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L’actu en bref – Des trains longs entre l’Allemagne et la Suède

Suède/Allemagne – Vers des trains longs dépassant 800m ? – Dans la nuit de 17 avril dernier, un essai de train d’une longueur de 835 mètres a été réalisé avec succès entre Maschen au sud de Hambourg et Malmö, à l’aide d’une seule locomotive, dans ce cas-ci l’EG 3109, une machine à 6 essieux. La longueur du train test était de 832m pour un poids de 2271 tonnes, 2403 tonnes si on compte la locomotive. Des trains jusqu’à 835 mètres sont autorisés en Allemagne sur l’axe Maschen (Hambourg) – frontière danoise à Padborg et sur une grande partie du réseau ferroviaire danois sur les sections Padborg – Copenhague, Maschen et Fredericia. En Suède, cependant, la longueur maximale autorisée des trains est de 730 mètres en configuration de freinage P, tandis que l’infrastructure, y compris les longueurs de voies d’évitement, limite encore la longueur pratique des trains à 630 mètres. Cette différence entre le Danemark et la Suède signifierait une coupe du train au Danemark pour les « 100m de trop », ce qui est évidemment un gros gaspillage de ressources et demeure incompatible avec l’esprit européen et la politique des grands corridors RTE-T. Afin d’introduire une longueur de train de 835 mètres dans le trafic régulier, une adaptation de la réglementation en Suède est nécessaire, ainsi qu’une adaptation de l’infrastructure pour des voies d’évitement plus longues, sans compter la signalisation. Et une fois n’est pas coutume, une vidéo représente ce test.
>>> Infrastrukturnyheter.se – Trafikverket provkör 835 meter långa tåg

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La semaine de Rail Europe News – Newsletter 019

Du 27 janvier au 02 février 2021

L’actualité ferroviaire de ces 7 derniers jours.

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Politique des transports

Pays-Bas – Consultation du marché pour le libre accès sur les lignes internationales – Le gouvernement néerlandais entreprend une exploration du marché sur les possibilités d’open access sur les liaisons ferroviaires internationales à destination et en provenance des Pays-Bas. Les transporteurs nationaux et internationaux sont invités à manifester leur intérêt pour la mise en place de services ferroviaires internationaux et à apporter des idées sur les opportunités et les défis des liaisons internationales au cours du semestre à venir. Au cours des six prochains mois, un consortium de Berenschot, Arcadis et TÜV Rheinland mènera des recherches pour le compte du ministère de l’Infrastructure et de la Gestion de l’eau sur la fourniture concurrentielle de services ferroviaires internationaux. «Nous recherchons des opérateurs intéressés par la création de la future offre ferroviaire internationale. Nous aimerions entrer en contact avec des parties qui se reconnaissent dans ce domaine,» a expliqué Kaj Mook, du bureau Berenschot. Les néerlandais veulent ainsi faire bonne figure après avoir opté pour un réseau intérieur en quasi monopole à l’entreprise historique NS.
>>> Railtech.com – The Netherlands starts market consultation for open access on international lines

Trafic grande ligne

Tchéquie/Croatie – Regiojet prolongera son train de nuit vers Split – RegioJet, l’opérateur privé tchèque, assurera à nouveau une liaison ferroviaire avec la Croatie cet été. Le premier train devrait démarrer le vendredi 28 mai 2021 et empruntera un nouveau trajet : Prague – Brno – Bratislava – Budapest – Zagreb – Rijeka. Surprise : ce train aurait une branche jusqu’à Split, l’autre grande ville côtière croate. RegioJet commence la pré-réservation des billets dès ce mois-ci. Les trains rouleront 3 fois par semaine en juin et septembre et tous les jours en juillet et août. Au total, les rames comporteront 15 voitures offrant 650 places. Le service RegioJet sera disponible dans le train, y compris le petit-déjeuner inclus dans le prix du billet, la connexion Internet, la possibilité de réserver un compartiment entier pour quatre personnes pour le prix de trois, le transport de vélos et d’autres services que RegioJet offrait déjà l’année dernière. L’opérateur privé peut se targuer d’un très beau succès l’été dernier, entre deux lockdown. Près de 60.000 clients s’étaient rués sur les trains couchettes jaunes, à tel point que le service prévu à l’origine 3 fois semaine avait du passer à une liaison quotidienne.
>>> RegioJet press room – RegioJet vypraví v létě opět vlaky do Chorvatska. Pojedou do Rijeky a nově také do Splitu. Návazné autobusy pak napojí celé jadranské pobřeží
>>> Voir aussi : Succès incontestable pour le train de nuit privé Prague-Rijeka.

Espagne – Ouverture de la ligne à grande vitesse Monteforte del Cid – Orihuela – La pandémie n’arrête pas le renouveau de l’infrastructure à grande vitesse. L’Espagne a inauguré lundi dernier un nouveau tronçon à grande vitesse à double voie de 38,3 km entre Montforte del Cid et Orihuela, lors d’une cérémonie en présence du Premier ministre Pedro Sánchez à la gare Miguel Hernandez d’Orihuela. La nouvelle ligne à double voie bifurque de la ligne à grande vitesse Madrid – Alicante à Monforte del Cid et possède une gare intermédiaire à Elche. La ligne est électrifiée à 25kV 50Hz et équipée de l’ETCS Niveau 2 et du contrôle et de la protection des trains Asfa, et permet une vitesse nominale de 350 km/h. Cette ligne est la première phase d’une ligne à grande vitesse vers Almeria. La construction est actuellement en cours sur une section supplémentaire de 23,6 km d’Orihuela à Murcie.
>>> International Railway Journal – Monteforte del Cid – Orihuela high-speed line opens

