Skip to main content
Innovatie: een stand van zaken

Innovatie op het spoor: van denken naar doen!

Al jaren wordt gesproken over spoorinnovaties met technische termen als 3KV, ERTMS en ATO. De reiziger maakt dit allemaal niet uit, die wil gewoon meer en snellere treinen. Maar juist daar kunnen spoorinnovaties bij helpen. Daarvoor is het nodig in actie te komen. In dit artikel lopen we de verschillende innovaties langs en kijken we hoe ver we er mee zijn in Nederland.

De Reiziger Digitaal maart 2023  |  Frank Visser

Nog steeds dieseltreinen: Arriva-trein Groningen - Leeuwarden
Foto: Tim Boric


De innovaties op de weg gaan hard. Auto’s worden in rap tempo elektrisch, chauffeurs worden steeds meer ondersteund tijdens het rijden met allerlei innovatieve technieken en er wordt zelfs al flink geëxperimenteerd met automatisch rijdende auto’s. Ondertussen gaat elektrificatie van de laatste dieselspoorlijnen traag en rijden treinen nog steeds op ruime afstand van elkaar en gestuurd door machinisten en seinen. Het spoor blijft qua innovatietempo achter en dat is zorgelijk. Om reizigers te verleiden te (blijven) kiezen voor het OV is een systeemsprong nodig en vooral tempo.

Elektrificatie

Het spoor liep qua elektrificatie een eeuw lang voor op de auto. De eerste elektrische trein reed in Nederland al in 1908. Sinds enkele jaren rijden alle elektrische treinen op windenergie. Een mooie stap vooruit. Toch dreigt het spoor nu achterop te raken. In 2030 moet elke auto die wordt verkocht elektrisch zijn. Op het spoor is echter nog steeds een paar honderd kilometer niet geëlektrificeerd en wil het ook nog niet vlotten met waterstof- en batterijtreinen. Klassieke elektrificatie van de laatste dieselspoorlijnen levert potentieel veel op: het levert niet alleen milieuwinst op (geen stikstof en CO2 uitstoot, betere luchtkwaliteit, minder geluidsoverlast) maar treinen kunnen ook sneller optrekken en een hogere maximumsnelheid hebben en zijn goedkoper in aanschaf en onderhoud. Dit is gunstig voor de reiziger want die krijgt snellere treinen tegen lagere kosten. Het zou dus een goed idee zijn om een deel van de miljarden euro’s voor klimaatbeleid te gebruiken om versneld af te komen van de dieseltreinen in Nederland.

Stand van zaken elektrificatie

Het Nederlandse spoorwegnet is 3,2 duizend kilometer lang. Van het spoor is 67 procent twee- of meersporig, ruim 70 procent is geëlektrificeerd. Op het hoofdrailnet waar NS rijdt zijn alle treinen elektrisch. De niet-geëlektrificeerde spoorlijnen liggen vrijwel allemaal in het noorden en oosten van het land en worden bereden door treinen in regionale concessies. In 2018 was dit nog 945 km (bron: CBS). Sindsdien zijn Zwolle-Kampen (13 km), Zwolle-Wierden (40 km) en Landgraaf-Herzogenrath (6 km) geëlektrificeerd. De komende jaren wordt Nijmegen-Venlo-Roermond (61 km) geëlektrificeerd. Er loopt verder onderzoek naar elektrificatie van Enschede-Glanerbrug (8 km), Zutphen-Hengelo (45 km) en Almelo-Mariënberg (19 km). Verder komt er bovenleiding op het deel van emplacement van station Leeuwarden waar de treinen naar Harlingen en Stavoren rijden. Deze treinen zijn hybride en kunnen hierdoor vanaf zomer 2024 elektrisch wegrijden uit Leeuwarden en buiten Leeuwarden verder rijden op diesel.

