Spoor moet naar 25000 volt Meer stagnaties dreigen door tekort aan stroom
UTRECHT - De Nederlandse Spoorwegen staan voor een van de ingrijpendste operaties uit de spoorhistorie. Omdat het steeds drukker wordt op de rails, maar vooral door de komst van de hogesnelheidstreinen en het Betuwespoor komen de grenzen van de stroomvoorziening in zicht en moet het voltage drastisch omhoog: van 1 500 volt gelijkstroom naar 25 000 volt wisselstroom. En dat betekent meer dan het omdraaien van een knop.
Nu al ondervinden de treinen vrijwel dagelijks problemen door het overbelaste leidingnet. Als op Utrecht CS tweemaal per uur vier locomotieven tegelijk optrekken, zakt de spanning. Vooral de dubbeldekker blijkt een geduchte stroomtrekker. Om storingen (kortsluiting en inbranden van de bovenleiding) te voorkomen, rijden de treinen daarom een voor een weg.
Ook op het traject Utrecht-Zwolle, waar doorgaans lange, stroomslurpende, intercity's rijden, kennen machinisten de problemen, evenals op het traject Amsterdam-Alkmaar-Den Helder. En toen vorig jaar de zuidelijke spoorlijn onder Amsterdam gereed kwam (Weesp-Duivendrecht-Amsterdam-Zuid) moest nog in allerijl een extra onderstation (transformator) langs de baan worden gebouwd om de dienstregeling in stand te houden.
Viersporig
Niet bekend
In feite zou men met een verdubbeling van het aantal onderstations tot 300 ook (maar tijdelijk) uit de problemen zijn, maar toen men in Utrecht eens aan het rekenen sloeg, bleek de operatie nauwelijks voordeliger dan omschakelen op een hogere spanning: 2,2 miljard tegen drie miljard.
TGV
Bovendien zou men daarmee niet aansluiten op de komst van de snelle treinen, zoals de TGV uit België en de Duitse ICE, die rond de eeuwwisseling over twee nieuw aan te leggen sporen via Arnhem naar Amsterdam moet gaan rijden. Op de huidige 1 500 volt kan met veel moeite hooguit 200 kilometer per uur worden gereden.
Een definitief besluit is nog niet genomen. Er wordt nog op het plan gestudeerd. Maar in de loop van volgend jaar zal de knoop toch moeten worden doorgehakt, want uitvoering van het project zal ten minste tien tot vijftien jaar in beslag nemen.
Het scenario voorziet in een gefaseerde omschakeling. Begonnen wordt met de nieuwe lijnen: de Nederlandse trajecten van de hoge snelheidslijnen Amsterdam-Parijs en Amsterdam-Keulen en op het Betuwespoor. Direct daarop volgt het rompnet, voornamelijk de lijnen in de Randstad. Later komt dan ook de rest van het spoornet aan de beurt.
'Bicourant'
Tot die opzet is besloten omdat omschakeling naar een hogere spanning ook gevolgen heeft voor de locomotieven. Die moeten 'bicourant' worden gemaakt; dat wil zeggen dat ze op twee spanningen moeten kunnen rijden, net zoals de nieuwste Franse TGV's.
Op de nieuwe lijn Brussel-Parijs-Londen zijn ze zelfs 'tricourant', omdat België en Engeland afwijkende spanningen op hun net hebben: op het Noordfranse net staat 25 000 volt, op het Belgische 3 000 volt en op het Britse traject van Folkestone naar Londen wordt nog met de prehistorische derde stroomafnemer (derde rail: 750 volt) gewerkt.
Reden waarom daar ook nog steeds met een slakkegang moet worden gereden. Een TGV op topsnelheid neemt 8 megawatt af en dat kan het Britse net bij lange na niet bieden.
Trapsgewijs
Door de omschakeling trapsgewijs in te voeren, krijgt NS de gelegenheid de voorzieningen alleen op de nieuwere locs aan te brengen en de oudere hun laatste jaren te laten slijten op nog niet omgebouwde lijnen. Dat spaart weer uit; het ombouwen van de locs wordt toch al geschat op anderhalf miljard, evenveel als de kosten van de omschakeling van het net.
Overigens kan de vraag wie die operaties moet financieren, straks nog een interessant touwtrekken te zien geven. In de nieuwe constructie van het zich verzelfstandigende spoor, heeft Verkeer en Waterstaat alleen nog de geldelijke zorg voor de infrastructuur, de baan met alles erop en eraan, dus ook de bovenleiding. NS moet in principe opdraaien voor de ombouw van de locs. Dat zal nog wel eens problemen kunnen opleveren.
Eén klein lichtpuntje is er dan nog voor het spoor: op de energierekening van jaarlijks 200 miljoen gulden kan bespaard worden. Bij Railned, de overheidspoot binnen NS, die er op toeziet dat het spoornet zo efficiënt mogelijk wordt gebruikt, schat men de besparing op vijf tot tien procent.
Dit omdat er minder weerstandsverliezen (warmte) tussen bovenleiding en stroomafnemer optreden. Bij een hoger voltage kan de loc namelijk met minder stroom toe om toch snel te kunnen rijden.
Viaducten
Behalve de locomotieven zullen ook viaducten moeten worden aangepast. In sommige gevallen zullen ze met enkele decimeters moeten worden opgehoogd om ruimte vrij te maken voor de zwaardere en grotere isolatoren.
Mogelijk is ook de leiding lager te hangen en de stroomafnemer (pantograaf) dieper in te drukken, maar dat houdt wel in dat de trein dan - om draadbreuk te voorkomen - geen 200 of 300 kilometer kan rijden. Een derde mogelijkheid is de baan te verdiepen.
Dat kan, vanwege de betonnen ondergrond, echter niet in tunnels. Reden waarom de treinen in de nieuwe Willemsspoortunnel in Rotterdam, waarschijnlijk op 1500 volt zullen moeten blijven rijden, want bij de bouw is geen rekening gehouden met stroomomschakeling.
Ook het beveiligingssysteem moet gewijzigd, omdat de huidige ATB (automatische treinbeïnvloeding) niet werkt op wisselstroom in de bovenleiding.
Er zal dus een nieuw systeem moeten komen, de NGATB, de nieuwe generatie-ATB. NS experimenteert daar al mee, overigens los van de omschakelingsplannen van de bovenleiding. Het huidige systeem moest toch al worden gemoderniseerd, onder meer omdat het niet werkt bij snelheden onder de 40 kilometer.