Trafic régional

Allemagne – Le Bade-Wurtemberg finance des études de faisabilité pour la réactivation de lignes désaffectées – Le Land de Bade-Wurtemberg soutiendra des études de faisabilité pour la réactivation de lignes ferroviaires désaffectées, a annoncé lundi le ministre écolo des Transports Winfried Hermann. Ces études de faisabilité ont pour mission d’examiner plus en profondeur le potentiel des passagers, ainsi que de déterminer les dépenses d’investissement et d’exploitation attendues. Dans une étude comparative commandée par le ministère des Transports, un total de 42 itinéraires dans le Bade-Wurtemberg ont été examinés. Un potentiel de passagers pertinent a été certifié sur plus de 30 liaisons. Afin de progresser le plus rapidement possible dans la planification des itinéraires potentiellement utiles, le Land soutiendra des études de faisabilité qualifiées. À cette fin, le ministère des transports a publié de nouveaux principes de financement qui permettront aux autorités locales de franchir plus facilement l’étape importante de la réactivation d’une ligne de chemin de fer.
>>> Lok Report – Baden-Württemberg: Land fördert Machbarkeitsstudien für Reaktivierung stillgelegter Bahnstrecken

Trafic fret

Allemagne/Tchéquie – Metrans équipe sa flotte de wagons de freins composites – Il y a des éléments déclencheurs. Depuis que le gouvernement allemand a imposé les freins silencieux à tout wagon de marchandise circulant sur le territoire national, c’est le branle-bas de combat chez les opérateurs. Metrans s’est ainsi vue obligée de moderniser l’ensemble de sa flotte de 3000 wagons porte-conteneurs avec des freins «silencieux». Outre leur rééquipement avec des semelles de frein composites, Metrans s’est procuré des wagons du constructeur slovaque Tatravagonka, plus légers de 4 tonnes que les wagons produits jusqu’ici. Cela signifie qu’ils ont une résistance au roulement plus faible et nécessitent donc moins d’énergie tant durant le transport qu’au freinage. Cette politique anti-bruit, longtemps réclamée par tous les riverains du rail en Europe, est aussi d’application en Suisse depuis juillet 2020 et est en préparation (législative) aux Pays-Bas, en Autriche et en Hongrie. Cela implique que les autres pays devront suivre…
>>> Railfreight.com – Metrans equips wagon fleet with composite brakes
>>> À propos de Metrans : quand Hambourg dispose de sa propre entreprise ferroviaire en hinterland

France/Espagne – Premier train du sucre entre l’Europe et l’Espagne – Les opérateurs ferroviaires Captrain España et Fret SNCF, tous deux du groupe SNCF, ont lancé le premier train sucrier entre l’Europe et l’Espagne actuellement en service. Il s’agit d’une liaison hebdomadaire entre le nord de la France et la zone centrale de la péninsule ibérique pour le compte de la société sucrière française Cristalco. Le convoi de 1300 tonnes brutes se compose de 17 wagons dont le sucre est transporté par conteneurs spécifiques pour produits alimentaires, de la société française Combipass. Il transite par Hendaye avec la traction SNCF côté France et Captrain España côté espagnol. Ce transport hebdomadaire évite jusqu’à 3 600 camions par an entre les deux pays.
>>> El Mercantil – Captrain España estrena el primer tren de azúcar entre Europa y España

Entreprises

France/Europe – Alstom donne naissance du numéro deux mondial de la construction ferroviaire – Il va falloir s’y faire : Bombardier Rail n’est plus, du moins en Europe. Avec le rachat de Bombardier Transport, officialisé le 29 janvier dernier, Alstom devient le numéro deux mondial du secteur de la construction de matériel ferroviaire derrière le groupe chinois CRRC. Dorénavant, le groupe pèsera 15,7 milliards d’euros de chiffre d’affaires, avec un carnet de commandes atteignant les 71,1 milliards donnant du travail à 75.000 personnes dans 70 pays. Le siège mondial du groupe ne bougera pas, restant à Saint-Ouen, près de Paris. Une transaction bien différente de la précédente, qui échoua. « En 2019, c’est Siemens qui avait l’ascendant, alors que là c’est clairement Alstom », remarque François Guénard, consultant chez Roland Berger. En France, Alstom va employer environ 11.500 personnes et récupère la plus grosse usine ferroviaire du pays, à Crespin, près de Valenciennes.
>>> L’Antenne.com – Alstom : naissance du numéro deux mondial de la construction ferroviaire

Technologies

Allemagne – Approbation du système de transport Maglev Bögl (TSB) – Tüv Nord AG est une importante société de certifications dans le domaine industriel, travaillant dans 70 pays et basée à Hanovre, en Allemagne. Elle vient de classer la technologie de contrôle des opérations du train à lévitation magnétique de Bögl comme « sûre ». Les ingénieurs ferroviaires de Tüv Nord ont évalué les spécifications de base de la technologie à sustenstation agnétique de Bögl ainsi que l’analyse des risques. Les mesures d’émission sonore ainsi que l’évaluation du concept d’évacuation et de sauvetage d’urgence ont également été examinées par les experts de Tüv Nord. En outre, des expertises sur d’autres domaines de spécialisation tels que la protection incendie, la sécurité au travail et la commande de portes sont au programme. Cela signifie une grande avancée pour le groupe bavarois. Rappelons que le groupe Bögl, qui avait participé jadis à la partie infrastructure du fameux Transrapid allemand, est le seul à avoir poursuivit les études et produit un nouvel engin, plus léger et moins orienté « grande vitesse ».
>>> Internationales Verkehrswesen.de – Tüv Nord-Gutachten: Betriebsleittechnik der TSB-Magnetbahn ist sicher
>>> Voir aussi notre dossier spécial sur l’engin Bögl, exporté vers la Chine

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Le Maglev ressuscité sous forme de transport urbain

(Photo ci-dessus : Bögl)
Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
30/11/2020
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On pensait que cette technologie n’intéressait plus l’Europe, mais un entrepreneur y croit encore. L’entreprise allemande Max Bögl a conçu pour l’Asie un Maglev à usage urbain.

