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Le wagon modulaire est-il l’avenir du fret ferroviaire ?

Les wagons de marchandises ont comme particularité de répondre à un secteur industriel précis, comme la chimie ou le blé. Mais le côté négatif de cette spécialisation est que cela entraîne une mono-utilisation qui provoque des retours à vide. Le wagon modulaire permet d’éviter cela.

Quand on veut atteindre des objectifs climatiques, il est essentiel d’éviter toutes les formes de gaspillages. En théorie, la quantité déclarée de marchandises transportées par wagon isolé est d’environ 30%. Il s’agit d’une technologie d’expédition de marchandises dans un wagon de chemin de fer ou dans un groupe de wagons avec le même type de marchandises, accompagnés d’un connaissement. Or, les wagons de marchandises, avec leur spécialisation, causent de nombreux trajets à vide, ce qui non seulement est anti-économique mais ce qui diminue aussi les capacités réelles d’emport de marchandises par rail. Ainsi, combien de trains de marchandises sont-ils réellement pleins quand certaines lignes ferroviaires déclarent être saturées ?

Il y a bien-sûr des cas où un wagon multi-usage est tout simplement interdit. Par exemple la chimie, un secteur très dangereux où chaque wagon a sa spécificité (transport de gaz ou d’huile, température ambiante de transport, pression des citernes). Il est évident qu’un wagon citerne se rendant au pôle chimique de Lyon avec du détergent ne peut pas revenir avec un chargement de Côte du Rhône ou de Beaujolais. En chimie, les parcours à vide sont inévitables. Mais qu’en est-il pour d’autres secteurs industriels ?

C’est ce qu’a étudié l’entreprise autrichienne Innofreight, dès 2002. Le système Innofreight se concentre sur des solutions innovantes et brevetées pour le transport de marchandises et les technologies logistiques. A l’origine, cette société a recherché à améliorer le transport de bois, un secteur essentiel en Europe Centrale, une région bien plus boisée que le Benelux ou le Nord de la France. Avec le système WoodTainer, le premier déchargement rotatif a fait ses débuts en 2004. Depuis, 15 ans se sont écoulés, au cours desquels Innofreight a pu contribuer à des innovations continues dans l’amélioration de la logistique ferroviaire en utilisant des conteneurs spéciaux. Les activités d’Innofreight ont officiellement commencé en 2005 – avec un premier groupe de wagons alimentant la papeterie Sappi à Gratkorn en copeaux de bois. Peu de temps après, d’autres wagons – et enfin – des trains entiers suivirent. Le WoodTainer XXL, présenté en juin 2005 à Ostrava, s’est avéré être le bon produit au bon moment. À l’été 2005, le nouveau système était déjà pleinement opérationnel. Au printemps 2006, 250 WoodTainers étaient déjà en service.

La particularité des conteneurs Innofreight est qu’ils sont manipulés par le dessous, via une fourche, et peuvent ainsi être entièrement tournés. Un nouveau reachstacker de 42 tonnes permet de fournir un pivotement permettant un déchargement très rapide. À la fin de 2006, six autres grands chariots élévateurs de la société suédoise Kalmar avaient élargi la flotte de chariots élévateurs Innofreight. Le reachstacker est équipé d’une balance étalonnable, ce qui élimine le besoin de peser des wagons qui prend du temps.

Le nombre de clients des industries du bois, du papier et de la pâte a augmenté rapidement. Innofreight a fourni, entre autres, l’usine de panneaux de particules de la société Egger à Unterradlberg au nord de St. Pölten, la société Mondi à Frantschach et M-Real à Hallein. En décembre 2006, Innofreight a pu livrer le 1 000e WoodTainer XXL à Papierholz Autriche. Le WoodTainer a également fait ses preuves dans le froid glacial des hivers polaires en Scandinavie en 2007: le WoodTainer XXL se transforme en WoodTainer XXXL – le profil ferroviaire suédois avec sa largeur maximale de 3,4 mètres permet une augmentation de volume jusqu’à 58 mètres cubes . Innofreight exploite donc pleinement le volume de chargement maximal et continue d’utiliser les conteneurs XXL en Europe centrale. De nombreux nouveaux clients ont été ajoutés en 2007 et en 2008, une filiale Innofreight a été créée en Suisse.

Aujourd’hui, l’entreprise, en coopération avec les transporteurs, réalise un million de mouvements de conteneurs par an avec près de 12.000 conteneurs en circulation, 1.200 wagons à plancher bas appelés InnoWaggon et 150 trains complets circulant sur le réseau ferroviaire. Le système est utilisé dans 14 pays et est exploité par 90 employés internationaux et 58 reachstacker avec un bras télescopique muni d’une fourche. La modularité et les combinaisons de la solution Innofreight System garantissent un haut niveau d’utilisation des capacités des outils de transport et d’expédition, ainsi que la flexibilité et l’efficacité. Le concept a été étendu à d’autres secteurs industriels et les conteneurs sont actuellement utilisés pour le transport de produits agricoles, de matériaux de construction, d’acier et d’autres produits métallurgiques, de produits énergétiques et de liquides.

L’atout essentiel du système est que l’on peut utiliser un même chassis de wagon pour des utilisations multiples. Innofreight ne se contente pas d’y installer des conteneurs, mais aussi des trémies amovibles, des citernes ou des caissons de transports de coils, comme le montre les photos ci-dessous. Un autre atout important des conteneurs Innofreight est que la firme a conservé les cotes ISO et les coins de prises par spreader normalisés, conçus pour le secteur maritime. Ces coins sont parfaitement visibles et intégrés sur tous les types de conteneurs.

