Sliping av jernbaneskinner på Ofotbanen. Foto: Bjørn Larsen/Bane NOR
Emner
Publisert
04.06.2021

Sensorteknologi skal gi mer og tryggere jernbanetrafikk gjennom Arktis

Hvordan kan lengre, raskere og hyppigere tog krysse arktiske regioner der bakken har vært frossen hele året, og nå smelter?

Når temperaturen varierer fra + 35° til - 40° og værforholdene er ekstreme, kan det være utfordringer med trygg jernbanetransport. I EU-prosjektet ARINKA (Arctic Railway Infrastructure in Kolarctic) jobbes det for å gjøre Kolarctic jernbanenettverk mer pålitelig og effektivt. Stikkordet er nye sensorteknologier.

– Moderne målesensorteknologi gjør togtransport sikrere ved at feil og skader på jernbaneinfrastrukturen kan avdekkes på et tidlig stadium. Ved å overvåke nedbrytningen av jernbanen kan vedlikeholdet gjøres mer proaktivt, sier forskningsleder Rune Nilsen i SINTEF Narvik.

Togets år

Tog er et trygt og bærekraftig transportalternativ, og i Europa er det en økende etterspørsel etter togreiser. EU har faktisk erklært 2021 som "European Year of Rail". Initiativet er en del av European Green Deal, med sikte på å støtte rene og billige former for privat og offentlig transport, og oppnå en reduksjon på 90% i transportutslipp innen 2050.

Behovet for effektiv transport av varer og passasjerer gjennom store villmarksområder gjør jernbanenettverket i den arktiske regionen enda viktigere.

Vi snakker om Nord-Finlands jernbane, Murmansk-nettverket i Russland – med tusen kilometer skinner som transporterer mer enn 20 millioner tonn varer per år, svenske Malmbanan og norske Ofotbanen; de mest belastede linjene i Europa med 35 millioner bruttotonn per år, hvorav det meste er jernmalm fra de svenske gruvene som sendes ut i verden fra havnen i Narvik.

Klimaendringer gir store utfordringer

Det meste av Kolarctic-nettverket er bygget i tynt befolkede og noen ganger utilgjengelige områder, noe som gir utfordrende forhold for reparasjon og vedlikehold av jernbanen. Svært lave temperaturer, frosne omgivelser og lange perioder uten dagslys påvirker både infrastruktur og utstyr.

På grunn av den økende gjennomsnittstemperaturen påvirker kraftig regn og snøsmelting dreneringssystemene langs linjene, og deler av banefundamentene som tidligere var frosset hele året, begynner nå å tine. Dette presser eksperter til å foreslå kunstig frysing som et tiltak for å stabilisere fundamentet.

Økt trafikk utfordrer gammelt jernbanenett

Det meste av jernbanenettverket ble bygget tidlig på 1900-tallet, og selv om linjene har blitt oppgradert gjennom flere tiår, er mange elementer fra da traseene ble bygget, fremdeles i bruk. Som en konsekvens er det et misforhold mellom eksisterende infrastruktur og forventet vekst i jernbanetrafikk, som innebærer økt slitasje og potensielt hyppigere feil eller hendelser.

Derfor har de fire landene – Sverige, Russland, Finland og Norge – besluttet å gå sammen om et grenseoverskridende initiativ gjennom Kolarctic CBC prosjektet ARINKA. ARINKA er et forsknings- og utviklingssamarbeid mellom ni akademiske institutter, universiteter og jernbaneselskaper spredt over hele regionen.

Her kombineres ressurser og kompetanse for å finne svar på en felles utfordring; oppgradering av jernbanenettet gjennom mer robuste infrastrukturløsninger, mer kostnadseffektivt vedlikehold og mer effektiv overvåking.

Først ble det gjennomført en omfattende kartlegging av jernbanene i regionen for å få en oversikt over de ulike problemene og reparasjonsmetodene. Mange utfordringer kom for dagen, som korroderende jord i kystområdene i Nord-Finland, utfordringer med vedlikehold i våtmarkene i Kola-området fra både frostskader om vinteren og myggsvermer om sommeren, og skinnebrudd på den bratte og svingete Ofotbanen.

Dataene fra hvert enkelt land brukes nå som grunnlag for å utvikle beste praksis og utviklingsplaner for hele regionen. En av hovedlinjene i arbeidet gjelder overvåking og sensorteknologi, samt analyser av store datamengder; ekspertene studerer sensorene som brukes i hvert land for å samle inn data og for bedre å overvåke jernbanesystemet.

En av partnerne, Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University, har utviklet et nytt verktøy for å løse termofysiske oppgaver innen jernbanekonstruksjon på permanent eller sesongfrossen jord. Den moderne numeriske programvaren er nå testet, og funnene vil snart bli delt.

Skal foreslå felles retningslinjer

Ved å dele og dra nytte av hverandres kompetanse, tar partnerne sikte på å komme med felles retningslinjer til fordel for hele regionen.

Ett av de mest interessante tiltakene kommer fra St. Petersburg State Transport University; de har nemlig etablert et doktorgradsprogram kalt "Utvikling av transportnettverket i Kolarctic". En avtale for utdanning og vitenskapelig samarbeid mellom St. Petersburg-institusjonen, SINTEF Narvik og UiT Norges arktiske universitet er allerede undertegnet.

Hold deg oppdatert med nyhetsbrev fra Samferdsel & Infrastruktur