Evropská komise oznámila, že chce ukončit prodej aut se spalovacím motorem v roce 2035. Jaký dopad to bude mít na výrobce vlaků? Přijde konec dieselových vlaků dříve, nebo naopak později než naftových aut?
U vlaků je to podobné. Už teď se zákazníci vážně zamýšlejí nad tím, jestli si ještě pořídí dieselová vozidla, protože u nich se životnost počítá na třicet let, což je výrazně více než u osobních aut. Plná životnost vozidla tak nemusí být v takovém časovém horizontu stoprocentně využita. Dopravci to sledují a tuší, že se jim tato dieselová vozidla například nepodaří znovu prodat. Navíc se občas stává – a jsme s tím konfrontováni i my – že nad dieselovými vozidly už trošku ohrnují nos banky. Nechtějí jejich pořízení financovat nebo nám dávají úplně jiné podmínky než při financování elektrických vozidel.
Jaká nás tedy čeká alternativa? Vypadá to, že motoráky ze železniční sítě za pár let zmizí.
Alternativou k dieselovým vozidlům jsou akumulátorová vozidla, respektive dvojzdrojová v kombinaci trolej – akumulátor. A potom vodíkové vlaky. Pokud bych chtěl dosáhnout cílů, které Evropa v drážní dopravě stanovila, tedy převést 75 procent nákladu z kamionů na koleje, tak to znamená výrazně investovat do železniční sítě a důsledně elektrifikovat tratě.
Je ale na konec dieselů připravena tuzemská infrastruktura?
V současnosti si dopravci stěžují, že hlavní modernizované železniční koridory jsou přeplněné. Elektrifikované tratě u nás představují poměrně malou část sítě. Když se podíváte do jiných států, elektrifikovaných tras je tam daleko více a tvoří skutečnou síť. V Německu i Rakousku je elektrifikováno přes 70 procent tratí, u nás to je 36 procent. V tom jsme hodně pozadu.
Na Správě železnic jsou si toho vědomi, pracují na tom a mají plány na další elektrifikaci, stavbu vysokorychlostních tratí nebo změnu napájecího systému. To je v Česku velké téma, protože v horní části republiky máme napájecí soustavu tři kilovolty, kdežto na jihu 25 kilovoltů. Napájení tři kilovolty má nízkou výkonnost, omezuje jízdu vlaků v těsném sledu a moderním vozidlům neumožňuje využít jejich plný výkon.
Peníze na rozvoj už vyčleněné jsou a doufejme, že jich bude postupně přibývat. Na druhou stranu není ekonomické stavět dráty do poslední vesnice. Tam, kde je proud lidí nebo zboží malý, musí nastoupit bateriová vozidla nebo třeba jiný druh dopravního prostředku než vlak. Cíle Evropské komise musíme propojit s ekonomickým myšlením.
Siemens Mobility nabízí i plán na zasíťování dálnic elektřinou pro potřeby kamionové dopravy. Není to příliš mnoho ambiciózních plánů najednou, když je stále v Evropě řada železnic, které na elektrické troleje čekají?
Na toto téma se vedou diskuse, protože i někteří odborníci tuto cestu považují za nesprávnou. Já osobně to tak úplně nevidím. Železnice bude vždy orientovaná na delší vzdálenosti, na kratší vzdálenosti mohou sloužit silniční hybridní vozidla. Zatrolejování jednoho pruhu dálnice z hlediska ekologie nebude vůbec od věci například v místech, kde už dálnice stojí a kde není železniční spojení. Musí ale přibýt terminály, kde bude možné zboží překládat.
Není pro Česko efektivnější zaměřit se jen jedním směrem? Třeba na ty kamiony s trolejí?
Vlak je ve srovnání s jinými vozidly energeticky efektivnější. Porovnáme-li kolejové vozidlo a vozidlo s pneumatikami, to první dosahuje třikrát až čtyřikrát lepších parametrů. Nízký valivý odpor ocelových kol po ocelových kolejnicích, nízký aerodynamický odpor v zákrytu jedoucích dlouhých štíhlých vozidel a technicky vyřešené liniové elektrické napájení.
To tak bylo i v minulosti, ale někdy nad fyzikálními vlastnostmi železnice zvítězily jiné výhody silničních vozidel. Především v podobě jednotné silniční infrastruktury v přeshraničním provozu a s tím spojené výhodě rychlejší přepravy zboží do místa určení. Železnice několik desetiletí stagnovala, a proto je silniční doprava teď v Česku mnohem využívanější než doprava železniční.
