fredag 27 februari 2009

Maglev - dyrt och slösaktigt?

Det har kommit en del påståenden om att Maglev bara är onödigt dyrt och drar otroliga mängder elkraft. Framförallt bland folk som tror att de är miljövänliga har de kommit mest massiv kritik. Kritiken har främst varit i 3 punkter.
1: Det är otroligt dyrt.
2: Det drar MYCKET mer energi än konventionella tåg.
3: Det är fullständigt onödigt, vi behöver ingen maglev, ingen vill ändå åka så fort.

1: Kostnad
Detta är delvis sant. Transrapid senaste genomförda projekt hamnade på runt 135Mkr/(spår*km) (inklusive tåg och stationer). Som jämföresle beräknas ostlänken gå på en kostnad på 15miljarder på 150km dubbelspår, motsvarande 50miljoner/(spår*km) (inkusive stationer, exklusive tåg). Ett 4vagnars pendeltåg av typen X61 kostar ca 50miljoner. Regionaltåg kostar något mer, runt 80miljoner styck. För att trafikera sträckan behövs ca 10 pendeltåg, 8 regionaltåg och 4 snabbtåg, totalt dryga 2 miljarder. Nu hamnar priset på 135Mkr och runt 60Mkr för konventionel järnväg. Detta kan jämföras med 20Mkr/km för 2+1 väg, 22Mkr/km för 2+2 väg och 40Mkr/km för motorväg eller 812Mkr/km för hallandsås tunnlen.

Kostaden är sådeles dubbelt så hög för transrapid som för kovnetionell järnväg. Men transrapid har mer än dubbelt så hög kapacitet, man behöver därför bara hälften så många spår.

Nu kommer alltid någon gnällspik och gnäller på att det blir betydlgit sämre med enkelspår eftersom tågen inte kan mötas. Detta är dock inte alls fallet.
Image Hosted by ImageShack.us
De mörkblåa expresståget avgår lika ofta från respektive station som de röda expresståget. Ljusblåa regionaltågen avgår dubbelt så ofta från alla stationer som det oranga gör. Systemet går att göra betydlgit mer advancerat med 2 eller flera mellanstationer. Och om man har 3 mellanstationer eller mer kan man köra med expresståg i båda riktningarna (som möts på mötespår på den mittersta mellanstationen). Detta går inte att göra med konventionella tåg. Dels blir kapaciteten för låg, dels så blir turtätheten för låg och dels hinner de helt enkelt inte undan för varandra.
I detta fallet går de röda tåget 30% snabbare än de oranga . Det ljusblåa tåget går 100% snabbare än de oranga, och de mörkblåa går 50% snabbare än det ljusblåa. Då de ljusblåa stanar ofta blir dock skilnaden i medelhastighet betydligt större. Detta skulle kunna representera följande tåg i verkligheten.
Regina eller X40: 200km/h
Gröna tåget: 260km/h
Transrapid lokal: 400km/h
Transrapid express: 550km/h
Vad som hände med lokaltåget? Ja de fick inte vara med. Helt enkelt för att lokaltåg redan idag på många håll runt om i sverige redan använder egna dedikerade järnvägar. Och i fallet med Ostlänken kommer de större delen av vägen vara 3 och 4spårigt.
Faktum är att magnettåg på vissa sträckor faktiskt kan bli billigare än konventionell järnväg. Över hallandsåsen skulle detta defintivt varit fallet eftersom magnettåg inte behöver tunnel. I stället för att bygga 8km igenom åsen skulle man kunna bygga nära 100km. Detta motsvarar sträckan Ängelholm till Götteborg, vilket inkluderar sträckan över åsen.

Blir inte byggprojekt alltid dyrare än vad man räknar med? Ja och nej. Förvisso blir byggprojekt i princip alltid dyrare enligt inflationsuppräkning, detta är dock något som man normalt sett räknar med, även fast journalisterna ofta strunta fullständigt i det. Att byggprojekt drar över budgeten på grund av oförutsedda utgifter är förvisso vanligt för projekt sin innebär stora markarbeten, så som tunnelbyggen och järnvägsbyggen. Transrapid byggs dock på en upphöjd spårbana (vilket är en av faktorerna till de dyrare priset) vilket gör att man slipper markarbete och tunnelbygge. Risken för att budgeten ska övertraseras minskar därför kraftigt. Notera att sifforna jag har är för transrapid en riktig siffra, vad de faktiskt kostade på riktigt, men för Ostlänken en projekterad siffra.