Traject Zwolle - Kampen is inmiddels geëlectrificeerd
Foto: Tim Boric

 

Bovenleidingspanning

Al meer dan 10 jaar is bekend dat het voordelen heeft om de spanning op de bovenleiding te verhogen van 1500 volt (1,5KV) naar 3000 volt (3KV). Er is dan fors minder energieverlies waarmee CO2 wordt bespaard. De investeringen verdienen zich hierdoor terug. Maar belangrijker: treinen kunnen sneller optrekken en er kunnen op grote knooppunten meer treinen tegelijk vertrekken. Er ontstaat hierdoor meer capaciteit op het spoor. Ook kunnen treinen makkelijker doorrijden naar België waar 3KV al de norm is. Ook hier krijgt de reiziger dus een aantrekkelijker dienstregeling. Toch is recent opnieuw een onderzoek naar kosten en baten aangekondigd. Langer wachten maakt realisatie alleen maar duurder. De ombouw van treinen naar 3KV kan als we snel beslissen slim worden gecombineerd met de inbouw van het beveiligingssysteem ERTMS. Nieuwe treinen zouden bij de bestelling gelijk van 3KV kunnen worden voorzien. De elektrificatie van de Maaslijn zou nu het project vertraagd is ook gelijk onder 3KV kunnen plaatsvinden. Dat bespaart kosten. De miljarden euro’s vanuit Europa voor herstel na corona zouden voor de ombouw van de eerste trajecten naar 3KV kunnen worden gebruikt. Anders zou het Rijk deze investering snel zelf op zich moeten nemen.

Stand van zaken bovenleidingspanning

Het Nederlandse spoorwegnet heeft 1500 volt gelijkspanning op de bovenleiding. Alleen De HSL-Zuid, De Rotterdams Havenspoorlijn en de Betuweroute kennen 25000 volt wisselspanning. Voor niet-HSL lijnen is dit niet nodig. Voordeel van de overstap naar 3kV ten opzichte van een overstap naar 25kV is dat treinen geen zware transformator nodig hebben en dat de bestaande bovenleidingmasten kunnen worden gebruikt. In het regeerakkoord van Rutte III uit 2017 zijn extra middelen voor het openbaar vervoer opgenomen. Een deel van deze middelen zou worden ingezet voor de “voorfinanciering van de overschakeling op 3kV bovenleidingspanning”. Sindsdien zijn er echter geen verdere stappen gezet en het wordt in het nieuwe regeerakkoord niet meer genoemd. ProRail geeft in het rapport “De staat van de infra 2021” aan dat het energievoorzieningssysteem van de treinen tegen zijn capaciteitsgrenzen aanloopt. ProRail vraagt zich  openlijk af of de hogere frequenties van toekomstbeeld OV2040 wel mogelijk zijn zonder invoering van 3kV. Momenteel loopt daarom opnieuw onderzoek naar kosten en baten. NS heeft bij de bestelling van nieuwe treinen 3kV wel als “optie” maar heeft dit tot nu toe alleen gebruikt voor de bestelling van de ICNG-Brussel omdat dit op dit moment alleen nodig is voor treinen die naar België rijden. Overigens rijden tussen Essen en Roosendaal en Visé en Maastricht al Belgische 3kV-treinen zonder omschakeling naar 1500 volt. Deze treinen rijden door de lagere spanning op het Nederlandse deel van het traject met minder vermogen. Als de spanning op deze grenstrajecten zou worden verhoogd zouden deze treinen vlotter de grens over kunnen. .

Vanuit Luik vlotter naar Maastricht met 3KV spanning
Foto: Tim Boric

 

ERTMS

ERTMS staat voor European Rail Traffic Management System en is de nieuwe standaard voor treinbeveiliging in Europa waarbij informatie over snelheden en remafstanden via een digitaal systeem aan de machinist wordt doorgegeven. De invoer van ERTMS raakt de komende jaren in Nederland op dreef maar er zou meer uitgehaald kunnen worden wanneer we nadenken over een combinatie met andere innovaties. Al zeker tien jaar is ook de ambitie om de maximumsnelheid op het spoor te verhogen naar 160 of zelfs 200 kilometer per uur op daarvoor geschikte trajecten. Dit is uitgesteld tot de introductie van ERTMS. Laten we zorgen dat voor 2030 deze snelheidsverhogingen zijn doorgevoerd. ERTMS level 3 komt Europees nog nauwelijks van de grond terwijl dit potentieel veel kosten bespaard. De Europese regeringen zouden de spoorsector moeten stimuleren de ontwikkeling te versnellen door concrete trajecten aan te besteden.

Stand van zaken ERTMS

In Nederland is gekozen voor ERTMS level 2. Hierbij krijgen treinen rijtoestemming via een GSM-verbinding in plaats van via seinen. Via apparatuur in de baan en kabels langs het spoor wordt geregistreerd of de baan bezet is. Bij ERTMS level 3 wordt ook de spoorbezetting doorgegeven via GSM en is deze apparatuur in de baan niet meer nodig. Hiervoor is het nodig dat in treinen een zogenaamde Trein Integriteits Module zit die bewaakt of er geen wagons zijn losgebroken. Er zijn wel al verschillende proeven gedaan met ERTMS level 3 maar de Nederlandse overheid ziet dit nog niet als “bewezen technologie”.