Nejistá rychlotrať do Drážďan. Železničáři řeší, jak ji vtěsnat do krajiny |
Příznivci elektromobility předpovídají, že cena osobních elektroaut postupně klesne, až budou pro lidi stejně dostupná, jako jsou dnes auta se spalovacím motorem. Platí to i pro drážní vozidla? Přece jen vlaky se nevyrábějí ve velkých sériích.
Musíme se na to dívat nikoliv z pohledu pořizovací ceny vozidla, ale z hlediska všech nákladů během jeho minimálně třicetileté životnosti. Náklady na nákup vozidla představují jen 25 až 30 procent celkové částky, kterou provozovatel zaplatí v průběhu jeho životního cyklu. Zbytek tvoří náklady na energie a na servis. Dieselová vozidla jsou třeba vůči elektrickým vozidlům neúměrně náročná na opravy.
Podobné je to se spotřebou energie. Spalovací motory využívají k přeměně na mechanickou práci zhruba 30 až 40 procent energie paliva, zbylých 60 až 70 procent tvoří ztrátové teplo. Elektromotor má účinnost přes 90 procent. Spotřeba energie je u elektrického motoru viditelně nižší než u spalovacího, což se promítá do nákladů.
Není však potřeba počítat se ztrátami při transportu elektrické energie nebo při výrobě v elektrárně?
Od distribuce odhlížíme. Ani u dieselového vlaku nepočítáme externality na přepravu ropy v tankerech promítnuté do ceny, ale čistou spotřebu paliva.
Které vozidlo tedy z pohledu celoživotního cyklu vychází nejekonomičtěji?
Vždy bude nejlevnější elektrický vlak napájený z trolejí. Ten rovněž vyniká nejvyšším výkonem, rychlostí a prakticky neomezeným dojezdem. To je logické, protože je to nejjednodušší systém. Má ale dražší infrastrukturu, a proto se vyplatí na trasách, kde je velký proud lidí a zboží. Na druhém místě je akumulátorové vozidlo v kombinaci s trolejí. Na třetím místě je dieselové vozidlo a v závěsu za ním vozidlo s vodíkovým pohonem.
Vodíkový motor mi oproti klasickému dieselu přijde jako strašlivě složité zařízení. V podstatě elektrárna na kolech.
Z pohledu samotného vozidla jde skutečně o nákladné řešení. V Německu a jiných zemích západní Evropy se počítá s tím, že se do výroby vodíku bude ukládat nadbytek energie vyrobené v solárních farmách a ve větrných parcích. Ty my v Česku v takových počtech nemáme, takže to máme složitější.
Vodík je velmi lehký, proto se silně stlačuje a nesnadno přepravuje. Jednoduše řečeno, čtyřicetitunový nákladní automobil zvládne přepravit jen pár set kilogramů vodíku a zpět jede prázdný.
Vhodné je omezit transport vodíku na minimum, ideální je výroba elektrolýzou v těsné blízkosti použití. Jezdit bez emisí vodíkovým vlakem s tím, že uspořené emise CO2 se budou vypouštět při přepravě vodíku obslužným vozidlem, totiž nedává smysl.
Použití elektrolyzérů v blízkosti plnicí stanice má ještě jeden důvod. Vodík pro palivové články totiž musí mít dostatečnou čistotu (99,97 procenta), které běžná chemická výroba nedosahuje. Je potřeba použít elektrolýzu.
Fotovoltaika v Buštěhradu těží z ideálního místa. Udržují ji drony s termovizí |
Problémový bod jsou ovšem zejména plnicí stanice. Cílem je, abychom byli schopni naplnit vozidlo během patnácti minut pobytu na konečné stanici. Vlak není z ekonomických důvodů možné plnit dvě hodiny – dopravce by si musel pořídit pro zajištění provozu jedno vozidlo navíc, což by bylo ekonomicky nerentabilní. To je výzkumný úkol, kterému se věnuje Siemens spolu s Deutsche Bahn. Máme i vize neukládat vodík ve vozidlech v podobě stlačeného plynu, ale jako chemicky vázaný v kapalině. V této oblasti spolupracujeme na mobilní aplikaci technologie tekutého organického nosiče vodíku, který by se dal čerpat podobně jako nafta u klasických palivových stojanů. To ale bude ještě nějakou dobu trvat.