2: Energi och miljövänlighet.
Transrapid lyfts av en elektromagnet. Den drar energi lika mycket energi om tågt åker långsamt som fort. Detta leder till de något underliga samanbandet att transrapid drar mindre energi i 200km/h än i 100km/h.
Transrapid är även mycket mer strömlinjeformat än ett konventionelt tåg, detta gör att de förbrukar mycket mindre energi i höga hastigheter och är dessutom avsevärt mycket tystare. Kan man inte göra ett vanligt tåg bättre? Nej, hjulen måste fortfarande vara runda, en begränsning som inte finns för magnettåg.
Så kruxet är att vid 150km/h tar lyfteffekten mer energi per km än ett normalt tåg vid men sedan går de snabbt ut för. Extremt snabbt.

Bränsleförbrukning per 100km per passagarare
Överst: Lite större bil med 4 passagerare.
Mitterst: Gröna tåget, fullsatt
Nederst: Transrapid fullsatt.
Grafen är ett närmevärde över hur de ser ut, mest för att få en uppfattning. Notera att bränsleförbrukningen på inget fordon sjunker om man kör långsammare. En normal bil drar faktiskt minst bränsle mellan 60-70km/h. Detta beror på saker som rullmotstånd, friktion och utrustning så som AC i bilen. Ju tyngre bilen är och ju mer utrustning man har igång, ju högre blir optimum punkten. För en liten bil så som en Nissan Micra ligger punkten på runt 55km/h men för en stor och bil så som en S80 med 5 passagarare och AC:n på max så ligger den närmare 85km/h.
För ett tåg är faktiskt utrustning så som AC och belysning en förvånansvärt stor del av energiförbrukningen i låga hastigheter. Detta beror främst på att tåg på grund av sitt låga rullmotstånd och bra aeodynamik helt enkelt drar väldigt lite energi för att drivas frammåt i låga hastigheter. Notera här att de är de exprimentella gröna tåget som jag jämför med. Detta tåg är betydlgit effektivare än X2000 eller de utlänska konkurenterna. Notera att gröna tåget har en optimalpunkt på runt 130-150km/h. Att köra långsamt med tåg är helt enkelt kontraproduktivt.
För transrapid är den lyftande effekten för elektromagneten fullständigt dominant i låga farter. Aerodynamik är mer än dubbelt så bra som för ett konventionellt tåg, därför är de kvadratiska delarna mindre än hälften så höga. Att köra fort med transrapid är helt enkelt nödvändigt för att de ska bli energisnålt. Under 100km/h förbrukar de helt enkelt enormt mycket energi. Men faktum är att över ca 280km/h förbrukar transrapid mindre energi än alla nu existerande tåg.
Detta argumenteras ofta med att de är onödigt att åka fortare och att de trots allt tar mer energi ändå. Detta är inte helt sant. Det är visserligen sant att en transrapid i 400km/h drar mer energi än en transrapid i 300km/h. Men en transrapid i 550km/h drar faktsikt mindre än en ICE (tyskt snabbtåg) i 300km/h. Här kommer en total jämföresle.

Alla värden normerade i liter olja per person och 100km
A321: Ett flygplan i 900km/h och 220 personer om bord
Loktåg: Normalt tåg med 5 vagnar dragit av ett lok, 372personer, 130km/h
X40: Regionaltåg, ersätter ofta loktåg, 5 vagnar 37, 425personer, 200km/h
X2000: Det svenska snabbtåget. 1 dragenhet, 6vagnar, 396personer, 200km/h
Gröna tåget: Exprimentellt svenskt tåg, 6 motorvagnar, 480personer, 280km/h
ICE (E): Tysikt expresståg, 14vagnar, 826personer, 826personer, 300km/h
ICE: Tyskt expresståg, annan komfiguration, 6vagnar, 354personer, 250km/h
Transrapid: Magnettåg, 5vagnar, 500personer, 400km/h
Transrapid (E): Annan konfiguration, 10vagnar, 10000personer, 550km/h
V70: Vanlig svensk bil, 4 personer, 120km/h
Buss 44platser: Normal buss, 90km/h 44passagerare.

Jag har här inte tagit hänsyn till flynadsgrad. Normalt sett så har flygplan och långdistans tåg högre fylnadsgrad. Som kanske synes så liknar inte min graf SJ reklam specielt mycket. Detta beror dels på att SJ reklammakare inte kan räkna och dels på att de mäter CO2 utsläpp och antar att deras tåg går på vindkraft. Detta är dock endast sant för en bråkdel av flottan under perioder då de blåser skapligt mycket.
Saningen är i vilket fall som helst att magnettåg inte tar specielt mycket energi, ens i 550km/h. I 400km/h drar transrapid mindre energi än både en buss ett tyskt snabbtåg, en bil och svenska loktåg.