Le Transport System Bögl (TSB) est un train à lévitation magnétique composé de rails, de véhicules et d’une technologie de contrôle des opérations sans conducteur, qui a été développé par le groupe Max Bögl depuis 2010. Il est conçu pour les transports publics locaux avec des trajets d’une longueur maximale d’environ 50 kilomètres et une vitesse de 150 km/h.

Depuis le grave accident survenu en 2006 sur la piste d’essai en Allemagne dans la région de l’Emsland, qui a fait 23 morts, aucun homme politique européen n’a mis un centime sur la technologie de lévitation magnétique. L’Allemagne a cependant continué à effectuer des tests avec le Transrapid 09 jusqu’en avril 2010, date à laquelle le programme de recherche a expiré. Parmi les entreprises participant à la construction du Transrapid, seule l’entreprise Max Bögl, qui a concentré ses recherches sur la construction de la piste, a exprimé sa volonté de conserver l’installation d’essai pendant un certain temps encore. L’installation d’essai de l’Emsland a été définitivement démantelée en 2019. Cela a-t-il signifié la fin de la technologie Maglev et son transfert vers l’Asie ? Pas du tout…

Alors que l’Europe renonce, l’entreprise de construction allemande Max Bögl a imaginé un successeur prêt pour la production en série. Sans que le public ne le remarque, l’entreprise de construction bavaroise Bögl a perfectionné la technologie du train à sustentation magnétique Transrapid avec le système de transport Bögl, en abrégé TSB. Ce TSB ne doit plus relier des métropoles lointaines à des vitesses super élevées, mais doit être utilisé dans les transports locaux, ce qui donne d’autres perspectives. Une fois de plus, on remarque que ce sont des entrepreneurs – et non la politique -, qui prennent l’initiative et mènent des recherches, même si certaines d’entre elles peuvent être éligibles à des subsides, notamment au travers des universités et d’autres programmes gouvernementaux.

Qui est le groupe Max Bögl ?

Avec plus de 6.500 employés hautement qualifiés répartis sur 35 sites dans le monde entier et un chiffre d’affaires annuel d’environ 1,7 milliard d’euros, Max Bögl est l’une des plus grandes entreprises de construction, de technologie et de services du secteur allemand de la construction. S’appuyant sur de nombreuses années d’expérience et de compétence dans la construction de béton préfabriqué de haute précision, le groupe Max Bögl se positionne dans le développement de produits, de technologies et de méthodes de construction innovants, avec des développements internes tournés vers l’avenir sur des sujets tels que les énergies renouvelables, l’urbanisation, la mobilité et les infrastructures. C’est pourquoi l’entreprise s’est lancée dans l’étude et la conception de sa propre vision de la technologie Maglev. Après y avoir investi environ 35 millions d’euros, l’entreprise de construction s’aventure maintenant à présenter ses projets au public. Une stratégie d’entreprise qui force le respect, car il fallait oser remettre la technologie au-devant de la scène quand l’Europe préférait ne plus y investir.

La société a donc construit une piste d’essai de 820 mètres de long, propriété de l’entreprise, près de son siège à Sengenthal (au sud-est de Nuremberg). En 2018, plus de 130.000 trajets et 85.000 kilomètres avaient été effectués sur cette piste. En 2020, l’Autorité ferroviaire fédérale (EBA) a certifié au TSB que les pièces essentielles du véhicule répondaient aux exigences techniques et étaient prêtes à être homologuées. La reconnaissance internationale par l’Autorité ferroviaire fédérale (EBA) de la conformité à ses normes élevées est très importante car elle ouvre la possibilité de procédures d’approbation simplifiées dans d’autres pays européens. Mais pour l’instant, il n’existe pas de marché en Europe et en ce qui concerne le Maglev, il est vrai que l’Union européenne est plutôt frileuse, voire même quasi absente.

Au printemps 2018, la société Max Bögl a pu conclure un accord de coopération avec la société chinoise Chengdu Xinzhu Road & Bridge Machinery Co. Ltd. Cet accord prévoit la construction d’une piste d’essai de plus de 3,5 kilomètres à Chengdu, la capitale de la province du Sichuan, afin de pouvoir homologuer le système de train à sustentation magnétique en Chine. La société Xinzhu a assuré exclusivement la commercialisation et la production du système en Chine.

