Forsiden Alle artikler Infrastruktur Persontrafikk Ny organisering Gods Teknologi Om Jernbanemagasinet Abonnement og arkiv Personvern
Jernbanemagasinets nyhetsbrev

Få våre nyheter på e-post.

Meld deg på

Hva leter du etter?

Teknologi

Batteridrevne tog er nærmere enn du tror


Batteritog er satt i prøvedrift både i Østerrike og Tyskland. Med slike tog er det tilstrekkelig å elektrifisere 25-30 prosent av banene og likevel oppnå full elektrisk drift.


Jernbanemagasinet var nylig med på å teste tog av typen Simens Desiro, et tog utstyrt for å gå på strøm fra både kontaktledning og batterier. Flere av de store togprodusentene har nå slike tog klare.

– Svært interessant, sier Dag Aarsland, som jobber med kjøretøyteknologi i Jernbanedirektoratet.

– Det er ingen tvil om at batteriteknologien nå skyter fart for alvor også på jernbanen.

Fakta

NULLFIB (Nullutslippløsninger for ikke-elektrifiserte baner)

  • Det er lite som skal til: 13 kilometer med kontaktledning mellom Levanger og Verdal, samt på vendesporene i Steinkjer, vil være nok til full elektrisk drift på resten av Trønderbanen når Trondheim – Stjørdal er elektrifisert.
  • Den raske teknologiske utviklingen i transportsektoren er bakgrunnen for Jernbanedirektoratets pågående prosjekt.
  • Rapporten fra direktoratet skal foreligge i slutten av året, og gi svar på «samfunnsmessige kostnadsreduksjoner som alternativ til utbygging av kontaktledningsanlegg.»
  • Nær to tredeler av det norske jernbanenettet – i alt 2 451 kilometer – er elektrifisert. Med batteritog som lader i fart, vil det ikke være behov for kontaktledning i tunneler og på andre utfordrende deler av strekningene hvor det i dag går dieseltog. Det holder å elektrifisere 25 – 30 prosent av strekningene.
  • SINTEF er også koblet til dette arbeidet, og skal oppdatere en tidligere rapport fra 2015 om alternative driftsformer til dieseldrift av tog.

Aarsland er delprosjektleder i Jernbanedirektoratets prosjekt NULLFIB (Nullutslippsløsninger for ikke elektrifiserte baner). Utredningsgruppa har sammen med Norske Tog AS hatt tett kontakt og dialog med togprodusentene og skal avgi sin rapport med anbefalinger i løpet av høsten.

Foruten batteridrift vurderes også hydrogen- og gassdrift samt biodiesel som mulige alternativer.  Men Aarsland konstaterer at produsenter som Siemens, Stadler og Bombardier har utviklet batteritog:

– Med batteridrift unngår vi en rekke problemstillinger som følger med for eksempel gass- og hydrogendrift.

FLERE TYPER BATTERITOG: Her tester Bombardier sine batteritog. Både Bombardier, Siemens og Stadler tilbyr slike tog - i et marked som er i startgropa. (Foto: Bombardier Transportation)

Nettopp godkjent. På et sidespor uten kontaktledning på den lille stasjonen Gänserndorf noen mil utenfor Wien står et togsett og venter. Tilsynelatende er det et ordinært trevogns lokal- eller regiontog tilhørende de østerrikske statsbanene (ÖBB). Siden 2015 har ÖBB fått levert 165 Desiro-togsett. Den vanlige typen er elektrisk drevet, men samtidig har ÖBB og Siemens gått sammen om å utvikle en batteriutgave av samme tog. Det er prototypen som nå står og venter på oss.

– Toget ble godkjent for trafikk for bare få dager siden, sier Gerold Leopold fra Siemens i Østerrike.

Han har vært sentral i utviklingen av toget og kan stolt fortelle om milepælen som nå er nådd:

– Nå i september starter prøvedriften i vanlig passasjertrafikk. Toget skal gjennom vinteren testes inngående på flere baner i Østerrike. Vi skal se hvordan teknologien takler ulike typer bane-, vær- og temperaturforhold, og resultatene skal evalueres før serieproduksjonen starter. Det kan være snakk om justeringer og tilpasninger. Men toget har vi, og batteriteknologien er egentlig bare ekstrautstyr på et vanlig elektrisk togsett.

For å få batteritog til å fungere optimalt bør togrutene ha ledningsavsnitt flere steder underveis. Gerold Leopold, Siemens

Problemfritt og sømløst. – Se her nå, smiler lokfører og instruktør i ÖBB, Martin Berthold. Han har fått kjøretillatelse og tatt toget ut fra sidesporet på batterikraft. På fri linje med kontaktledning legger han inn en bryter. Togets strømavtaker hever seg, og togets motorer endrer energikilde fra batteri- til kontaktledningsdrift. Dermed kan batteriene lades opp på nytt.

Alt skjer helt umerkelig og i full fart.