3: Hastigheten.
Varför vill man åka så fort? Det kan finnas flera anledningar till detta. Den vanligaste är att man vill komma en lång sträcka på kort tid, en annan kan vara att man helt enkelt tycker det är kul.
Jag skulle påstå att den främsta orsaken är inget av de ovan nämda. Utan snarare....
1: Konkurera ut medeldistans flyget.
2: Konkurera ut kortdistans flyg och långa bilresor.
3: Flytta över trafik från lansväg till järnvägen.

Kan inte tåget konkurera med kortdistans flyget redan idag? Nja på vissa sträckor är de fallet, men på sträckan Stockholm-Malmö och Stockholm-Köpenhamn går det inte så bra. Detta beror delvis på kapacitets brist som leder till höga priser, och delvis på att de helt enkelt går lika fort att köra bil, och i många fall är billigare.

Hur kan en bil i 120km/h slå ett tåg i 200km/h? Det beror på väntetider. Tåget måste stana vid varige enskild station. Och dessutom måste passagerarna vänta på tåget... och vara i tid. Detta för att inte räkna med tiden det tar att ta sig till och från tågstationen (vilket jag inte har räknat med). Faktum är att X2000 inte håller 200km/h i genomsnitts hastighet, utan snarare runt 130km/h.

Här jämförs tre vanliga resemål, dels för att de är populära, och dels för att de ligger i linje.
Stockholm-Köpenhamn, helt enkelt ett väldigt vanligt resemål.
Stockholm-Paris, populärt resemål.
Stockholm-Malga, för att spanien är trevligt, och de är så långt man kan åka i den riktningen utan att trila av kontinenten.

Hur kan transrapid i 550km/h slå ett flygplan i 900km/h. Jo för att på utrikesresor måste man vara på plats 120minuter före start och sedan tar de ett tag att hämta baggaget, dessutom kör flygplanet inte 900km/h i genomsnittshastighet. Helt plötsligt finns de ingen poäng med flyg i europa. Och varför skulle någon vilja ta bilen till paris när de bara tar 3 timmar med tåget?

Övriga vanliga frågor:
?Varför tar transrapid vagnarna mycket fler personer än X2000 vagnarna?
!För att de är betydligt större. Dels är de längre 30 meter långa i stället för 26. Kopplingen mellan vagnarna är dessutom kortare vilket ökar den effektiva längden. Dels är de bredare, strax under 4 meter vilket medför att man ledigt kan ha 5 stolar i bredd. I kina har man faktiskt 6 stolar i bredd!

?Transrapid kan inte bära gods, hur kan de då påverka godstrafiken?
!Att Transrapid inte kan bära gods är en valig myt. Transrapid kan förvisso "bara" bära dryga 2 ton per meter längd, detta jämfört med upp till max 8ton/meter för godståg. Nu är de dock så att bara när man bär bulkgods så som malm, kol, timmer, olja osv, så utnytjar man denna kvot till max. När man bär containrar eller lasbilsvagnar så är vilkten normalt sett 2.5-3ton/meter. Detta är förvisso fortfarande mer än vad transrapid kan bära, men detta kan enkelt lösas genom att helt enkelt lasta glesare. De andra sättet som Transrapid ökar godskapaciteten är att avlastar de befintliga järnvägsnätet som på så vis kan bära med gods i högre hastigheter än tidigare."

?Är inte magnetfälten farliga?
!Växelriktade magnetfält i höga frekvenser kan teoretiskt sett vara farliga.
Image Hosted by ImageShack.us
Ser ju lite oroväckande ut. Men om man har i åtanke att man färdas i samma hastighet som magnetfältet så ser man att realtivt sett för passageraren så är magnetfältet likriktat. Hela jorden är en magnet, fältstyrkan är faktiskt bara något lägre än för en passagerare i transrapid, så om magnetfällt i den storleken är farliga, då har vi betydligt värre problem!

6 kommentarer:

  1. En sak som lätt glöms bort är att restiden för alla under historiren har varit ganska konstant på drygt en timme. Skulle folk få tillgång till att kunna resa mycket längre under den tiden med hjälp av tåg kan det bli så att det blir mindre miljöeffektivt ifall de till exempel behöver ta bilen 1 dag i veckan till jobbet. Snabba miljövänliga transporter låter underbart men målet borde vara att ha sina destinationer så nära hemmet som möjligt.

