop, expositiehal en dergelijke. (Kassel Kulturbahnhof). Het station als uitgaans- en ontmoetingsplek.

Een belangrijke katalysator in deze culturele renaissance van Europese stationssteden is de komst van de snelle railverbindingen tussen Europese stadsharten. Dit pleit eens te meer voor een volwaardige HSL-Oost (zie kader). Volgens Bertolini moeten we het station dan ook niet langer zien als louter een plek waar reizigers een reis beginnen of eindigen maar veel meer als een centrale ontmoetingsplek in de stad omdat daar nu eenmaal allemaal verkeersstromen elkaar kruisen.

(Luca Bertolini, Carey Curtis and John Renne: Station Area project in Europe and Beyond: Towards a Transit Oriented Development? In Built Environment vol 38, no 1. Luca Bertolini en Tejo Spit. Cities on rails – the redevelopment of railway station areas. E&FN SPON/Routledge, London, 1998, ISBN 0-203-98043-3 e-book en 0 419 22760 1 print)

[KADER Groene trein]

[FOTOBIJSCHRIFT] [intercity-in-onweersbui.jpg] Treinen groener maken is niet gemakkelijk; ze zijn al behoorlijk groen. (Foto: NS)

De Groene Trein
intercity-in-onweersbui
Het groener maken van treinen valt niet mee, omdat ze al behoorlijk milieuvriendelijk zijn.

Het lijkt niet waarschijnlijk dat treinen snel zullen ‘vergroenen’. Er is eerder veel meer milieuwinst te halen met invoering van ERTMS/ETCS en 3000 volt gelijkstroom voor de tractie. (zie kaders). Railforum, een vereniging van bedrijven en organisaties uit de railsector, publiceerde begin dit jaar een rapport over het terugdringen van het energieverbruik van treinen. Er kan wel iets, maar niet heel veel.

Om te beginnen gaan treinen dertig tot veertig jaar mee. Als ze in vijftien jaar konden worden afgeschreven, dan is het mogelijk eerder volgens de nieuwste inzichten ontworpen en gebouwde treinen te kopen. Zo’n nieuwe trein is ongeveer 5% zuiniger maar die winst wordt teniet gedaan door het sneller slopen en reclycen van het materiaal, wat immers ook energie kost.

Gewicht en aerodynamische vorm zijn de voornaamste factoren die het energieverbruik bepalen. Bij modernisering van bestaand materiaal valt via gewichtvermindering maximaal 0,5% energiebesparing te realiseren (Nieuwe treinstellen zijn vaak zelfs zwaarder door hogere veiligheid- en comforteisen.) Een gewichtvermindering van 100 kg levert slecht 0,07 % energiebesparing op. Een stalen casco bij nieuwbouw vervangen door aluminium levert 5% energiebesparing op, maar de reparatiekosten na een botsing zijn veel hoger en in menig geval is verwrongen aluminium niet te herstellen en moet de trein of tram worden afgeschreven: kost heel veel energie.

Beter stroomlijnen van treinen levert iets meer op: zo’n 2% als je bestaand materieel tijdens groot onderhoud flink onder handen neemt en zo’n 4% als je een trein nieuw kunt ontwerpen. Echter, met een slimme bedrijfsvoering valt wel 17% te besparen. Dan zorgt een trein er bijvoorbeeld voor dat hij een kwartier nadat hij niet meer wordt gebruikt automatisch in een ‘sluimertoestand’ schiet. Wat ook zoden aan de dijk zet is als de inbouw van systemen gebeurt met modules in een standaardafmeting. Technologie die bij de aanschaf van de trein nog niet betrouwbaar zijn maar wel veelbelovend, kan dan in een later stadium alsnog worden ingebouwd. Denk aan de IGBT-technologie (transistoren die hoge vermogens kunnen schakelen met zeer kleine microprocessorspanningen) of nieuwe LED-lichtarmaturen en accutechnologie.

(Railforum, februari 2012: Energieverbruik Treinen, inzicht en maatregelen).

Bijbel voor treinengek (recensie) (DI, 6 februari 2005, nummer 2)

 

Een conducteur staat klaar om in een elektrische trein te stappen op het Centraal Station van Amsterdam op 21 september 1939.
Een conducteur staat klaar om in een elektrische trein te stappen op het Centraal Station van Amsterdam op 21 september 1939.