La technologie Bögl

Le concept développé n’a rien à voir avec les super-vitesses du Maglev de Shangaï, bien que Max Bögl ait été impliqué dans le projet Transrapid pour laquelle elle a fabriqué des pièces pour le circuit d’Emsland, et ensuite pour celui de Shanghai. L’entreprise connaît donc bien le sujet. «Nous avons acquis une immense quantité de connaissances sur la technologie des systèmes Maglev. On a commencer à réfléchir à ce qu’on pouvait améliorer, y compris dans les domaines gérés par les partenaires du Maglev à l’époque Transrapid, » explique Bert Zamzow, chef de projet, au magazine Golem.de. En réalité, Zamzow déteste la comparaison avec le Transrapid, synonyme de milliards engloutis en pures pertes pour une Allemagne qui y croyait. «J’ai été déçu qu’une telle technologie ne soit pas mise en œuvre», expliquait le CEO Stefan Bögl au Süddeutsche Zeitung. L’entreprise Bögl a décéléré les performances du Transrapid pour lui donner un nouvel avenir. Le marché cible ne serait plus le transport longue distance, mais le transport urbain. Les ingénieurs de Bögl ont donc tout remis à plat, car ce type de projet ne peut réussir que s’il est moins encombrant dans le paysage et moins cher.

Selon Max Bögl, il existe plusieurs différences majeures entre le TSB et le Transrapid. Premièrement, le TSB est un ensemble totalement intégré provenant d’une seule source. Max Bögl vise à fournir aux clients une solution de service complet, comprenant tout, de la planification à la fabrication du véhicule, au montage sur site et à l’exploitation du système. Alors que le Transrapid se concentre sur la vitesse, le TSB est conçu pour un objectif plus complexe : fournir un transport public à l’épreuve du temps pour les villes à forte densité de population, explique le site Redshift.

Le TSB est destiné au transport local sur des distances de 5 à 30 kilomètres et peut atteindre, en trafic régional, une vitesse maximale de 150 km/h. C’est un système avec lequel Max Bögl veut concurrencer les systèmes roue-rail établis de type métro, tram et RER. Par rapport aux systèmes de transport de personnes automatisés classiques sur rail-roue, le train de roulement du système de transport Bögl s’insère dans le rail de guidage. Cet aspect se traduit par de grands avantages en termes d’émission sonore et de fiabilité, mais c’est un défi pour l’optimisation du fonctionnement et de la maintenance. L’optimum doit être accordé au système de roulement, qui est la pièce maîtresse du véhicule du TSB.

Le groupe Max Bögl a développé un nouveau type d’exploitation et de maintenance permettant au véhicule de se déplacer de manière autonome. En outre, le nouveau concept garantit une accessibilité indépendante à tous les niveaux du véhicule. Le système est également flexible et peut fonctionner dans une multitude de paysages urbains. Il peut être installé comme une voie ferrée surélevée, au niveau du sol, ou même comme un système de transport souterrain.

Chaque véhicule mesure douze mètres de long et 2,85 mètres de large et 127 passagers peuvent y prendre place. Une rame complète devrait comprendre jusqu’à six de ces sections et transporter environ 750 personnes. Le véhicule plane sur un rail en acier avec un écart de sept millimètres. Les électroaimants laissent flotter le train qui est entraîné par dix moteurs linéaires, ce qui suffit pour que l’un d’eux puisse tomber en panne sans que le train ne tombe en panne. L’absence de contact avec le rail et la vitesse – la vitesse maximale est de 150 kilomètres à l’heure – le rendent très silencieux. Il n’y a pas de friction et donc moins d’usure, tandis que le système de roulement est très efficace. La dynamique de conduite et les bruits de roulement sont clairement perceptibles dans le train. Mais à l’extérieur, juste à côté de la voie, le train est à peine audible. Aucune comparaison avec un tramway ou un RER.

L’alimentation en énergie est de 600 kilowatts, soit à peu près la même quantité qu’un tramway. Dans le cas du train STB, 6 à 8 kilowatts supplémentaires sont ajoutés pour la lévitation et le système utilise un stator court dans le véhicule, au lieu d’un stator long sur la voie comme pour le Transrapid. Comme Bögl se passe de composants actifs dans la voie, celle-ci est moins complexe – et donc moins chère.

Le dernier point concernant ce train est qu’il serait entièrement autonome, sans conducteur. Ce n’est évidemment pas très difficile, étant donné que le TSB ne peut rouler que sur sa propre voie. L’automatisation, qui devrait être de niveau GoA4, permettrait selon Bögl d’obtenir des intervalles de 80 secondes, bien que cela doive dépendre de la vitesse des trains. Le TSB pourrait à plein régime transporter 30.000 personnes à l’heure par sens. «La combinaison d’un fonctionnement automatisé, sans conducteur et sans erreur humaine, et des avantages de la technologie de lévitation magnétique réduit les coûts d’exploitation de 20 % par rapport aux systèmes rail-roue classiques. Le TSB peut être programmé en fonction de la demande, ce qui évite les trajets à vide aux heures creuses et dans les zones rurales», explique Andreas Rau, chef de produit, sur le site web Redshift.

Premiers développements en Chine ?

Le groupe d’entreprises Max Bögl a signé un accord de coopération avec l’entreprise chinoise Chengdu Xinzhu Road & Bridge Machinery Co Ltd. Cet accord prévoit la construction d’une piste d’essai de plus de 3,5 kilomètres de long à Chengdu, la capitale de la province du Sichuan, dans le but d’obtenir l’approbation du nouveau système de train à sustentation magnétique en Chine. Il est intéressant de noter que chaque partie du système est produite par des partenaires en Allemagne, en Suisse, en Autriche et en Angleterre et que finalement, l’engineering reste encore en Europe. Reste à voir ce que contient ce partenariat avec la Chine et quelles seront les implications futures. «Dans son plan quinquennal, le gouvernement de Pékin s’est engagé à commander des projets de transport local d’une longueur totale de 3.000 km. Outre sa croissance rapide, la Chine est un marché compétitif mais très ouvert aux nouvelles technologies et a un grand appétit pour les investissements. C’est pourquoi nous travaillons avec notre partenaire local, la société Xinzhu, qui connaît bien ces conditions uniques et peut représenter le TSB de manière optimale», explique Andreas Rau au magazine Future Rail.

