Fly på første klasse med toget

Framtidens tog svever i 600 km/t på en pute av magnetisme. Både Europa og Asia satser på klimavennlige magnettog, og mens ny tunnelteknologi baner vei for hurtigtogene, hever selskapene komforten til skyene.

Framtidens tog svever i 600 km/t på en pute av magnetisme. Både Europa og Asia satser på klimavennlige magnettog, og mens ny tunnelteknologi baner vei for hurtigtogene, hever selskapene komforten til skyene.

Hvorfor hoppe på et fly når du kan fly uten vinger? På framtidens tog sier du ikke bare farvel til flyskam og tidsslukende flyplasser. Du lener deg tilbake i ditt brede sete mens du svever fra by til by i toppfart.

Toget er allerede mye bedre enn flyet når det gjelder klima. Nå er drømmen om et tog som også slår flyet på reisetid, et skritt nærmere.

Høyhastighetstog har lenge sust i vei i over 300 km/t, blant annet i Frankrike og Japan, men snart blir de konvensjonelle lyntogene passert av supersprintere som svever over magnetiske spor som lavtgående fly.

  1. juli 2021 rullet et nytt kinesisk maglevtog – en sammentrekning av magnetisk levitasjon – ut av fabrikken i Qingdao i Kina. Toget blir verdens raskeste transportmiddel på land med en toppfart på 600 km/t, nesten halvparten av lydens hastighet.

Dermed vil den om lag hundre mil lange reisen mellom Beijing og Shanghai kunne tilbakelegges på bare to og en halv time. Til sammenligning tar turen tre timer med fly.

Det kinesiske supertoget kan tilbakelegge den hundre mil lange reisen fra Beijing til Shanghai på bare to og en halv time.

© Claus Lunau

Også i Europa er framtiden satt på lynraske skinner: Med de såkalte Hyperloop-togene, som også er drevet av magnetisme, står vi foran den største transportrevolusjonen siden flyet og vil klimanøytralt kunne krysse kontinentet på noen få timer.

Magneter løfter toget

Jernbanen hører til blant de mest miljøvennlige transportformene. I gjennomsnitt slipper et standardtog ut bare 45 gram CO2 per person per kilometer, mens det tilsvarende tallet for fly er om lag 223 gram. Og med de nye maglevbanene øker toget forspranget.

En reise med maglevtog har et klimaavtrykk på under en tredjedel av en tradisjonell togreise og under 7 prosent av en flyreise. Det skyldes at maglevbanen eliminerer en stor del av friksjonsmotstanden.

Kjernen i teknologien er kraftige elektromagneter i tog og spor. Magnetene frastøter hverandre – akkurat som når man prøver å sette to magnetiske nordpoler mot hverandre – og danner et magnetfelt som holder toget svevende opptil ti centimeter over banelegemet.

Vekslende magnetfelt driver toget framover med voldsom kraft, mens magnetfelt langs begge sider holder det nesten lydløse toget på plass over sporet.

De lynraske maglevtogene drives av elektromagneter på vognene og i sporet. Magnetisk frastøting mellom tog og spor får toget til å sveve uten rullemotstand slik at det ubesværet kommer opp i over 600 km/t.

© Claus Lunau

1. Toget svever noen centimeter over sporet

Elektromagneter under togvognene og i sporet – N og S – frastøter hverandre og skaper et magnetfelt som får toget til å sveve 1–10 centimeter over sporet. Togets sideveis bevegelser kontrolleres av magneter langs toget og sporet.

© Claus Lunau

2. Tiltrekning og frastøting gir fart

Magnetfeltet i sporet driver toget fram. Frastøting mellom like poler skyver toget fram, mens tiltrekning mellom motsatte poler trekker det fram. Siden toget svever over sporet, har det mindre motstand å overvinne.