Spoorgeschiedenis

 

In historisch perspectief is de hoofdoorzaak van de kostenoverschrijding van de Betuwelijn niet zo nieuw: Omwonenden die zich er tegenaan bemoeien en kostbare concessies afdwingen. Het alleroudste voorbeeld is het vermaarde Laantje van Van der Gaag. Deze Van der Gaag had in 1847 zijn laantje verkocht aan drie rijke speculanten. Dit drietal weigerde het spoor Haarlem-Delft het laantje te laten kruisen tenzij hun elders gelegen buitengoederen een eigen station zou krijgen, maar – daar gaat de vergelijking mank – aan het kortste eind trokken.

 

Behalve het onderwerp van politieke en juridische controverses zijn spoorwegen het onderwerp van fanatiek hobbyïsme. Wie kent er in zijn omgeving niet zo’n ‘treintjesgek’, die verwoed gegevens verzamelt over rollend materieel. Er zijn tijdschriften en hele ketens hobbywinkels die van bestaan van die hang naar natuurgetrouwheid. En tijdschriften zoals Railhobby die trouw en nauwgezet melden op welke dagen welke treinen waar zijn gesignaleerd. Niets afdingende op deze passie voor weetjes, toch is het prettig dat de geschiedenis van de spoorwegen in Nederland nu eens historisch verantwoord alomvattend is beschreven – voor het eerst.

Auteur Guus Veenendaal paart historisch inzicht aan treintjesgekte. Hij beschrijft de 170-jarige geschiedenis van de spoorwegen in Nederland: van 1834 tot nu. Zo hebben we toch nog een soort jubileumjaar te pakken, herdacht met een kloek boek van 600 bladzijden. Een wat late revanchering voor het schamele jubileumboek 150 jaar Spoor uit 1989. Veenendaal begint bij 1834 omdat in dat jaar de Nederlandse luitenant-kolonel William Archibald Bake de inschrijving openstelde op het benodigde startkapitaal van 12 miljoen gulden voor de IJzeren Spoorweg Maatschappij, waarin koning Willem I met 400 000 gulden wilde deelnemen. Willem I was een belangrijke drijvende kracht achter de komst van spoorwegen in Nederland. Hij maakte een einde aan het gehakketak door in 1838 een Koninklijk Besluit uit te vaardigen.

Zodoende was Nederland er in Europa redelijk vroeg bij. In 1830 had in Engeland de eerste stoomtrein gereden en in 1835 in Duitsland. De Rijnspoorweg, vanaf Amsterdam naar Arnhem had merkwaardig genoeg niet de primeur. Die was voor het eerste deel van het (particuliere) traject Amsterdam-Rotterdam, dat liep tot aan Haarlem. Merkwaardig omdat Amsterdam en Haarlem een hele goede trekschuitverbinding hadden. Dit spoortracé was van de Hollandsche IJzeren Spoorweg, waarvan de naam nog steeds voorleeft in het Haagse station Hollands Spoor.

Er is een mooi jubileumboek uit 1889 (50 jaar) en uit 1939 (100 jaar) maar die geven toch vooral de bedrijfshistorie weer in kale feiten – en heel veel mooie illustraties die deels ook terugkomen in dit boek van Veenendaal. Deze historicus heeft voor het eerste de ongelofelijke rijke spoorwegarchieven overhoop gehaald. Het is ondanks de niet geringe omvang een heel boeiend, verhalend, boek geworden dat prettig leesbaar is en dat daarnaast toch voldoende aandacht besteed aan alle spoorfeitjes waar de echte railhobbyïst zo opgewonden van raakt.

De geschiedenis van de spoorwegen is er overigens eens van touwtrekkerij tussen particulier initiatief en staatsbemoeienis. Het schoot na 1839 niet echt op met de aanleg van spoorwegen. Pas in 1860 greep de staat krachtig in met de aanleg van een negental nieuwe trajecten. De exploitatie daarvan zou echter particulier moeten zijn: door de N.V. Maatschappij tot Exploitatie van Staatsspoorwegen. Niets nieuws onder de zon dus met Prorail en NS.

EvdB

 

Veenendaal, G. Spoorwegen in Nederland van 1834 tot nu. Uitgeverij Boom, Amsterdam, 2004. ISBN 90 5352 980 2. Hardcover, 600 pagina’s rijk geïllustreerd. € 49,50.