La construction et l’exportation des composants du système, entièrement réalisés par Max Bögl, ont commencé à être exportés vers la Chine, avec un transbordement spectaculaire des navettes automatiques par des avions Antonov depuis Munich en juin dernier. Les lourds segments de voie, d’une longueur de près de 12m, sont constitués d’éléments préfabriqués en béton qui sont fabriqués en série au siège allemand de Max Bögl, qui fabrique également les véhicules. Les segments de voie ont été placés dans des conteneurs et transportés en Chine par rail via la nouvelle route de la Soie.

Et en Allemagne ? Stefan Bögl enfonce le clou : «le pays n’est plus aussi favorable à l’innovation que jadis. Cette mentalité est plus susceptible de se retrouver en Chine». Des discussions sont toutefois en cours pour des projets à Berlin, dans le Land le plus septentrional du Schleswig-Holstein et dans la région de Munich. L’avenir des trains à sustentation magnétique en Allemagne sera révélé lorsque les résultats des études seront livrés en janvier 2021.

30/11/2020 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
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Pour approfondir :

Taxirail, le train autonome à la demande
28/07/2020 – On parlait l’autre jour des 9.000 kilomètres de petites lignes UIC 7 à 9 dont on n’a pas encore trouvé la recette miracle pour leur maintien. Le concept novateur de Taxirail pourrait leur donner vie.

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27/05/2020 – Comment répondre au trafic sur des petites lignes où les critères du chemin de fer classique sont trop lourds et anti-économiques ? En revenant à une vieille idée : l’autorail ultra-léger proche du monde automobile.

Les trains à batteries : où en est-on ?
06/01/2020 – La vague verte qui sévit dans le monde depuis quelques temps nous indique que les trains diesels vont devoir opter pour une autre propulsion nettement plus propre. C’est un gigantesque défi pour les constructeurs et les opérateurs.

L’Asie prend le leadership des trains à 600km/h, et ce n’est pas une bonne nouvelle pour l’Europe et l’Amérique
30/05/2019 – Le constructeur chinois CRRC, qui fait si peur aux industriels européens, dévoile un projet de train à lévitation magnétique qui pourrait circuler dès 2021 à 600km/h. (Mediarail.be)

Et si on parlait du train à sustentation magnétique ?
17/06/2019 – Alors que le monde entier regarde les projets d’Hyperloop avec circonspection, il est utile de se pencher sur une autre technologie ferroviaire : la sustentation magnétique, que l’Europe semble avoir définitivement oublier…

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Maglev

L’Asie prend le leadership des trains à 600km/h, et ce n’est pas une bonne nouvelle pour l’Europe et l’Amérique – 30/05/2019 – Le constructeur chinois CRRC, qui fait si peur aux industriels européens, dévoile un projet de train à lévitation magnétique qui pourrait circuler dès 2021 à 600km/h.

Et si on parlait du train à sustentation magnétique ?

16/06/2019 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
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Alors que le monde entier regarde les projets d’Hyperloop avec circonspection, il est utile de se pencher sur une autre technologie ferroviaire : la sustentation magnétique, que l’Europe semble avoir définitivement oublié…

Le train à sustentation magnétique ne signifie pas spécifiquement train à grande vitesse. En 1984, à Birmingham, un train opérait en monorail sur une section de voie surélevée d’environ 600m entre l’aéroport de Birmingham et la gare de Birmingham International Railway, à une vitesse pouvant atteindre 42 km/h. Mais cet unique exemplaire britannique fut fermé en 1995 en raison de problèmes de fiabilité.

Dans la grande majorité des cas cependant, le train à sustentation magnétique reste bien étudié dans le cadre de la grande vitesse ferroviaire, qui semble être sa raison d’être. C’est pourquoi cette technologie fut encore proposée lorsque la Grande-Bretagne lança les consultations préliminaires en vue de rechercher quel type de train relierait Londres au nord du pays. Le Maglev fut rapidement écarté du fait des grandes incertitudes quant à sa maîtrise technique et financière, au profit d’une ligne à grande vitesse classique, la HS2. Après l’échec et l’arrêt des essais en Allemagne, il n’y a plus de projet de ce type en Europe. En revanche, le Maglev, train à sustentation magnétique, est maintenant actif dans six endroits d’Asie, le seul continent qui y croit encore.

Le premier Maglev d’Asie fut mis en service en Corée du Sud en 1993, sur le site de l’exposition universelle de Daejeon. La Chine a suivi en 2004 avec une liaison Maglev entre Shanghai et le nouvel aéroport de Pudong, puis le Japon se lança dans l’exploitation du train Linimo à Nagoya en 2005. La Corée du Sud a étendu la ligne Daejeon à l’aéroport d’Incheon en 2016, tandis que la société chinoise Changsha a utilisé un train de levage magnétique entre l’aéroport et une gare de chemin de fer la même année. À Shanghai, seul le train Maglev vers l’aéroport roule à plus de 400 km/h à grande vitesse. Les cinq autres Maglev ne roulent qu’a environ 110 km/h.