© Claus Lunau

3. Omvendt magnetfelt bremser toget

Når toget skal senke farten eller kjøre i motsatt retning, snus magnetfeltet i sporet. Elektrisiteten ledes hele tiden til den delen av sporet der toget befinner seg. Skal toget akselerere, tilføres sporet mer energi.

Når Kina etter en rekke testkjøringer setter sin nye fartsdjevel i drift, markerer det begynnelsen på en ny transporttidsalder som ikke begrenser seg til Kina.

Flere land, blant annet Japan, satser for tiden tungt på de magnetdrevne togene, som på grunn av sine svimlende hastigheter kan kunne lokke folk ned fra flyene og ut av bilene.

Maglevtogene kan imidlertid ikke bruke vanlige skinner, men krever et eget spor, og det gjør anleggsutgiftene ekstremt høye. Til gjengjeld er vedlikeholdsomkostningerne lave. Siden togene ikke er i direkte kontakt med sporet, blir ikke banelegemet slitt ned.

Magnettogene fungerer dessuten i alle typer vær. Skinnene blir nemlig ikke bøyd i sommervarmen, og verken snø eller is kan sette en stopper for driften.

Og så er togene ikke minst ekstremt behagelige å reise med fordi de ikke slingrer eller vibrerer under kjøringen.

223 gram CO2 per person per kilometer slipper en flyreise ut. En reise med maglevtog slipper ut under 7 prosent av det.

Listen over fordeler er med andre ord lang, og det gjør at maglevteknologien akkurat nå er i rivende utvikling, særlig i Asia, som allerede har omkring 75 prosent av verdens høyhastighetstogbaner.

Men også Europa satser nå på maglev. Det polsk-sveitsiske teknologiselskapet Nevomo har for eksempel utviklet et banebrytende nytt konsept, en hybrid mellom maglev og en konvensjonell jernbane der togene vil kunne klare en fart på 550 km/t.

Nevomos løsning går ut på å integrere en magnetbane i det allerede eksisterende skinnenettet. Det vil lette overgangen til den nye teknologien betydelig fordi både vanlige tog og magnettog vil kunne bruke banen. I praksis skal det skje ved å supplere sporet med et banelegeme med elektromagneter som får magnettoget til å sveve.

Selskapet Nevomo har utviklet et konsept der et magnetspor legges ned i de eksisterende skinnene, slik at både magnettog og tradisjonelle tog kan bruke jernbanen.

© Nevomo.tech

Sommeren 2021 begynte Nevomo med å anlegge en 750 meter lang testbane i Polen der den lovende teknologien skal prøves ut i årene som kommer.

Passasjerer svever til flyplassen

Ideen bak magnetsvevebanene er ikke ny. Allerede på 1980-tallet gikk de tyske selskapene Siemens og ThyssenKrupp sammen om å utvikle maglevsystemet Transrapid. Systemet har blitt en stor suksess i Kina, der den så langt lengste magnetsvevebanen ble innviet i Shanghai i 2002.

Med den tyske teknologien svever verdens for tiden raskeste tog langs en tre mil lang strekning fra Shanghais sentrum til Pudong internasjonale lufthavn med en toppfart på 431 km/t og en reisetid på bare åtte minutter.

Shanghai Transrapid er et av verdens for tiden seks kommersielle maglevtog i drift. Alle opererer i Asia, og et av dem er i Japan, som er en av pionerene innen hurtigtog.

1 time og 7 minutter vil den femti mil lange reisen fra Tokyo til Osaka ta når maglevbanen åpner.

Japan har, akkurat som Kina, nå valgt å bruke mange hundre milliarder kroner på maglevteknologien. Planen er at en flåte av magnettog i nær framtid skal suse gjennom Japan og kutte reisetiden mellom storbyene betydelig.

Akkurat nå er Japan i ferd med å teste det nye magnettoget L0 Series Maglev, som allerede har sikret seg en plass i historiebøkene.