In Nederland zal ERTMS level 2 op steeds meer trajecten het huidige ATB-systeem (Automatische Trein Beïnvloeding) vervangen. ERTMS is momenteel geïnstalleerd op de HSL Zuid, Havenspoorlijn en Betuweroute. Daarnaast is het als tweede systeem naast ATB aanwezig op de Hanzelijn en op het traject Amsterdam Bijlmer ArenA - Utrecht Centraal. De bedoeling is dat ERTMS voor 2030 wordt ingebouwd in een groot deel van de treinen en wordt geïnstalleerd op de trajecten Schiphol-Lelystad-Zwolle, Amsterdam-Eindhoven/Tilburg, Rotterdam-Roosendaal/Venlo, Roosendaal-Breda en alle spoorlijnen rond Leeuwarden en Groningen met uitzondering van de trajecten richting Zwolle. De noordelijke lijnen zijn recent toegevoegd omdat het momenteel gebruikte ATB-NG systeem (ATB-nieuwe generatie) daar aan vervanging toe was. Alle nieuwe treinen die NS besteld zijn al voorzien van ERTMS.

Rond Groningen moet ERTMS de komende jaren worden ingebouwd
Foto: Tim Boric

 

Zelfrijdende treinen

Arbeidskosten nemen steeds meer toe en personeel is lastiger te vinden. Automatisch rijdende treinen zijn hier een oplossing voor. In Londen rijdt de Docklands Light Railway al sinds 1987 (!) volledig automatisch. De machinist is nog wel aanwezig maar heeft de functie van conducteur overgenomen en verleent vooral service. De techniek is dus al 35 jaar beschikbaar. Automatisch rijden levert veel voordelen op: treinen kunnen dichter op elkaar, stipter, efficiënter en dus duurzamer rijden.

Natuurlijk is een gemengd spoorwegnetwerk complexer dan een afgesloten metro-netwerk, maar automatisch rijden op het compleet bestuurde spoor is heel wat makkelijker dan op de weg met zijn diversiteit aan verkeersdeelnemers. Er gaat dus iets mis als de zelfrijdende auto van Google er straks sneller is op de openbare weg dan de zelfrijdende trein.

Met automatisch rijdende treinen worden in Nederland voorzichtige stappen gezet in diverse proefprojecten. Maar er ontbreekt een deadline als duidelijke stip op de horizon. Een duidelijk doel zou welkom zijn, bijvoorbeeld: voor 2030 moet er in Nederland op minstens 5 trajecten treinen volledig automatisch rijden, dus zonder machinist. Een goede kandidaat is de Hanzelijn. Daar zijn geen spoorwegovergangen en is rond 2025 de nieuwste ERTMS-versie beschikbaar. Laat hier daarom binnen vijf jaar alle Sprinters volautomatisch rijden. Dan kan tegen zeer geringe kosten de frequentie worden verdubbeld naar een kwartierdienst en hoeft de reiziger niet meer een half uur te wachten in de kou op Kampen-Zuid als hij zijn trein net heeft gemist. Zo’n aantrekkelijk product zal zeker leiden tot groei van het aantal reizigers en daar doen we het voor!

Stand van zaken ATO

ATO staat voor Automatic Train Operation, de zelfrijdende trein dus. ATO kent vier automatiseringsniveaus. Hoe hoger het niveau, hoe zelfstandiger de trein rijdt. Op niveau 1 rijdt de machinist maar wordt deze ondersteund door beveiligings- en adviessystemen. Op niveau 2 rijdt de trein automatisch, maar blijft de machinist verantwoordelijk. Op niveau 3 hoeft de machinist niet meer op de stoel te zitten en kan andere taken vervullen. De machinist blijft wel in de buurt. Op niveau 4 is er geen personeel aanwezig in de trein. Bij noodsituaties wordt van buitenaf ingegrepen. ProRail voert proeven met ATO uit op niveau 2. De eerste testritten waren in 2020 tussen Groningen en Buitenpost. Momenteel lopen er proeven van NS en Arriva met het rangeren van treinen met ATO op het opstelterrein De Vork in Groningen.