La technologie Maglev

Maglev est une méthode de transport qui utilise la lévitation magnétique pour transporter des véhicules dotés d’aimants plutôt que de roues, d’axes et de roulements. Avec Maglev, un véhicule est soulevé de quelques centimètres au-dessus d’un chemin de guidage, en utilisant des aimants pour créer à la fois un soulevage et une propulsion. Les trains Maglev se déplacent plus doucement et un peu plus silencieusement que les systèmes ferroviaires à roues.

Le terme Maglev désigne non seulement les véhicules, mais également le système ferroviaire, spécialement conçu pour la lévitation magnétique et la propulsion. En réalité, le terme Maglev se réfère à un seul type de lévitation magnétique. Il existe en effet deux principaux types de trains à sustentation magnétique :

Le type à sustentation électromagnétique (ou EMS), utilisant des électroaimants classiques. La traînée électromagnétique est ici très faible, voire nulle. L’interaction entre les aimants à bord du train et des aimants disposés le long de la voie crée une force magnétique induite qui compense la gravité et permet la lévitation. Ces aimants repoussent le train vers le haut et assurent l’existence d’une garde suffisante entre le « rail » et le train ce qui affranchit le véhicule de toute perte due à la friction. Le meilleur exemple est le Transrapid allemand sous forme de monorail.
Le type à sustentation électrodynamique (ou EDS), utilisant des aimants supraconducteurs. Des bobines supraconductrices sont placées dans le train et des électroaimants sont placés le long de la voie. Lorsque le train se déplace, un courant est induit dans la voie. La force résultante fait léviter le train. Le déplacement du train engendre une traînée électromagnétique très importante, d’où une consommation énergétique élevée. Le projet le plus abouti est le Maglev japonais. Les trains utilisant le système EDS ne sont pas des monorails.

Selon ses promoteurs, les avantages de Maglev sont difficiles à contester. En remplaçant le roulement par des électroaimants ou des aimants supraconducteurs, les trains en lévitation peuvent atteindre des vitesses incroyables. Les trains Maglev éliminent en effet une source essentielle de friction – celle des roues du train sur les rails – même s‘ils doivent encore vaincre la résistance de l’air. Cette absence de frottement signifie qu’ils peuvent atteindre des vitesses supérieures à celles des trains conventionnels. À l’heure actuelle, la technologie de Maglev permet de créer des trains capables de parcourir plus de 500 km à l’heure. En raison de la lévitation au-dessus de la voie, les déraillements sont quasi improbables.

Les trains Maglev peuvent accepter des pentes jusqu’à 10% contre 3 à 4% maximum pour une ligne à grande vitesse conventionnelle. Cela pourrait signifier moins d’ouvrages d’art dans les régions avec collines. Mais le projet japonais montre tout de même de 86% de la ligne serait en tunnel.

Parmi d’autres avantages souvent cités, les coûts d’entretien des voies ont tendance à être inférieurs à ceux des trains normaux. « Certaines personnes disent qu’une fois que vous avez mis en place une voie de guidage pour un train à lévitation magnétique, vous n’avez jamais à la remplacer ni même à l’entretenir » explique Laurence Blow, fondatrice du groupe de conseil MaglevTransport. Un document de Transrapid montre qu’il y a de toute manière de la maintenance à effectuer, mais à un coût inférieur de 66% par rapport à une ligne à grande vitesse conventionnelle. Un chiffre invérifiable en l’absence d’un projet concret exploité sur plusieurs années.

De grands défis, malgré tout

Comme souvent lorsqu’on parle de technologies disruptives, des clans se forment entre les pour et les contre. Avec l’absence de systèmes importants en exploitation, on manque de recul pour apprécier les avantages et inconvénients réels par rapport au chemin de fer classique, notamment sur le plan économique. Cela n’empêche pas d’avoir un angle de vue critique.

La technologie Maglev n’a plus rien de commun avec une voie ferroviaire classique : il n’y a plus les deux rails que nous connaissons depuis 200 ans. La voie elle-même forme un ensemble fermé : c’est un système à part entière qui n’est pas connectable avec un réseau ferroviaire existant et qui consomme énormément de béton et de métaux rares (pour les électroaimants). Cela pose d’emblée des problèmes importants d’insertion dans les grandes villes, puisqu’un Maglev devrait être construit à côté des voies existantes, ou carrément sur un site dédié, ce qui est très difficile dans les zones très urbanisées.

De manière générale, le Maglev, c’est encore trop d’ennemis et peu d’amis. Outre les défis financiers, il manque encore trop d’opportunités sur le marché pour construire un Maglev global. Si les Maglev exploités commercialement ont bel et bien démontré une réduction drastique des coûts d’exploitation et de leurs émissions carbones, les incompatibilités avec l’infrastructure ferroviaire existante et les coûts de construction de 50 à 200 millions de dollars par kilomètre sont devenus des obstacles insurmontables à sa pleine adoption. La proposition infructueuse d’une ligne Maglev de 1.300 km reliant Pékin à Shanghai en 2005 souligne à l’évidence ce problème financier.

Les trains Maglev nécessitent plus d’énergie que les trains conventionnels. Dans le bilan global, la puissance nécessaire à la lévitation ne représente généralement pas un pourcentage élevé de la consommation énergétique totale, car la plus grande partie de la puissance est utilisée pour vaincre la résistance de l’air, comme pour tout autre moyen de transport à grande vitesse. Cependant, à faible vitesse, la quantité de puissance utilisée pour la lévitation peut être importante, consommant jusqu’à 15% de puissance supplémentaire par rapport aux services de métro ou de train léger. De même, pour de très courtes distances, l’énergie utilisée pour l’accélération peut être considérable. Une partie de l’énergie est également utilisée pour la climatisation, le chauffage, l’éclairage et d’autres systèmes divers, comme dans tout train moderne du monde. La technologie Maglev EDS exige le maintien des bobines supraconductrices à une températures de -269°C, ce qui n’est pas sans incidences sur la consommation énergétique.

