Hoge-snelheidstreinen:
hoe, waar, wanneer?
,,Het zal nog spannend worden de
komende jaren”. Met deze woorden
besluiten Rietveld en Rouwendal hun
artikel over hoge-snelheidstreinen
(HST) in Nederland (ESB, 1 juli 1987).
Hun uitspraak hangt samen met de vele problemen en vaagheden die nog
rond het HST-project hangen en die in
hun artikel op systematische en duidelijke wijze worden gesignaleerd. Maar
die uitspraak zal zeker ook geldigheid
hebben voor het feit dat zij niet (of nog
niet konden) ingaan op de z.g. vierde
variant: de magneetbaantechniek. De
ontwikkelingen in verband met deze
variant zijn echter thans in zo’n
stroomversnelling gekomen en dragen
zo’n revolutionair karakter dat het zeker zinvol is deze variant ook in de beschouwing te gaan betrekken.
In snel tempo worden thans nieuwe
produkten en nieuwe processen ontwikkeld en commercieel bruikbaar gemaakt. Wel dreigt daardoor een snelle
veroudering. Een zorgvuldige afweging van het moment van introductie
van nieuwe technologieen is dus wel
essentieel. Een voorbeeld van een
snelle introductie van een nieuwe technologie was de Concorde, die nu nog
maar op een enkel traject rendabel in
te zetten is (nog zonder de ontwikkelingskosten te recupereren). Eerst
thans, nu nieuwe materialen ter beschikking staan en de motortechniek
voldoende ontwikkeld is, kan supersoon vliegen opnieuw worden overwogen. De Concorde was een nieuwe
conceptie die met een feitelijk al verouderde technologie was ontworpen.
Voor de hoge-snelheidstreinen van het
type TGV dreigt nu een zelfde gevaar.
De doorbraken die zich op het gebied
van de supergeleiding thans aan het
voltrekken zijn vormen daarvan de
oorzaak.
Als metalen de temperatuur van het
absolute nulpunt hebben (-273°C)
verliezen zij hun elektrische weerstand
en worden supergeleidend. Stroomverlies treedt niet meer op en zeer
krachtige magnetische velden kunnen
tot stand komen. Het bereiken van 0°
Kelvin was echter tot voor kort moeilijk
en kostbaar. Recent is het echter door
een nieuw soort geleidend materiaal
mogelijk geworden bij veel hogere
temperaturen en op minder kostbare
wijze supergeleiding tot stand te brengen. Japan en de VS zijn er druk mee
doende, in Europa heeft IBM in Zurich
baanbrekend werk verricht in samenwerking met de Universiteit van Leuven en ook Philips is op dit gebied zeer
actief. Men hoopt binnen afzienbare
tijd zelfs supergeleiding bij kamertemperatuur te bereiken.
Tot nu toe was het zeldzame en kostbare helium nodig om onder sterke
druk (vloeibaar maken) de nodige koeling te leveren. Maar nu zijn keramische composiet materialen ontwikkeld
die reeds bij 98° K supergeleidend worden en waarbij koeling door vloeibare
stikstof reeds mogelijk is (dus ook
goedkopere compressoren). Deze ontwikkeling gaat thans in zeer snel tempo voort.
Het systeem van sterke magnetische velden door supergeleiding wordt
in het vervoer reeds toegepast en wel
in Japan met de ‘maglev’ (= magneti-
T.
cally levitated superfast)-trein. In 1979
ontwikkelde de Japan Railway Group
het prototype van zo’n trein voor een
onbemande proef op een testbaan, later gevolgd door bemande proeven. Er
werden sneltieden bereikt van 321 mijl
per uur met lage temparatuur supergeleidendeelektromagneten. Gekozen is
voor de supergeleidende elektromagneten omdat deze sterkere magnetische velden opwekken en daardoor
dus een groter hefvermogen hebben.
Ook de voortstuwingskracht is groter.
De trein zweeft in een betonnen bak en
kan dus niet ontsporen, terwijl schokken en trillingen niet optreden. Veiligheid en reizigerscomfort zijn dus zeer
groot. Het produkt is dan ook duidelijk
superieur ten opzichte van de TGV.