Containers pour vracs solides (photo GT 1976 via wikipedia)

L’efficacité du système Innofreight peut être présentée, non seulement par sa modularité, mais aussi par sa capacité de chargement. Les wagons de type Fals (à bords hauts avec un plancher en forme de w pour le chargement rapide) ont un poids de chargement de 55 tonnes, tandis que l’unité à double-wagons Innofreight a un poids de chargement de 126,9 tonnes. La différence de poids de chargement avec deux wagons de type Fals est donc de 16,9 tonnes en faveur du concept Innofreight. Cela signifie qu’un train composé de 40 wagons de classe Fals aura 340 tonnes de moins qu’un train Innofreight. Le bois brut destiné à l’industrie du papier est transporté par des wagons à bogies Eas (wagons à bords hauts) d’un poids de 57 tonnes. En utilisant le système Innofreight, une unité de wagons peut être chargée de 4 conteneurs de 20′ d’un poids de 127 t, ce qui signifie un poids transporté supérieur de 13 tonnes par rapport aux wagons standard.

Il est important de distinguer ce système Innofreight d’un autre concept développé en Suisse : l’ACTS. Bien que l’ATCS utilise aussi un wagon plat modifié à peu de frais, il s’agit surtout d’un concept développé pour le secteur des déchets. Ces conteneurs ont moins de volume et pivotent à 45° pour être directement déchargé à l’aide d’un camion muni d’un bras à crochet. Ces conteneurs sont très utilisés pour les chantiers de construction et les parcs à déchets destinés au public. Le concept ACTS est bien utilisé dans les alpes mais ne semble pas avoir eu un grand succès ferroviaire dans d’autres pays.

>>> Voir le concept ATCS en vidéo

Ces dernières années, l’accent a été mis sur les wagons plutôt que sur les conteneurs. En Autriche également, le fabricant d’acier Voestalpine et l’opérateur public ÖBB produisent un wagon plus léger. Une entreprise commune a été signée en septembre dernier entre le client et son transporteur. Cette initiative ouvre la voie au développement de TransANT – le wagon à plate-forme léger et innovant, créé par les deux sociétés, qui établit de nouvelles normes de flexibilité et de modularité sur le marché de la logistique du fret.

Lancé à l’automne 2018, le TransANT est un châssis de wagon qui offre un avantage de charge utile allant jusqu’à quatre tonnes par wagon, grâce notamment à un châssis 20 % plus léger. Fabriqués en acier à haute résistance Alform de Voestalpine, les wagons à plate-forme sont proposés dans une variété de longueurs allant de 11 à 23 m. L’innovation réside ici dans la modularité de la construction du wagon. Quatre pièces essentielles sont standardisées et s’assemblent selon les besoins du client. Hormis la version la plus courte conçue pour fonctionner en paire, les wagons sont formés d’ensembles identiques optimisés pour une fabrication semi-automatique et configurés pour l’installation future d’un attelage automatique.

On obtient alors la longueur souhaitée et les frais d’étude sont très largement diminués, quelque soit la finalité du wagon. La question du crash test et des nombreuses normes qui encadrent la construction de ces wagons en kit est précisément ce qui fait la nouveauté technologique de ces véhicules autrichiens. Voestalpine a joué ici un rôle essentiel sur de nombreuses innovations, notamment en matière de soudure de carrosserie.

Si on regarde les derniers développements, il semblerait que la bataille pour le meilleur wagon soit lancée. DB Cargo, allié avec le loueur VTG, présentait aussi un wagon modulaire similaire en septembre dernier. Baptisé « m² », ce wagon est destiné à offrir une conception multifonctionnelle qui peut être personnalisée pour répondre aux besoins des clients. Selon ses promoteurs, l’objectif du « m² » est d’optimiser les paramètres du wagon tels que le poids, le kilométrage et le coût. On retrouvera ici quelques options du wagon autrichien TransANT. Les composants tels que les bogies, les essieux et les freins (freins à bloc ou à disque) peuvent également être adaptés à chaque utilisation donnée. 

VTG et DB Cargo ont travaillé en étroite collaboration dans le cadre du projet «Innovative Freight Car» du ministère fédéral des Transports, qui s’est achevé début 2019.

Ces exemples montrent toute l’importance de l’État d’investir dans la R&D nationale en se reposant sur l’ensemble de la filière, industrie privée y compris, plutôt que sur des projets menés en solo par une entreprise en monopole. Heiko Fischer, Président du Directoire de VTG AG, l’explique : «le passé l’a montré : ce n’est qu’ensemble que nous pourrons faire progresser le transport ferroviaire de marchandises et le renforcer face à la route. Avec les wagons modulaires que nous développons dans le cadre du projet, nous continuerons à améliorer l’offre pour nos clients et à accroître l’attractivité des chemins de fer.» Il reste maintenant à rajouter sur ces wagons innovants toute une série d’autres innovations technologiques, comme l’attelage automatique, ainsi que les innovations digitales en cours d’essais. On obtiendra alors des wagons qui, enfin, ne ressembleront plus à ceux que l’on construisait il y a 200 ans…

Sources :

2010 – Transport Research Market Uptake (Market-up) – Deliverable: D 3.1 – Selected case studies on transport innovation: R&D initiatives and market uptake of results
2016 – European Commission – Design features for support programmes for investments in last-mile infrastructure
2019 – Innofreight, annual review
2019 – Cordis Europa – Une technologie innovante pour des wagons modulaires devrait stimuler le développement du transport de marchandises par rail
2020 – Researchgate – Multimodal Transport as a Substitution for Standard Wagons

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Frédéric de Kemmeter
Train & signalisation - Observateur ferroviaire depuis plus de 30 ans. Comment le chemin de fer évolue-t-il ? Ouvrons les yeux sur des réalités plus complexes que des slogans faciles

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