La vitesse est très importante pour la consommation d’énergie. Une étude de 2018 montre une consommation d’énergie de 99 Wh/sièges/km pour le Chuo Shinkansen à une vitesse de croisière de 500 km / h dans le tunnel, sur la ligne Tokyo-Osaka. La seule augmentation de la résistance au roulement quand on passe de 450 km/h à 500 km/h sur une voie en plein air entraîne une augmentation de la consommation d’énergie de 15 à 20%. C’est un critère important lorsqu’un gouvernement doit choisir une technologie pour le train à grande vitesse.

En revanche, si on compare à une vitesse de 330km/h, l’étude montre des chiffres inférieurs par rapport au TGV ou à l’ICE :

– 59 Wh/sièges/km pour l’ICE 3

– 48,5 pour le TGV Duplex

– 45 pour la technologie EMS Transrapid mais…

– 52,7 pour le Chuo Shinkansen en technologie EDS

Les réparations et les pièces de rechange ont un coût plus élevé que les alternatives standards. En cas de réparation ou de remplacement, le défi consiste à s’adapter au marché instable des composants électroniques. De plus, le faible marché du train Maglev et la trop grande spécificité des composants rendent les pièces de rechange très onéreuses.

Les systèmes EDS ont un inconvénient majeur. À faible vitesse, le courant induit dans ces bobines et le flux magnétique ne sont pas assez importants pour supporter le poids du train. Pour cette raison, le train doit avoir des roues ou une quelconque forme de ‘train d’atterrissage’ pour soutenir la rame jusqu’à ce qu’elle atteigne une vitesse suffisante pouvant supporter la lévitation.

Les différents types d’aimants permanents industriels nécessaires au Maglev sont classés en quatre familles, dont la plus importante se compose des terre rares grâce à leur rigidité en aimantation, à l’énorme énergie qu’ils peuvent fournir et aux champs coercitifs qui les rendent presque insensibles aux champs démagnétisants. Les terres rares posent cependant des questions quant à leur disponibilité, étant donné que le marché des objets connectés et des véhicules électriques serait amené à une forte croissance d’ici 2030. L’impact sur les prix pourrait être important.

L’Europe et l’Amérique en retrait

Des tentatives d’implanter un Maglev aux États-Unis se sont tous soldés par un échec. Comme l’explique de manière sarcastique David Brace, de Kruxe Technology : « Fondamentalement, l’Amérique est un pays de voitures, de camions et d’avions. Les États-Unis ne croient pas en ce modèle (ndlr de Maglev), car la société ‘Car, Plane & Oil’ fait pression depuis des décennies pour empêcher que cela ne se produise. »

Le continent européen, leader de la grande vitesse, veille surtout à capitaliser sur la maîtrise technique et surtout financière du train à grande vitesse classique, symbolisé par le TGV en France, l’ICE en Allemagne, les AVE de Talgo en Espagne et le modèle italien, seul pays où deux entreprises de trains à grande vitesse circulent en concurrence sur le même réseau. Le modèle européen a été vendu en Corée, en Turquie, en Arabie saoudite et récemment au Maroc. Il est systématiquement présenté à tous les projets américains. Bien loin de l’utopie Hyperloop…

Il faut cependant reconnaître que la culture européenne ne milite pas pour aller de l’avant en matière technologique. L’Europe a complètement loupé le tournant digital, puisque le Continent ne compte aucun membre des GAFAM ni aucun géant du mobile. D’où la grande terreur de voir débarquer le chinois CRRC, alors que le japonais Hitachi est déjà présent en Grande-Bretagne et en Italie.

Ces Maglev qui roulent en Asie

Le Transrapid entre Shangaï et l’aéroport de Pudong est actuellement le seul système de transport Maglev à grande vitesse au monde pour le transport de passagers. Il roule à 430 km / h sur une piste en béton de 30 km. Il a été achevé en 2004, mais aucun autre système n’a été construit et la société allemande qui l’a conçu, Transrapid, a mis les clés sous le paillasson en 2008. Le train fonctionne bien, mais ses coûts de construction furent prohibitifs. Ses coûts énergétiques sont élevés, ce qui serait dû à une traction inefficace, plutôt qu’à la technologie Maglev en elle-même (19,9 kWh par siège sur 100 km, contre 7,7 pour le train à grande vitesse).

C’est au Japon qu’un projet de Maglev semble le plus abouti. JR Central, qui exploite déjà la ligne Tokaido Shinkansen existante, prévoit d’exploiter la section Tokyo-Nagoya par technologie Maglev dès 2027 et la liaison complète Tokyo-Osaka en 2045. Appelée contournement Tokaido Shinkansen, cette ligne permettrait de réduire de moitié le temps de parcours du Shinkansen actuel, entre Tokyo et Nagoya à 40 minutes, et entre Tokyo et Osaka à 67 minutes.

Le shinkansen japonais, train à grande vitesse classique, est un élément essentiel pour la psyché nationale en tant que symbole de la puissance technologique. La volonté de construire son successeur, malgré 20 ans de stagnation économique et démographique, témoigne de la détermination du pays à rester un pionnier des technologies.

