ERSF: Jakie innowacje przyniosą najbliższe lata?

Zarówno przewoźnicy pasażerscy, jak i towarowi poszukują sposobu na zapewnienie sobie przewagi konkurencyjnej nad innymi rodzajami transportu (głównie samochodowym). Jednym z najbardziej obiecujących wydają się innowacje techniczne, zmniejszające koszty przewozów kolejowych i podnoszące ich sprawność. Im właśnie była poświęcona jedna z debat siódmej edycji Europejskiego Forum Taborowego.

Lotos Kolej: Tabor odporny na błędy

– Raport bezpieczeństwa za 2018 r. pokazuje, że wszyscy przewoźnicy mają problemy z awariami wagonów. Każde wyłączenie wagonu generuje koszty i obniża prędkość handlową. Ok. 5-10% sygnałów z urządzeń przytorowych potwierdza się. Jestem jednak nieufny wobec tych danych. Maszynista poinformowany, że ma gorące hamulce, nie chce robić sobie kłopotów, wyluzowuje wagon i jedzie dalej. Nie sądzę, by wszyscy przewoźnicy dokładnie analizowali każdy przypadek – ocenił członek zarządu Lotos Kolej Krzysztof Wiktorowicz. Przewoźnik dysponuje ok. 4,5 tys. wagonów. Przewożone przez niego produkty (w większości są to materiały niebezpieczne) wymagają na ogół wagonów specjalistycznych, głównie – cystern. – Nasi klienci, którzy z nich korzystają, mają wysoką kulturę techniczną – podkreślił. Gorzej jest w przypadku drugiej grupy wagonów – węglarek. – Odczuwamy duże obciążenie w związku z ich utrzymaniem. Niewłaściwy sposób ich załadunku i rozładunku oraz przetaczania przez kontrahentów powoduje ich dewastację – poinformował.

Zdaniem Wiktorowicza dobre wagony towarowe powinny być odporne na błędy ludzkie. – Ważną rolę mogą odegrać urządzenia zabudowywane na wagonach, takie jak wskaźnik hamulca ręcznego czy urządzenia do monitorowania stanu technicznego. Niewielu przewoźników z nich korzysta, ale kiedyś ich dostępność i cena stanie się na tyle atrakcyjna, że wejdą do powszechnego użytku – prognozował. Równie istotna jest masa wagonów. Lotos Kolej przystosowuje swoje bazy rozładunkowe do wjazdu wagonów o większym obciążeniu, inwestuje też w cięższe lokomotywy. – Rozwiązania optymalizacyjne zmierzają do obniżki ceny za przewóz tony produktu i poprawy punktualności – dodał członek zarządu przewoźnika.

Ponad 40% taboru Lotos Kolej (lokomotywy manewrowe i liniowe) to dziś pojazdy nowoczesne. – Kilka lat temu było znacznie gorzej. Rynek przewozów towarowych mocno rósł, a my jeździliśmy ET40 i innymi pojazdami w podobnym wieku. Od 2019 r. sytuacja diametralnie się zmieniła: nie zwiększyliśmy liczby lokomotyw, ale zaczęliśmy je wymieniać – mówił Wiktorowicz. W czerwcu do przewoźnika trafi trzynasty już Dragon, a w sierpniu – zapewne – trzeci Griffin. We flocie jest też siedem lokomotyw Traxx i jeden Vectron. – W tym roku mamy bardzo mało wyłączeń lokomotyw na naprawy nieplanowe. Współczynnik usterkowości jest o wiele lepszy – mniejszą liczbą pojazdów realizujemy większą pracę przewozową. W ramach projektu intermodalnego ogłosiliśmy przetarg na lokomotywę wielosystemową, przystosowanej do jazdy w Czechach, Polsce i Niemczech. Mamy nadzieję pozyskać ją w przyszłym roku – zadeklarował.

UTK: Nowe TSI będą bardziej sprzyjały innowacjom

Temat ogniw paliwowych rozwinął ekspert Urzędu Transportu Kolejowego Jan Raczyński. – Ogniwa mają przyszłość, ale ich powodzenie zależy od bardzo wielu czynników. Dziś na razie ich wdrożenia są jednostkowe. Najbardziej zaawansowane z nich to zespoły trakcyjne z rodziny Lint w zachodnich Niemczech: pojazdy te są już eksploatowane, mają certyfikację. Kolejny przewoźnik, tym razem w północnych Niemczech, przymierza się do takiego rozwiązania – przypomniał.