– Vi kan skifte fra batteri- til kontaktledningsdrift i opptil 100 km/t, forklarer Berthold.

Han er så langt veldig fornøyd med hvordan teknologien fungerer om bord.

– Å kjøre dette toget er i hovedsak helt likt et vanlig elektrisk tog. Akselerasjon og trekkraft er litt svakere på batteridrift enn på ren kontaktledningsdrift, men likevel veldig bra. Vi har hele tiden full oversikt over hvor mye strøm vi har og hvordan vi kan kjøre mest økonomisk, viser han.

På en skjerm foran seg ser han strømnivået på alle de tre batteripakkene som er plassert på taket.

– Ved normale forhold kan jeg nå kjøre rundt 80 kilometer uten kontaktledning, og det er mye mer enn det som trengs på den banen der togene skal i trafikk fra starten av. I området ved St. Pölten i Østerrike går nå batteritoget i vanlig rutetrafikk på en strekning som har kontaktledning på rundt 35 km av en total lengde på 70 km.

I Østerrike er det rundt 25 prosent av banenettet som ikke har kontaktledning, og flere togruter går på strekninger både med og uten ledning.

– For å få batteritog til å fungere optimalt bør togrutene ha ledningsavsnitt flere steder underveis. Her har vi først rundt 30 kilometer med kontaktledning. Deretter er det i tillegg to kortere avsnitt med kontaktledning, inkludert ved endestasjonen. Det gir optimale avstander og gode lademuligheter, sier lokføreren.

Hold deg oppdatert om utviklingen av norsk jernbane

Meld deg på vårt nyhetsbrev!

ÖBB har bestilt 24 togsett av typen som forberedes for batteridrift.

– Det innebærer i hovedsak at de utstyres med noen ekstra festepunkter på taket for batteripakkene og tilhørende utstyr, forklarer Gerold Leopold i Siemens.

– Kan være ideelt.Vi ser tydelig at trenden nå går i retning av tog med nullutslippsløsninger som batteri- eller hydrogendrevne tog.

Ordene tilhører Stefan Baer, kommersiell prosjektleder for Stadler med ansvar for blant annet Norge.

– Som kjent har Norske Tog AS bestilt 14 togsett av type Flirt med bimodal drift. Det betyr at togene fra leveransen av kan kjøres på både kontaktledning og med siste generasjon av dieselmotorer, Euro6. Dieselmotoren plasseres i en liten ekstra mellomvogn, og i denne «power-pack»-vogna kan dieselmotoren senere skiftes ut med batterier. Vi har løsningen klar for dette, så det vil ikke være noe problem å gjennomføre endring fra diesel- til batteridrift når dere er klare for det i Norge, sier Stefan Baer.

SKIFTER: – Vi kan skifte fra batteri- til kontaktledningsdrift i opptil 100 km/t, forteller lokfører Martin Berthold i ÖBB. Dag Aarsland smiler fornøyd.

Løsningen innebærer å skifte ut dieselmotoren i power-packen med fire batteripakker. Og dette er nærmere enn du tror: Stadler har nylig fått en bestilling på 55 Flirt-tog med batteridrift til Schleswig-Holstein i Tyskland. Til Nederland er det bestilt 18 togsett som fra starten av har dieselmotor, men som skal få batteridrift etter hvert.

Stadler har på forespørsel fra Norske Tog gjort vurderinger av flere norske dieselstrekninger med tanke på mulighetene for batteridrift.

Toget ble godkjent for trafikk for bare få dager siden. Gerold Leopold, Siemens

Trønderbanen på batteri? – Vi har blant annet sett på hva som må til på strekningen Trondheim – Steinkjer, forteller Baer. Til grunn for vurderingene ligger nåværende planer for elektrifisering av de første
35 kilometerne til Stjørdal.

Stadlers beregninger viser at det vil være tilstrekkelig å henge opp kontaktledning på de de cirka 13 kilometerne mellom Levanger og Verdal, samt på vendesporene i Steinkjer.

– Togene vil da kunne lade i fart i begge retninger, samt under vendingen i Steinkjer. Da vil dette kunne sikre nok strøm for full elektrisk drift av all lokaltrafikk på banen, sier Stefan Baer.

– Dette er opplysninger som vi selvsagt er gjort kjent med i vårt utredningsarbeid, sier Dag Aarsland.

– Vi har samme type oversikt også for de andre strekningene, og vi ser at vi grovt sett kan nøye oss med å elektrifisere 25-30 prosent av banene for å oppnå full elektrisk drift med denne typen tog.

Endrer hele bildet. – Det vil jo endre hele bildet?