Někteří lidé se obávají, zda se odklonem od spalovacích motorů nestane z osobní dopravy pro běžného člověka nedostupný luxus. Jak to bude na železnici? Neprodraží moderní technologie dopravu?
Pokud budou mít vozidla odpovídající denní proběh kilometrů, tak není důvod, aby jízdenka v rychlovlaku byla dražší než u běžného vlaku. Cena vysokorychlostních vlaků je vyšší, ale díky vysoké cestovní rychlosti jsou tato vozidla velmi produktivní. Denně ujedou velké vzdálenosti a přepraví mnoho cestujících – například na trase z Berlína do Vídně, kterou může vysokorychlostní vlak urazit za čtyři hodiny, se během dne otočí dvakrát častěji než konvenční vlak. Rychlovlaků je tak pro obsluhu tratě ve stejném taktu potřeba daleko méně.
Je tedy reálné, že i u rychlovlaků by se cena mohla pohybovat kolem vládou předpokládané jedné koruny na kilometr?
Je to reálné, i nám z našich interních výpočtů tato částka vyšla. Musí to být ale nastavené tak, aby byl v symbióze proběh vozidel a zájem cestujících, což předpokládá dostatečnou obsazenost vlaků.
„Sám mám v garáži veterána a nechtěl bych přijít o možnost s ním jezdit,“ říká vystudovaný pedagog, který v Česku šéfuje vývojářům a inženýrům německého technologického kolosu Siemens.
Které vozidlo jako alternativu za dnešní motoráky konkrétně Siemens nabízí?
Máme dvouzdrojovou elektrickou jednotku Mireo, jež má stejné trakční parametry jak při napájení z troleje, tak při bateriovém napájení. To je důležité proto, aby dopravci stíhali vyjezdit jízdní řád a nemuseli přemýšlet, že na baterii to pojede hůř, než když se jede pod trolejí. Životnost vlaků dosahuje třiceti let, přičemž zákazník chce, aby akumulátor ve vozidle byl co nejdéle použitelný. Baterie je obecně ve vozidlech použitelná, dokud dokáže udržet aspoň 80 procent kapacity. Ta se snižuje nabíjecími cykly. Předpokládáme, že akumulátor bude potřeba vyměnit po patnácti letech.
Hodí se takový vlak na všechny neelektrifikované tratě?
Dojezd na bateriové provedení je 80 až 120 kilometrů, což na první pohled nevypadá jako závratná hodnota ve srovnání s dojezdem elektroauta. Mnohé linky ale umožňují dobíjet akumulátor při jízdě pod trolejí, takže vlak ujede například 50 kilometrů na baterii, na konečné se během 15 až 20 minut dobije a může opět vyrazit na trať. Těch 120 kilometrů (několikrát denně) tak pro řadu tratí stačí.
Na které z těchto vizí pracují inženýři z pražské pobočky Siemensu?
Pracují prakticky na všem. Pokud připočítáme lidi pracující v železniční infrastruktuře, máme v Česku na pět stovek inženýrů. Začínali jsme se základem nějakých padesáti lidí a během posledních pěti let jsme se dostali na toto vysoké číslo, takže jsme de facto druhým největším konstrukčním a vývojovým centrem v oblasti kolejových vozidel Siemens Mobility po Krefeldu v Německu.
Spolupracujeme například na vývoji bateriového a vodíkového vozidla Mireo, na zakázce osobních vozů pro České dráhy. Odpovídáme za adaptace vysokorychlostních jednotek Velaro pro zákazníky, kteří si vozidlo objednají a potřebují je upravit podle svých firemních a národních požadavků. Odpovídáme rovněž za schvalování kolejových vozidel, a to nejen na tuzemské železnici, ale celosvětově.
Zdá se, že se nebojíte, že bychom po roce 2035 neměli čím jezdit.
To se určitě nestane. Je otázkou, jak budou nastaveny jednotlivé postupné milníky. Pokud tyto řečeny nejsou a existuje jen nějaká obecná deklarace, obvykle se nic moc nestane. Pro naši dobu je typické, že se termíny dohánějí na poslední chvíli. I tento ambiciózní termín se proto může adaptovat podle toho, jak se věci budou vyvíjet. Pokud se ale odklon od spalovacích motorů posune z roku 2035 na rok 2037 nebo 2038, tak se nic nestane.