Praktyczne testy ogniw są przeprowadzane w różnych typach pojazdów (lokomotywach manewrowych i liniowych oraz w zespołach trakcyjnych). – Ich przyszłość zależy od rozwoju techniki i zainteresowania rynku. Dziś w Europie dominuje trakcja elektryczna. Od napędu spalinowego powinniśmy powoli odchodzić ze względów ekologicznych oraz dostępności paliwa. Powstałe na zlecenie KE analizy pokazują, że najbardziej ekonomiczne byłoby zastosowanie pojazdów wodorowych na odcinkach linii, na których ruch odbywa się kilkuczłonowymi zespołami trakcyjnymi z częstotliwością ok. 10 par na dobę. W aglomeracjach, gdzie kursy są o wiele częstsze, może to być nieopłacalne – kontynuował ekspert UTK. Jak stwierdził, choć wydajność pozyskiwania wodoru pozostaje niska, a problemem jest też konieczność wybudowania terminali i stacji do tankowania – z drugiej strony ogniwa paliwowe są coraz wydajniejsze i żywotniejsze. W ocenie Raczyńskiego niedługo stanie się realne zastosowanie ich także w dużych pojazdach.

– Na ile normy TSI pozwalają na innowacyjność? Ich twórcy kilka lat temu nie mogli przecież przewidzieć obecnie opracowywanych rozwiązań. Są one jednak nowelizowane co 3 lata – poinformował ekspert. Opracowywane właśnie TSI 2022 przewidują już wymagania dla pojazdów o napędach alternatywnych: hybrydowym, akumulatorowym lub na ogniwa paliwowe. W sektorze kolejowym, ze względu na jego specyfikę (duży, kosztowny, wymagający wkomponowywania nowych urządzeń w istniejącą infrastrukturę), niezbędny jest dodatkowy łącznik między normami i dyrektywami. Ponadto w prawie unijnym przewidziano procedurę z udziałem EAK dla rozwiązań innowacyjnych. – Lepsza byłaby certyfikacja pełna, zgodna z TSI. Łatwiej byłoby wtedy sprzedawać taki wyrób w innych krajach – uznał Raczyński. – Ukształtował się system norm powołanych (wymienionych w załącznikach J1 i J2 do TSI, obowiązkowych) i zharmonizowanych (dotąd publikowanych w ten sam sposób, co np. w motoryzacji). W nowej regulacji ich publikowanie będzie automatyczne – nie będzie trzeba czekać. Rozwiązania te powinny szerzej otworzyć drzwi dla innowacji w sektorze kolejowym – uzupełnił.

W całym pakiecie TSI 2022 poświęcono wiele miejsca innowacjom technologicznym: ERTMS poziomu 3, jeździe autonomicznej oraz wdrożeniu nowego systemu łączności cyfrowej (opartego na 4G i 5G zamiast GSM-R) najpóźniej do 2030 r. – Innym nowym rozwiązaniem będzie sprzęg samoczynny ze złączem cyfrowym dla wagonów towarowych. Bardzo ułatwi on prowadzenie manewrów. Może on być zastosowany także w składach pasażerskich. Poprawi to trochę konkurencyjność coraz bardziej niszowego rynku wagonów z lokomotywą – przewidywał specjalista.

Medcom: Węglik krzemu to przyszłość

Dyrektor ds. rozwoju trakcji w Medcom Janusz Biliński przypomniał, że zagadnienie nowych technologii w taborze kolejowym jest bardzo szerokie. – W ramach ogólnie przyjętego programu obniżenia energochłonności trwają prace nad obniżeniem masy przy zachowaniu parametrów bezpieczeństwa. Stosuje się w tym celu materiały kompozytowe, pianki aluminiowe i klejenie. Powtórnej analizie poddaje się też konstrukcję pojazdu – poinformował. Analiza rozmieszczenia okien i drzwi pozwala na obniżkę masy nawet o 16% w przypadku taboru szybkiego, a o 20% – przy podmiejskich zespołach trakcyjnych.

Towarzyszy temu analiza części biegowej pod kątem zmniejszenia oporów ruchu. Badane są łożyska, wpisywanie się kół w łuki, poprawa parametrów dynamicznych usprężynowania oraz możliwości skrętne wózków. – To też analiza przyjazności wnętrza dla pasażerów: hałas emitowany już nie tylko przez silniki, ale także falowniki czy przekształtniki. Możemy wkrótce oczekiwać nowej generacji pojazdów szynowych i układów napędowych. Nowe technologie wciąż przed nami – uznał Biliński. Jak zaznaczył, ich wprowadzenie będzie wymagało podniesienia świadomości technicznej konstruktorów i personelu. W życie wejdą też nowe przepisy normalizacyjne, które pośrednio wymuszą nowe rozwiązania.