Een nadeel is (nog) dat van het dure
helium gebruik gemaakt moet worden,
waardoor ook in elke wagen een zware
compressor aanwezig moet zijn. Door
de recente ontwikkeling kan dit bezwaar echter snel ondervangen worden en zullen niet alleen de investeringskosten, maar ook de exploitatiekosten snel gaan dalen.
West-Duitsland werkt met hetzelfde
principe van magnetische treinen,
doch gebruikt (nog?) conventionele
elektromagneten. Er zijn nog enkele
andere verschillen in vergelijking met
de Japanse trein, doch deze zijn voor
dit artikel minder relevant. Gemeen
hebben beide systemen dat er een geheel eigen infrastructuur voor gebouwd moet worden: een zweefbak of
een geleide balk op betonnen palen.
Deze infrafructuur heeft duidelijke
voordelen boven de conventionele
spoorinfrastructuur. Zij werkt minder
landschapscheidend en is ook in stedelijke agglomeraties in te voeren. In
dit verband valt b.v. te denken aan de
Rotterdamse metro in het zuidelijke
stadsdeel.
In Europa leeft sterk de wens een
netwerk van snelle treinen in het gebied van Parijs-Keulen-Amsterdam te
ontwikkelen. Uit het artikel van Rietveld en Rouwendal blijkt dat de Franse
trajecten bedrijfseconomisch het best
renderen. Men gaat daar het net dan
ook uitbreiden in zuidelijke richting en
naar de Kanaaltunnel.
Het net in de noordwesthoek zal echter een geringere rentabiliteit hebben,
zeker als gedeeltelijk van de bestaande infrastructuur gebruikt gemaakt
moet worden. Het is ook weinig aantrekkelijk een trein gebouwd voor hoge
snelheden op (grote) trajectgedeelten
beneden zijn kruissnelheid te laten rijden, terwijl bovendien de reistijdbesparing veel kleiner wordt. Het is
niet alleen bedrijfseconomisch onverantwoord, het verhoogt ook de concurrentiekracht ten opzichte van auto en
vliegtuig bepaald niet. Zo bleek ook het
subsoon vliegen van de Concorde economisch onverantwoord.
Een ander punt dat Rietveld en Rouwendal terecht aansnijden, is de invloed van hoge-snelheidstreinen op
verschuivingen in de economische
structuur. Het bestaande spoorwegnet
is in wezen nog altijd een produkt van
de negentiende eeuw met concentratiepunten in de nationale hoofdsteden
(stervormig net). Dit oude net voldoet
niet meer aan de eisen die de ruimtelijke economische structuur van het huidige Europa stelt. Er zijn verschillende
nieuwe economische concentratiepunten ontstaan of nog aan het ontstaan die buiten het nu geplande net
van hoge-snelheidstreinen vallen. Te
denken valt b.v. in Nederland aan een
industriegebied rond Eindhoven, aan
de nieuwe industriegebieden in ZuidDuitsland, Oostenrijk en Zwitserland.
Terecht wijzen Rietveld en Rouwendal
dan ook op een bevoordeling die voor
de Randstad zal optreden. Anderzijds
dient ook te worden vermeld dat met
een conventionele hoge-snelheidstrein een economised belangrijk centrum als Antwerpen weer niet bediend
kan worden. Ruimtelijk-economisch
heeft het TGV-plan dan ook nogal wat
bezwaren. Een Maglev-systeem kan
die echter ondervangen.
Gezien de ontwikkelingen op het gebied van de supergeleiding bij treinen
(Japan) of die van de conventionele
magneettreinen (Duitsland) is een
TGV een voor de huidige techniek weliswaar geavanceerd apparaat, maar in
het licht van de recente vindingen in
feite al een verouderde technologic.
In deze reactie op het artikel van
Rietveld en Rouwendal is niet ingegaan op aspecten van kosten, opbrengsten, investering, financiering
e.d. De bedoeling is slechts een aanvulling te geven op hun artikel in het
licht van de revolutionaire veranderingen op het gebied van het vervoer die
op grand van de supergeleiding kunnen worden verwacht. De nieuwe ontwikkelingen zullen nl. tot zeer sterke
kostendalingen bij magneettreinen leiden. Bovendien kan er een geheel
nieuw net mee worden opgebouwd,
aangepast aan de hedendaagse Europese vervoersstromen. Veiligheid,
comfort en reistijdbesparingen zullen
zeer groot zijn.