Fait intéressant : alors que généralement le gouvernement central et les administrations locales proposent de payer le coût de la construction de lignes de train à grande vitesse, le groupe privé JR Central n’attend cette fois pas l’aide financière du gouvernement, excepté un prêt de 3 milliards de yen à taux réduit.

L’entreprise privée a l’intention de supporter la totalité des 74 milliards d’euros (9.000 milliards de yens) nécessaires à la construction de cette ligne Maglev.

Cependant, nombreux sont les critiques qui considèrent le Maglev comme le symbole de tout ce qui ne va pas avec l’innovation au Japon : un éléphant blanc non rentable et assoiffé de capitaux, sans perspectives d’exportation et une menace pour le shinkansen existant. « Le maglev constitue non seulement un C’est un projet coûteux, mais aussi anormal, qui consomme de l’énergie et consomme entre quatre et cinq fois plus d’énergie que le shinkansen de Tokaido », déclaraient en 2017 les chercheurs Hidekazu Aoki et Nobuo Kawamiya.

En Chine, le consortium CRRC a récemment présenté un Maglev capable d’atteindre la vitesse de 600km/h. Compte tenu de l’énorme vitesse du train, un voyage en train pourrait être encore plus rapide que l’avion dans certaines circonstances, a déclaré Ding Sansan, responsable de l’équipe chargée de la conception du nouveau train, au journal chinois Qingdao Daily. Certains médias ont annoncé que le train entrerait en service en 2021, mais la compagnie n’a pas donné de date exacte. Les experts du rail expliquent que des années d’essais seront nécessaires avant que le train ne soit prêt à transporter des passagers. « Le Maglev chinois est à ce stade un projet de recherche », a déclaré Chris Jackson, rédacteur en chef de la Railway Gazette International, basée à Londres. « Il n’y a pas de projet ferme pour développer une voie commerciale. »

Simple distraction ou réelle opportunité ? Les développements de cette technologie et toutes les questions cruciales qui en découleront seront suivies avec beaucoup d’attention dans le secteur ferroviaire.

ND – Encyclopedia Britannica / Sarah E. Boslaugh – Maglev train

2011 – Hicham Allag – Modèles et calcul des systèmes de suspension magnétique passive -Développements et calculs analytiques en 2d et 3d des interactions entre aimants permanents

2013 – The Japan Times / Reiji Yoshida – Maglev challenge both technical, financial

2017 – Le train sur rail magnetique – ppt télécharger – SlidePlayer

2017 – Financial Times / Robin Harding – Japan’s new maglev train line runs headlong into critics

2018 – NRC/Handelsblad / Rijkert Knoppers – De zweeftrein komt met vallen en opstaan

2018 – Railway-technology.com – Will maglev ever become mainstream?

2018 – The International Maglev Board – Energy Consumption of Track-Based High-Speed Transportation Systems

2019 – In the loop mews – Maglev – is it really the solution for Hyperloop?

2019 – NBC News – China’s new high-speed train will ‘float’ over tracks to hit 370 miles an hour

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La société d’État China Railway Rolling Stock Corporation (CRRC) a annoncé le développement d’un prototype de train à lévitation magnétique capable d’atteindre la vitesse de 600 km/h. Il s’agit d’un train sans roues, où le train est la seule pièce mobile. Le train parcourt une voie de guidage munie d’aimants qui contrôlent la stabilité et la vitesse du train. Les trains Maglev sont donc plus silencieux et plus fluides que les trains classiques et peuvent atteindre des vitesses beaucoup plus élevées. L’ambition derrière ce projet ? Rallier Pékin et Shanghai, distantes de 1.300 km, en deux heures seulement.

Il existe deux principaux types de trains à sustentation magnétique :

– Suspension électromagnétique (EMS), des électroaimants à commande électronique installés dans le train l’attirent vers une voie magnétiquement conductrice (généralement en acier).
– La suspension électrodynamique (EDS) utilise des électroaimants supraconducteurs ou de puissants aimants permanents qui créent un champ magnétique qui induit des courants dans les conducteurs métalliques proches lorsqu’il ya un mouvement relatif, ce qui pousse et tire le train vers la position de lévitation prévue sur le chemin de guidage.

On peut rappeler que les trains à sustentation magnétique ont été étudié en Europe dès 1979, tout particulièrement en Allemagne sous le nom de Transrapid. Le projet fut abandonné à cause de ses coûts et d’un grave accident survenu à Lathen en septembre 2006, qui ne concernait pas la technique Maglev en elle-même. Depuis lors, la technologie Maglev a été abandonnée à l’Asie, le seul continent qui y croit encore.

La compétition fait rage entre la Chine et le Japon qui semblent être les plus avancés. Les deux pays se sont chacun engagés dans la bataille pour la meilleure technologie. La ligne de démonstration Shanghai Maglev, construite en 2004, a coûté 1,2 milliard de dollars US. C’était le premier vrai Maglev en opération commerciale. Un autre projet en cours construction, le Chuo Shinkansen au Japon, a un le coût de construction estimé à environ 82 milliards de dollars américains, avec un tracé principalement en longs tunnels. Tout cela indique que l’Asie a clairement pris le leadership de cette technologie.

Le principal challenge pour la Chine reste le prix exorbitant de cette nouvelle génération de trains, mais qui permettrait de lui assurer une place de leader sur le marché international. Et ce n’est pas une bonne nouvelle pour l’Europe et l’Amérique.

Japon

Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
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