Asfalt skal erstatte skærver i jernbanesporet

Holdbarhed og mindre vedligehold er vejen frem for et optimeret jernbanenet. Et nyt konstruktionsprincip skal sikre en mere effektiv og bæredygtig jernbanedrift ved at optimere Danmarks fremtidige baneinfrastruktur. Denne skal være mere robust, være mindre vedligeholdelseskrævende og støje mindre, end det er tilfældet i dag.

En velfungerende infrastruktur og god mobilitet er en vigtig forudsætning for vækst i Danmark. Forbedret mobilitet kræver hurtigere jernbanetrafik, og derfor skal banenettet udbygges til attraktive og moderne løsninger, der hurtigt kan bringe danskere rundt i landet.

I takt med, at hastigheden på de danske tog øges, og der kommer flere af dem, bliver slitagen på den skinnebærende konstruktion væsentligt forøget. Dermed øges behovet for vedligehold. Projektets mål er at udvikle og introducere nye banekonstruktioner af højere kvalitet og med længere levetid, end det er muligt i dag. Resultatet skal være en jernbane, der er mere fordelagtig, set i et totaløkonomisk perspektiv.

I Danmark er jernbaner gennem mere end 100 år konstrueret med spor og sveller, der hviler på et lag af ballastskærver. Et nyt forsknings- og udviklingsprojekt, ”Roads2Rails”, skal undersøge mulighederne for på sigt at kunne erstatte ballastlaget med holdbar asfalt, som er specielt udviklet til formålet. Ambitionen er blevet mødt med en investering fra Innovationsfonden.

- Med den traditionelle opbygning øges slitagen af ballastskærverne når skinnerne udsættes for togtrafik med højere hastigheder. Tesen der arbejdes ud fra er, at anvendelsen af asfalt i opbygningen vil reducere slitagen på den samlede konstruktion signifikant.
- Anvendelsen af asfalt i opbygningen kan være med til at reducere totalhøjden af den skinnebærende konstruktion, hvilket giver åbenlyse fordele ifm. f.eks. tunneler.
- I opbygninger baseret på friktionsmaterialer, som f.eks. bærelagene i den skinnebærende konstruktion er det essentielt at sikre et lavt vandindhold af hensyn til stabiliteten af disse lag. Den nuværende ballasterede løsning tillader vand at nedsive uhindret til bærelagene, hvilket er uproblematisk i normalsituationen. De fremtidige klimaforandringer kan dog give nogle udfordringer, som i yderste konsekvens kan kræve omfattende dræningsforanstaltninger etableret. Ved at anvende asfalt, lægges der ”låg” på bærelagene, således at vand ikke kan nedsive igennem konstruktionen, siger Ole Grann Andersson, faglig leder på Teknologisk Institut, som fremhæver, at projektet benytter mange bæredygtige løsninger, eksempelvis genbrugsasfalt.

Hvis der udvikles en asfaltløsning, som kan erstatte ballasten i sporet, vil det give grobund for et nyt marked for den danske asfaltindustri og dermed basis for yderligere danske arbejdspladser, såvel som en teknologisk eksportmulighed.

Succeskriteriet er, at det nyudviklede koncepts fordelagtighed kan fastslås gennem livscyklusbetragtninger (LCA og LCC), så der sikres en mere langtidsholdbar og bæredygtig løsning end den, der benyttes i dag.

Projektet, Roads2Rails, vil udvikle en matematisk model til evaluering af nye banekonstruktioners funktion, nedbrydning og sikkerhed, så konsekvenser af forskellige anvendte materialer og opbygninger kan afdækkes. Samtidig vil projektet udvikle specielle, egnede asfalttyper baseret på genbrugsasfalt. Det asfaltbaserede system vil blive gennemtestet i en specialkonstrueret prøvestand, som simulerer fuldskalabelastning, hvor de gennemførte tests og målinger skal anvendes til validering af den matematiske model.

Samfundspotentiale
Projektet har til formål at sikre en mere ugeneret togdrift, ved at reducere behovet for vedligeholdelse af jernbanenettet, samt gøre konstruktionen mere robust til at kunne modstå fremtidens klimaforandringer. Udvikling af en LCC-optimeret asfaltsporkonstruktion har et stort potentiale for den danske asfaltindustri såvel indenrigs som til eksportmarkeder.

Kontakt

• Projektleder: Teknologisk Institut, 2630, Taastrup, Faglig leder, Ole Grann Andersson, olan@teknologisk.dk, mobil: 7220 3209
• DTU BYG, 2800, Lyngby, Associate Professor, Varvara Zania
• Banedanmark, 2100, København Ø, Presseafdelingen: 8234 1313
• Atkins Danmark A/S, 2300, København S, Afdelingschef Spor & Anlæg, Martin Schwartz
• Arkil A/S, 6500, Vojens, Projektleder, Jens Borgmann

Innovationsfondens investering: 6,7 millioner kr.
Samlet projektbudget: 9 millioner kr.
Varighed af projektet: 4 år
Projektets officielle titel: Roads2Rails – Innovativt og omkostningseffektivt asfalt baseret jernbane konstruktionssystem