Effektivisering av järnvägssystemet med ny teknik och hållbara energikällor

Forskning från KTH visar att markvärme kan visa sig vara en nyckelfaktor för att reducera tågförseningar och energikostnader inom den svenska järnvägen. Genom att kombinera smart styrning, förbättrad väderdata och alternativa energikällor kan betydande förbättringar uppnås för både resenärer och samhällsekonomin.

Vintrarna i Sverige innebär ofta stora utmaningar för pendlare, med inställda och försenade tåg som följd. Trots att växlar är uppvärmda kan de fortfarande frysa fast eller blockeras av snö. KTH:s forskare föreslår en hållbar och kostnadseffektiv strategi för att hålla växlar isfria och minska elkostnaderna med upp till två tredjedelar.

Enligt en expert från KTH, William Liu, kostar uppvärmningen av en enda växel i Stockholmsområdet cirka 12 000 kronor per år. Trots betydande investeringar innebär dessa uppvärmningsproblem över 1000 störningar per år, vilket påverkar många resenärer.

Kostnadsberäkningarna baseras på data insamlad över ett år om en växel utanför Stockholm. Analysen indikerar nya tillvägagångssätt för att både minska energikostnader och förbättra tågtrafikens punktlighet.

Nuvarande system för temperaturkontroll i Sverige uppnår endast mellan 8 till 8,6 grader. William Liu påpekar att detta inte är tillräckligt, då värmeförlusten påverkas av faktorer som vindhastighet och fuktighet, inte enbart utomhustemperaturen.

Han kommenterar,

”Värmeanordningarna på järnvägarna i Sverige håller en temperatur på 8 till 8,6 grader, men den nya forskningen visar att den faktiska värmeförlusten beror på andra faktorer än utomhustemperaturen, såsom vindhastighet, fuktighet och förekomst av snö.”

Vindens påverkan kan leda till oförutsägbara temperaturer, vilket kan orsaka fel vid låga temperaturer eller under kraftiga vindbyar, säger han.

Forskarnas nya datormodell kan förutsäga uppvärmningen av växlar vid olika väderförhållanden. Denna modell tar hänsyn till lufttemperatur, vind och nederbörd, och har visat sig vara i linje med insamlad fältdata.

Data indikerar att växlar kan värmas på mindre än tio minuter när effekten ökas, vilket minskar behovet av att ha värmen på full effekt hela tiden.

Modellen föreslår effektiva styrstrategier, som att använda lägre effekt under större delen av tiden och öka effekten vid snöfall eller kraftiga vindbyar, vilket bidrar till både energibesparingar och ökad driftsäkerhet.

Studien identifierar markvärme som en kostnadseffektiv och hållbar lösning för uppvärmning av växlar. William Liu förklarar,

”Det finns omkring 12 000 växlar i Sverige, och att värma en enda kostade ca 12 000 kronor per år under 2025. Med markvärme kan minst två tredjedelar av elkostnaderna sparas.”

Utöver markvärme föreslås andra hållbara energikällor som solpaneler och vindkraftverk, för att minska beroendet av traditionell elektricitet.

William Liu påpekar att timing, energikällor och temperatur är avgörande, speciellt med klimatförändringar som orsakar extremt väder.

Han understryker att mer forskning är nödvändig för att hantera osäkerheter som inte ingår i den aktuella modellen.

Om resultaten tillämpas kan markvärme och smart styrning leda till färre vinterrelaterade störningar och lägre kostnader för energiförbrukning. Resenärerna kan förvänta sig mer tillförlitliga avgångar även under svåra förhållanden.

För beslutsfattare är det viktigt att överväga initiala investeringar mot potentiella besparingar i miljardklassen och förbättrad robusthet i järnvägssystemet.