– Ja, det gjør faktisk det! Det er en lang rekke fordeler med å satse på batteridrift på de banene vi her snakker om. I første rekke på Trønderbanen, men med det som i denne sammenhengen er relativt enkle grep kan vi få til elektrisk (batteri-)drift på Rørosbanen og Raumabanen også. For Nordlandsbanen har vi selv gjort noen beregninger i samarbeid med Bane NOR Energi og Norske Tog. Utfordringene der er jo litt annerledes på grunn av lange og tunge godstog, samt fjellovergangen over Saltfjellet. Våre anslag tyder likevel på at vi vil kunne få til nullutslippsdrift av alle tog på Nordlandsbanen ved å elektrifisere om lag 30 prosent av banen. Vi tenker oss da kontaktledning opp og ned Saltfjellet, samt ladestrekninger på 15 – 30 km med passende mellomrom for øvrig. Det betyr sju delstrekninger mellom Trondheim og Bodø med kontaktledning for å kunne framføre et 1000 tonn tungt godstog. Det er viktig å legge til at man på denne måten kan elektrifisere delstrekninger som er enkle å elektrifisere slik at endringer på tunneler og bruer blir minimale. Dette viser at batteridrift på hele Nordlandsbanen vil være mulig, sier Dag Aarsland og legger til:

– Er det mulig på Nordlandsbanen, er det mulig over alt.

Vi ser at vi grovt sett kan nøye oss med å elektrifisere 25-30 prosent av banene for å oppnå full elektrisk drift med denne typen tog. Dag Aarsland, Jernbanedirektoratet

Hybridlokomotiv må utvikles. – Men finnes det lokomotiver for dette?

– Vi har en prinsippskisse klar for hvordan vi kan tenke oss et slikt lokomotiv, sier Ewald Falke. Han er leder for produktutvikling av lokomotiver hos Stadler. Selskapet kjøpte i 2016 opp den kjente spanske lokomotivprodusenten Vossloh, som for øvrig har levert de lokomotivene CargoNet bruker på Nordlandsbanen i dag.

– Våre lok av typen Eurodual finnes i dag i tre utgaver: elektrisk, med dieselmotor og en type med «lastmile»-teknologi, som betyr at loket kan kjøre noen få kilometer på batteri i tillegg til elektrisk. Dette er praktisk ved skifting inn på terminaler uten kontaktledning. I tillegg har vi på tegnebrettet en type for kombinert kontaktlednings- og batteridrift, forteller Ewald Falke.

– Lokomotivet har en fleksibel del midt på som vil kunne brukes til å installere batterier. Men enn så lenge har vi ikke gått videre med dette da vi ikke har tilstrekkelig interesse for slike lok. Det vil påløpe noen millioner i utviklingskostnader for å få fram praktiske løsninger for et slikt hybridlok, sier Falke.

FRA DIESEL TIL BATTERI: – Det vil ikke være noe problem å gå fra diesel- til batteridrift når dere er klare for dette i Norge, sier kommersiell prosjektleder Stefan Baer i Stadler, som leverer nye bimodale tog til Norge.

– Men dersom noen er interessert i et utviklingssamarbeid på dette, er vi mer enn villige til å drøfte saken, reklamerer han. Eurodual er et seksakslet toglok med en aksellast på 21 tonn og godt egnet for tunge godstog på stigningsrike baner slik vi har i Norge.

Enda flere. Det er ikke bare Stadler og Siemens som har batteritog klare for markedet. Også Bombardier har sett det samme, nemlig at batteridrift kan gi store fordeler og gjøre dieselstrekningene utslippsfrie:

– Vi har utviklet et togsett av vår velprøvde regiontogtype Talent for batteridrift, forteller Gaute Vestbøstad i Bombardier Transportation Norge. Toget er i prøvedrift i Tyskland.

Hold deg oppdatert om utviklingen av norsk jernbane

Meld deg på vårt nyhetsbrev!

– Dette er et trevogns togsett der mellomvogna er utstyrt med batterier på taket. Vi vurderte flere alternativer for lading av batteriene, men kom fram til at lading fra vanlig kontaktledning er det suverent beste, sier Vestbøstad.

– Dette er kjent teknologi og betyr ganske enkelt at vi bare trenger kontaktledning på kortere avsnitt av banene for å opprettholde elektrisk drift på hele strekninger. I Tyskland, som er et stort marked, er det fortsatt hele 450 togstrekninger med dieseldrift, og de fleste av disse kan være godt egnet for batteridrift.

– Løsningen vår er modulbasert og kan enkelt overføres til andre togtyper. Vi er allerede i gang med å tilpasse den til Zefiro, som er den mest aktuelle togtypen for det nordiske markedet. Våre tog har en praktisk batterirekkevidde på 100 kilometer, men dette avhenger selvsagt av topografi og temperatur. Togenes batterier kan lades opp igjen i løpet av seks-åtte minutter, både kjørende under kontaktledning og fra ladestasjoner. Vi ser også at batteriteknologien er i rivende utvikling. Det betyr at vi i løpet av få år kan tilby tog med enda større rekkevidde. Dagens batteripakker kan da byttes ut med nye, mens de gamle batteriene kan brukes på nytt til andre formål, sier Gaute Vestbøstad.