    SvaraRadera
  2. Du måste börja med källhänvisningar om du vill bli tagen på allvar. Även om du skulle ha stora kunskaper själv så duger inte det. Ska man reda ut fakta måste man även visa vart denna fakta är tagen ifrån.

    Tack

    SvaraRadera
  3. Johan:
    Absolut, jag pendlar inte 45minuter om dagen i vardera riktnigning för att jag tycker de är kul, utan snarare för att jag måste. Jag tror inte någon väljer att pendla 1 timme i stället för 25minuter om de har möjligheten att välja det. Däremot ge de andra positiva effekter. Folk kan bo mer utspritt. Man kan om nödvändigt ta in personal från större avstånd, personal som då är mer kompetent. Detta innebär större ekonomisk tillväxt.

    Snabba och effektiva transporter har alltid varit nyckeln till tillväxt. Transporter, kanalerna och senare järnvägen var de som gjorde industriella revolutionen till en revolution.
    Samma sak inträffa igen på 1950-1970talet när flygplan blev kommersiellt tillgängliga. Vad jag skulle önska är att man kanske åker till medelhavet på weekend 3-4 gånger om året i stället för att vara låst till att åka på semester endast en gång om året, och då ta i rejält.

    Stewie:
    Det är en gammal artikel som jag själv skrev för några år sedan. Nästan alla siffror, kostnader och priser, är officiella siffror från upphandlingar. Det enda jag har gjort är att dividera dem med avstånd.
    Vad de gäller energiförbrukningen för Transrapid så står de hur man räknar ut det på deras Wikipedia sida. För övriga fordonsslag har jag helt enkelt dividerat fram det från officiella siffror.

    De enda siffrorna som var svåra att hitta var de från X40.

    Vad de gäller referenser i övrigt ger jag inte mycket för dem. Referenser förutser att den man tar referenser från har rätt, ett antagande man inte kan göra. De enda sättet att kolla upp något ordentligt är att göra de själv.

    SvaraRadera
  4. Du ser, då har du ju källor. Wikipedia och officiella handlingar. Länka, eller åtminstone skriv vilka handlingar. Annars är det väldigt lätt att ta det du skriver som egenpåkommet BS.

    "Vad de gäller referenser i övrigt ger jag inte mycket för dem. Referenser förutser att den man tar referenser från har rätt, ett antagande man inte kan göra. De enda sättet att kolla upp något ordentligt är att göra de själv."

    Du kan omöljligtvis själv kontrollera att de värden du uppger i denna artikel, och fakta du nämner i många andra, stämmer. Du måste helt enkelt lite på forskningsresultat, tester och data från många års erfarenhet. Saker du själv inte kan ta fram, utan måste ta reda på ur böcker, på nätet, vi personlig kontakt, etc.

    Där har du dina källor, dessa måste du ange. Annars kommer jag, och säkert många med mig, läsa intressant ämnen nån annanstans.

    SvaraRadera
  5. Jag kan inte kontrollera allt själv. Men förvånansvärt mycket går faktiskt att räkna fram till. Orsaken att jag inte hade källor i detta fallet beror dock på att artikeln var ett gammalt diskussionsinlägg som när jag skrev det helt enkelt inte behövde källor.

    Naturligtvis kan jag skriva egenpåkommet BS. Det är däremot inget vidare argument för källor. Det finns många källkedjor som är källa - källa - källa - bs - data generad efter mål.

    Även i de fallen jag använder källor så verifierar jag alltid källorna mot simuleringsresultat och annan rådata.

    Här finns ett problem. Källan in och datan ut efter simuleringen kan skilja så mycket att de inte finns någon poäng att publicera källan om man inte publicerar hela beräkningen emellan. I fallet med solvärmen bestod simuleringen av ca 2 miljoner beräkningar.

    Om alla beräkningar måste hänvisas till källor kan vi omedelbart lägga ner all typ av forskning och nyproducering av data. De material jag gör är främst primärdata, jag beräknar förvisso inte all datan själv, men 95% av det jag presenterar jag jag själv beräknat.

    Om du har något problem med primär data så kan du ju göra en egen sida där alla artiklar refererar till mig så har du din källa.

    Att bara ge källa på källa på källa i en enda loop finns det ingen poäng med, även fast vissa verkar tycka att de är ett mål, all data har någon ursprunglig källa och där är där jag har mitt mål att vara.

    SvaraRadera
  6. Du skriver "Om du vill får du gärna kopiera bilder, uträkningar och data från min blogg, men då önskar jag att du även gör en källhänvisning med en länk." Men du tar friskt från andras arbete och struntar i källhänvisning för att du "inte ger mycket för det"?

    SvaraRadera