Foto: Erik Burås for Samferdsel & Infrastruktur
Emner
Tekst
Lars Holm
Publisert
05.11.2021

Utslippsfri jernbane: Batteriene lades under kjøring av fremtidens tog

Den helt nye utredningen NULLFIB 2 publiseres i disse dager. Rapporten presenterer konsept for batteridrevne tog kombinert med del-elektrifisering av kortere strekninger der batteriene lades under kjøring.

I lang tid har det vært et uttalt mål for politikere og myndigheter å elektrifisere all jernbanetransport i Norge. Helelektrifisering er imidlertid en dyr fornøyelse, nå for tiden bruker for eksempel Bane NOR rundt to milliarder kroner på å elektrifisere cirka 120 kilometer banestrekning mellom Trondheim og Storlien. Hvis en skal elektrifisere dagens dieselstrekninger vil det være snakk om flere titalls milliarder kroner.

– Jernbanedirektoratet har sett at det er behov for å tenke alternativt når det gjelder elektrifisering av de norske banestrekningene, og har derfor iverksatt utredninger av alternativer til dagens dieseltog, sier Dag Aarsland, Prosjektleder i Jernbanedirektoratet.

– I 2019 ble sluttrapporten for prosjektet «NULLutslippsløsninger for Ikke-elektrifiserte Baner» (NULLFIB) levert til direktoratet, som deretter bestilte en utredning som konsentrerer seg mer om batteri i kombinasjon med delelektrifisering av banenettet.

Konseptvalgutredning er nødvendig

Mens NULLFIB brukte Nordlandsbanen som case og ga vurdering og evaluering av nye teknologiske løsninger for drift av jernbane basert på hydrogen, biogass, biodiesel, helbatteri og batteridrift med del-elektrifisering så konsentrer NULLFIB 2 seg om batteriteknologiske løsninger med del-elektrifisering.

Foto: Erik Burås for Samferdsel & Infrastruktur

– Etter NULLFIB ble det tatt beslutning om en videreføring av prosjektet, NULLFIB 2, der vi har konsentrert oss om batteri og delelektrifisering, som vi i disse dager publiserer, sier Aarsland.

– Essensen i rapporten er at en overgang til batteridrift på de ikke-elektrifiserte delene av det norske banenettet er teknologisk gjennomførbart. Med denne rapporten har Jernbanedirektoratet utarbeidet et grunnlag med anbefaling om å gjennomføre en konseptvalgutredning (KVU). I NULLFIB 2 har vi konsentrert oss om teknologiske muligheter, imidlertid vil en KVU også omfatte flere alternative nullutslippsløsninger samt samfunnsøkonomiske analyser.

Raske steg behøves

En kjensgjerning er at i kommende tiårsperiode skal en god del togmateriell skiftes ut, og kravspesifikasjoner til dette må foreligge fem år i forveien. Dermed har tidsaspektet mye å si for hvor mye materiell man eventuelt må skifte ut etter relativt kort tid.

– Tidsaspektet har en del å si, spesielt gjelder dette Nordlandsbanen, sier Aarsland.

– Godsselskapene sitter også med investeringstanker, da ønsker også disse å vite hvilken infrastruktur de har å forholde seg til. Av disse grunnene bør en KVU foreligge i løpet av 2023, og deretter legges inn i neste nasjonale transportplan.

Elektrifisere der det er enklest

Banestrekningene som ikke er planlagt elektrifisert i dag er Nordlandsbanen og Rørosbanen, samt de kortere strekningene Raumabanen og Solørbanen.

– Vi kan si at et tog skal kunne kjøre opptil 100 kilometer mellom ladingene, og for å få til en effektiv kjøretid så må togene kunne lades mens de kjøres, sier Øyvind Gebhardt, Delprosjektleder for Bane NOR i NULLFIB 2 - utredningens delrapport 2 om banestrøm.

– Nordlandsbanen og Rørosbanen er aktuelle for lading over lange strekk, og her tenker vi at vi bygger ladestrekk på 20 - 25 kilometer der vi bruker kontaktledning for fremdrift samtidig som at batteriene lades. Å elektrifisere bare der det er enklest er et poeng. Med delvis elektrifisering slipper vi i stor grad unna elektrifisering i tunneler og under bruer, dette fjerner store kostnader.

Store besparelser

Alle tunneler på de gamle banestrekningene har profiler som er akkurat store nok til at togene kan kjøre i dem. Full elektrifisering av strekningene vil dermed medføre at alle tunneler må utvides for å skape rom for kjøreledning i tunneltaket, noe som vil være svært kostnadsdrivende.

Foto: Erik Burås for Samferdsel & Infrastruktur

– Når vi del-elektrifiserer snakker vi imidlertid om ned mot en firedel av investeringene i forhold til full elektrifisering, sier Gebhardt.

– Likevel vil også delvis elektrifisering medføre store investeringer, tommelfingermessig kan vi si 10 millioner kroner per kilometer. Når vi regner sammen alle kilometerne på disse strekningene blir det selvsagt kostbart, og dermed kreves det at en KVU igangsettes før investeringsbeslutningene.

Batterienes levetid er kritisk

Mens elbilister sliter med rekkeviddeangst er ikke dette noe som preger Jernbanedirektoratet og Bane Nors representanter i NULLFIB 2.

– Behovet er ikke økt rekkevidde, vi trenger lavere priser og lengre levetid, dette har noe å si for hvor mye det koster å drive jernbane, sier Atle Einarson, som har vært delprosjektleder for NULLFIB 2 - rapportens tillegg 1 som omhandler batteriteknologi.

– Kjøretøyprodusenter mener at batteri kan ha levetid 10 år, vi ønsker oss imidlertid 15 år. Hvis vi klarer å oppnå dette trengs batteribytte bare en gang i løpet av kjøretøyets levetid.

Størrelsen teller

Batteriteknologi er under rivende utvikling. Flere store forskningsprosjekt i EU er i dag i gang med å finne ut hvordan batterier kan produseres uten bruk av kobolt samt gjøres lettere og vare lenger.

– Vi kan forvente at når vi setter inn et batteri i et tog i 2030 vil dette være lettere, mer kompakt og ha vesentlig bedre kvalitet enn dagens teknologi. Levetidsmessig har det også en del å si at en ikke fullader batteri hele tiden, så størrelsen har sitt å si. Hvis behovet for eksempel er 2 MWh (Megawatt-timer) batteri og du installerer 3 MWh så har du et behagelig ladingsområde som øker batterienes levetid, avslutter Einarson.

Hold deg oppdatert med nyhetsbrev fra Samferdsel & Infrastruktur