– Obserwujemy pochód elementów półprzewodnikowych z węglika krzemu (SiC). Są to elementy o bardzo wysokiej sprawności i małej masie. Będą wypierały tranzystory IGBT – przewidywał przedstawiciel Medcomu. Jego zdaniem będzie to długotrwały proces, ale za kilka lat wszystkie elementy zamawiane dla kolei będą oparte właśnie o SiC. Zapewne będą też wykorzystywane w nowych transformatorach dla lokomotyw, tak by zmniejszyć ich masę. – Będziemy też obserwować doskonalenie technologii zwrotu energii elektrycznej do sieci trakcyjnej. Na pewno pojawi się zasilanie wodorowe pojazdów trakcyjnych: ogniwa paliwowe to rozwiązanie już na tyle dojrzałe, że niektórzy przewoźnicy z USA planują oparcie na nich całej floty. TSI w obecnym kształcie tego nie uniemożliwiają. Dziś to zestaw wymogów do spełnienia, który jednak nie zabrania uzyskiwania parametrów lepszych – stwierdził Biliński.

FlixBus: Zacznijmy od perspektywy pasażera

Innowacje to jednak nie tylko kwestia techniki. Jak przyznał dyrektor zarządzający FlixBus/FlixTrain Michał Leman, jego firma planuje uruchomienie przewozów kolejowych w Polsce, dostrzega jednak wiele utrudnień. Jednym z nich są prace infrastrukturalne, obniżające przepustowość sieci. Bariery mają też jednak charakter prawny oraz organizacyjny. – Patrzymy na innowacje z punktu widzenia pasażera. W Niemczech oferujemy już przejazd autobusem i pociągiem na wspólnym bilecie z przesiadką np. w Berlinie Sudkreuz. W Polsce natomiast integracja autobusowo-kolejowa dopiero raczkuje – ocenił Leman. W autobusach i na kolei obowiązują różne ulgi ustawowe, co – zdaniem przedstawiciela FlixBus – utrudnia wypracowanie wspólnej taryfy.

Również sami przewoźnicy kolejowi mają do wykonania jeszcze wiele pracy, jeśli chodzi o ujednolicenie swojej oferty. – My oferujemy jednakowy standard niezależnie od taboru, choć mamy 300 podwykonawców. W każdym autokarze pasażer zetknie się z tym samym typem foteli oraz z takimi udogodnieniami, jak gniazdka do ładowania urządzeń czy bezprzewodowy Internet. Kolej jeszcze tego nie oferuje – punktował Leman.

Konkurencja sprzyja pasażerowi

– Pasażer oczekuje rzetelnej informacji, kiedy rzeczywiście dotrze do celu. U nas informacje o opóźnieniu otrzymuje poprzez ten sam kanał, przez który kupował bilet – kontynuował. – Kolej tymczasem, choć dysponuje informacjami pozwalającymi przewidzieć, kiedy dokładnie przyjedzie opóźniony pociąg, nie umie jej przetwarzać i przedstawiać pasażerowi. Jest też wiele niezrozumiałych utrudnień dla pasażerów: dlaczego podczas kontroli, oprócz pokazania biletu, trzeba pokazywać dowód? To absurdy, których nie ma w nowoczesnych firmach, takich jak nasza – przekonywał dyrektor przewoźnika autokarowego. Jak stwierdził, usługi jego firmy są tworzone odwrotnie: ich projektowanie zaczyna się nie „od strony wagonu”, ale z perspektywy klienta. Koncentracja na nim sprawia, że trudniej przeoczyć ważne czynniki wpływające na jego doświadczenie. W ocenie przedstawiciela FlixBus mniejsza koncentracja na doświadczeniu klienta wynika też z faktu niewielkiej konkurencji między przewoźnikami pasażerskimi w Polsce.

Zdaniem Lemana polskim kolejowym przewoźnikom pasażerskim brakuje też masowości zamówień: dużą część taboru stanowią krótkie serie. – To również nie pozwala zaoferować dobrego produktu. Wagony FlixTrain są ujednolicone pod kątem standardu. Oczywiście nasza skala działalności jest mniejsza, więc jest nam łatwiej – zastrzegł. Niemiecki przewoźnik stawia na składy wagonowe, zapewniające większą elastyczność, niż zespoły trakcyjne.