Drevet av superledende magneter satte det aerodynamiske toget i april 2015 fartsrekord da det på et testanlegg i Yamanashi i en kort periode oppnådde en fart på hele 603 km/t. Med den farten ville en togtur mellom Bergen og Oslo ha vært unnagjort på tre kvarter.

Den gamle rekorden tilhørte det franske høyhastighetstoget TGV (Train á Grande Vitesse), som i 2007 holdt en toppfart på 574,8 km/t.

Maglevtoget svever over sporet og drives fram av magnetfelt. Den lange snuten på det japanske toget L0 Series Maglev får det til å skjære seg gjennom luften.

© Claus Lunau

Det japanske maglevtoget har en lang, spiss snute som måler om lag 15 meter og skjærer gjennom luften som et prosjektil, noe som er avgjørende ved høye hastigheter.

I 2027 skal L0 Series-toget Chuo Shinkansen Maglev etter planen settes i drift på ruten mellom Tokyo og Nagoya. JR Tokai, som er operatøren bak den framtidige banen, garanterer allerede nå passasjerene en behagelig reise i vogner som får samme komfort og høye servicenivå som på første klasse på fly.

Toget kan ha opptil ti vogner – hvert med plass til hundre passasjerer, som underveis får tilgang til et lynraskt 5G-nettverk og hver sin skjerm med kontrollpanel. Den innvendige utformingen er fortsatt ikke helt på plass, men passasjerene kan antagelig se fram til restaurant-, salong- og panoramavogn.

Også europeiske jernbaneselskaper har planer om å heve komforten betydelig både når det gjelder innsjekking, ombordstigning og innredning av togene.

En betydelig del av togkomforten ligger i å redusere reisetiden. Det er ikke bare et spørsmål om nye tog som kan kjøre raskere, men også om å ta raskeste vei mellom byene.

Til Shinkansen Maglev-toget har ingeniører og konstruksjonsarbeidere siden 2014 arbeidet med å anlegge den 286 kilometer lange banen mellom Tokyo og Nagoya – en krevende oppgave ettersom nesten nitti prosent av strekningen går gjennom tunneler. En av tunnelene blir 25 kilometer lang og går gjennom et fjellmassiv 1,4 kilometer under bakken i de japanske alpene.

Bygg tunnelen først, grav hullet senere. Det britiske firmaet hyperTunnel har snudd tunnelgraving på hodet. Med små borehull og en 3D-modell stikkes tunnelens trasé ut før den graves ut av roboter.

© hyperTunnel

1. Vannrette boringer sørger for omrisset

Tre boringer tar først geologiske prøver i hele lengden av den kommende tunnelen. Boringene gjør det mulig å skape en nøyaktig 3D-modell av tunnelen og omgivelsene. Deretter bores tunnelen ut som et omriss med 20–40 borehull.

© hyperTunnel

2. Roboter 3D-printer tunnelen

En sverm av boreroboter sendes inn i hullene som utgjør omrisset av tunnelen. Robotene borer ut tunnelens ytterkant og kler den med 3D-printing. Deretter knuses massene inne i skallet ved hjelp av presisjonssprengninger.

© hyperTunnel

3. Maskin fjerner jord og stein

En kabeltrukket maskin kjører gjennom hele tunnelforløpet og feier opp jord og stein. Maskinen skjærer samtidig til tunnelrøret, mens andre roboter kler innsiden av tunnelen med betong og selvstendige vogner kjører vekk avfallet.

Med tiden skal banen forlenges enda mer, og når den i 2037 er fullstendig utbygd, kan passasjerene tilbakelegge den vel femti mil lange reisen fra Tokyo til Osaka på bare én time og 7 minutter – altså samme reisetid som med fly. Når innsjekking og sikkerhetskontroll på flyplassen kommer i tillegg, er toget altså mye raskere.

Reisetiden med Shinkansen Maglev blir bare en tredjedel av reisetiden med det klassiske Shinkansen-hurtigtoget som debuterte på samme strekning i 1964.