Het is de moeite waard in dit licht een
definitieve keuze voor een Europees
hoge-snelheidsspoorwegnet niet te
snel te nemen. Wij kunnen beter iets later de eenentwintigste eeuw ingaan
met een Europees vervoersapparaat,
dat voldoet aan de eisen van de komende tijd, dan nu snel met een in wezen al verouderde technologic de toekomst te belasten. Men zij zich de lessen van de Concorde indachtig.
H.C. Kuiler
Naschrift
Wij danken professor Kuiler voor zijn
reactie op ons artikel. Wij zijn het met
hem eens dat de ontwikkelingen op het
gebied van de supergeleiding fascinerend zijn en inderdaad kunnen bijdragen tot een verbetering van de magneetzweeftechniek. Het gaat ons te ver
de hoge-snelheidstreinen, gebaseerd
op de wielrailtechniek te vergelijken
met de Concorde. Een belangrijk verschil is dat de Concorde nooit echt rendabel geweest is, terwijl de huidige
Franse TGV-lijn tussen Parijs en Lyon
een groot succes is ook in financiele
zin.
Inderdaad kunnen met de magneetzweeftechniek hogere snelheden bereikt worden en is het comfort hoger
dan bij de wiel-railtechniek. Volgens de
huidige berekeningen voor de verbindingen tussen Parijs, Brussel, Amsterdam en Keulen is het rendement van
de magneetzweeftechniek echter lager dan van de wiel-railvarianten. Dit
komt vooral door de hogere aanlegkosten. Voor de magneetzweeftechniek moeten immers volledig nieuwe
lijnen worden aangelegd, dit in tegenstelling tot de wiel-railvarianten, waar
men gedeeltelijk gebruik kan maken
van bestaande trace’s.
Zal de toepassing van supergeleiding tot een aanzienlijk hoger rendement leiden voor de magneetzweeftechniek? Wij betwijfelen dat. De investeringen in materiaal en de
exploitatiekosten zullen afnemen door
deze innovatie. Aangezien de investeringen in infrastructuur zo overheersend zijn, zal dit evenwel slechts een
beperkt effect hebben op het rendement.
Ook op het punt van de ruimtelijke
inpasbaarheid zijn wij minder optimistisch dan Kuiler. Het is niet voor
niets dat de halteplaatsen die tot nu toe
genoemd zijn voor de magneettrein, in
de periferie van de grote steden liggen:
Rotterdam-Alexander en Schiphol. Wil
men de lijn via Rotterdam CS en
Amsterdam CS laten (open, dan zal
men met zeer grote uitgaven voor infrastructuur te maken krijgen, en daarmee met een verlaging van de tot dusver berekende rendementen.
Verder zij opgemerkt dat op het punt
van de ruimtelijk-economische effecten de wiel-railvarianten en de magneettreinvariant niet wezenlijk zullen
verschillen. Ook voor de magneettrein
geldt immers dat de hoogste rendementen worden bereikt wanneer het
een verbinding tussen economische
zwaartepunten betreft. Vindt met rendement belangrijk, dan komt de
Randstad als eerste in aanmerking
voor een verbinding, ongeacht welke
vervoerstechniek wordt gekozen.
Ten slotte nog twee correcties op de
bijdrage van Kuiler:
– Antwerpen wordt weliswaar niet bediend in alle wiel-railvarianten,
maar wel in sommige;
– Kuiler stelt dat de rentabiliteit lager
blijkt te zijn naarmate meer gebruik
wordt gemaakt van bestaande infrastructuur. In werkelijkheid is het
net andersom. De variant waarbij in
Nederland gebruik wordt gemaakt
van het bestaande trace leidt juist
tot de hoogste rentabiliteit, zowel
voor Nederland apart, als voor het
project als geheel.
Piet Rietveld
Jan Rouwendal
687