Reis i kapsel gjennom rør

De nye hastighetene – 500–600 km/t – er historisk høye, men enda mer heseblesende hastigheter er i vente når en av tidens mest omtalte transportteknologier, Hyperloop, blir en realitet.

Akkurat som maglevtogene bruker systemet magnetisme, men her reiser passasjerene i små kapsler som suser gjennom nesten lufttomme rør.

Toppfarten er hele 1200 km/t, altså mye raskere enn et passasjerfly, som vanligvis flyr i om lag 900 km/t.

Grunnprinsippet i teknologien er å eliminere luftmotstanden og friksjonen, som er de to fysiske kreftene som begrenser hastigheten på konvensjonelle tog. Det utføres ved hjelp av vakuumpumper og magneter.

Hjernen bak Hyperloop er mangemilliardæren og teknologiguruen Elon Musk, som også står bak blant annet elbilen Tesla og romfartsselskapet SpaceX. Musk luftet første gang tankene om det lynraske toget i 2012. Bare på de ti årene som har gått siden den gang, har teknologien tatt spranget fra løs idé til virkelighet.

Det første Hyperloop-forsøket med passasjerer fant sted i november 2020, da to medarbeidere fra Virgin Hyperloop kom opp i en fart på 172 km/t i et 500 meter langt testrør i utkanten av Las Vegas i Nevada i USA.

Turen med kapselen tok bare 15 sekunder, men det den ikke hadde i varighet, tok den igjen på signaleffekt.

Testen beviste at Hyperloop ikke er en drøm, men en teknologi som bare trenger videreutvikling og oppskalering. Og mens topphastigheten i en av de første ubemannede testene i 2017 var 94 km/t, kunne tyske TUM Hyperloop i juli 2019 skryte av en ny rekord på 482 km/t.

Hyperloop-teknologien erstatter togvogner med små kapsler som svever i lufttomme rør, som i denne testbanen ved Las Vegas.

© Virgin Hyperloop

Mange ruter er på tegnebrettet hos alle forskningsinstitusjonene og selskapene som jobber med teknologien.

På våre breddegrader har 16 EU-medlemsland vist interesse for Hyperloop, så i løpet av 15 år kan vi kanskje suse klimavennlig fra Berlin til Amsterdam på bare tre kvarter eller fra Stockholm til Helsinki på en liten halvtime.

Visjonen er å etablere et enormt Hyperloop-nettverk der passasjerene i noe nær lydens hastighet vil kunne krysse Europa på noen få timer – nesten uten å miste bakkekontakten.

Men lenge før Europa blir bundet sammen av Hyperloop-rør, vil reisetiden få et skikkelig rykk nedover for mange skandinaver.

Når verdens lengste tunnel under vann, den 18 kilometer lange Femern Bælt-forbindelsen mellom Danmark og Tyskland, åpner i 2029, blir Skandinavia for alvor koblet på det eksisterende jernbanenettverket i resten av Europa. Togreisen mellom for eksempel København og Hamburg blir to timer kortere og kommer ned i to en halv time.

Og hvorfor ikke fortsette lenger ut i verden når man først er på kontinentet?

Takket være en nyåpnet høyhastighetsrute mellom Kunming i Kina og Vientiane i Laos er det nå mulig å reise med tog helt fra Lisboa i vest til Singapore i øst. Den 18 755 kilometer lange strekningen er verdens lengste togreise.

Rask er riktignok ikke reisen – den går gjennom 13 land og varer i tre uker inkludert togskift. Men målt ut fra det samlede klimaavtrykket slår den flyet ettertrykkelig. Reisen belaster klimaet med bare 0,08 tonn CO2 – under en tjuendedel av det som slippes ut når samme strekning tilbakelegges med fly.

Lisboa i vest og Singapore i øst er nå forbundet av en sammenhengende jernbane. Togreisen går gjennom 13 land og varer i tre uker.

© Claus Lunau