Description succincte
(Anglais)
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Documents annexés
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Objectifs du projet
(Allemand)
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- Das Projekt hat zum Ziel ein neues Kalkulationstool zu entwickeln, welches den Energieverbrauch, die Umweltbelastung und den Kostenaspekt einer potentiellen Vakuum Transport (VT) Strecke auf Daten basiert quantifiziert und transparent präsentiert.
- Die Ergebnisse sollen helfen, ein Verständnis für regulatorische Massnahmen zu gewinnen und Unternehmen in Bezug zum VT-Ökosystem bei ihren Entwicklungen besser unterstützen zu können.
- Parallel werden ökonomische Modelle zur Integration ausgewählter VT-Strecken im bestehenden Verkehrsnetz erarbeitet und ergänzen die Gesamtübersicht in der Planungspraxis im Infrastrukturbau.
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Résumé des résultats (Abstract)
(Allemand)
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Das öffentliche Verkehrssystem trägt wesentlich zum hohen Lebensstandard der Schweiz bei. Mit dem Wachstum und steigendem Wohlstand des Landes steigt die Nachfrage nach Mobilität. Der Verkehrssektor in der Schweiz ist für fast 40% aller CO2-Emissionen verantwortlich, womit nachhaltige Lösungen von hoher Notwendigkeit sind. Vakuumtransport (VT) stellt eine Alternative dar, bei der Fahrzeuge durch magnetisches Schweben in einer teilevakuierten Röhre mit hoher Geschwindigkeit befördert werden. Unsere Studie bewertet das Potential einer Integration von VT in das Schweizer Verkehrssystem und untersucht Energieverbrauch, Umweltauswirkungen, Kapazität und Kosten.
Die Umweltauswirkungen von VT sind im Bereich von herkömmlichen Zügen, wobei der Infrastrukturbau den Hauptbeitrag zu den Emissionen leistet. Unsere Modellierung ergibt für ein Schweizer Ost-West Netzwerk Werte von bis zu 0.075 kWh/pkm oder 8.5g CO2/pkm inklusive Bauemissionen. Die Baukosten für ein Schweizer VT-Netzwerk werden auf 15 – 25 Mrd. CHF geschätzt, wobei der vorgesehene, wesentlich kleinere Tunneldurchmesser die Hauptkostensenkung im vergleich mit z.B. Eisenbahntunnels darstellt. Zur Einschätzung: Die Budgets für bevorstehenden Ausbauschritte 2025 und 2035 der Bahn liegen in einem ähnlichen Bereich.
Technologische Komponenten für VT existieren bereits zu weiten Teilen, jedoch bleiben Herausforderungen bestehen, insbesondere bei der Entwicklung von Schwebesystemen und thermischen Batterien. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von grundlegenden Konzeptfragen wie Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen. Sicherheitsüberlegungen und regulatorische Entscheidungen müssen im Detail ausgearbeitet werden, ebenso wie Empfehlungen zur sinnvollen Umsetzung von Genehmigungs- und Finanzierungsverfahren.
Abschliessend kann festgestellt werden, dass VT das Potenzial für erhebliche ökologische und sozioökonomische Vorteile mit sich bringt. Seine praktische Umsetzung in der Schweiz erfordert jedoch umfangreiche Forschungsarbeiten und Validierungsanalysen. VT könnte eine wichtige Lücke in den zukünftigen Verkehrsnetzen schliessen. Es bleibt jedoch zu beweisen, ob das System in der Praxis den in dieser Studie gesetzten Erwartungen gerecht werden kann.
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Résumé des résultats (Abstract)
(Anglais)
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Switzerland’s public transport system is integral to its living standards. With the nation’s growth and evolution, there is an escalating demand for mobility. The transport sector in Switzerland is responsible for nearly 40% of all CO2 emissions, underscoring the need for sustainable solutions. Vacuum transport (VT) is proposed as one such solution, offering high speeds with a reduced ecological impact by magnetically levitating in a partially vacuumed tube.
Our study evaluates the integration of VT into Switzerland’s transport framework, examining energy use, environmental effects, capacity, and costs. The environmental impact of VT is found to be similar to that of conventional trains, with infrastructure construction being a major contributor to emissions. This means that a system applied to a small Swiss network could achieve as little as 0.075 kWh/pkm or 8.5g CO2/pkm.
The construction cost for a Swiss VT-network is estimated between 15-25 bill. CHF (excluding any type of development cost), mainly due to the much lower tunnel diameter that VT envisions compared to railway. For context, budgets for upcoming rail system improvements are in a similar range. By 2050, the Geneva-Lausanne-Bern-Zurich route is projected to have robust passenger demand, with VT capable of potentially capturing a significant portion.
Technological components for VT largely exist, but challenges remain, especially in the development of levitation systems and thermal batteries. The study also highlights the importance of design choices, such as speed and acceleration profiles, in determining the system’s performance. Safety considerations and regulatory decisions are yet to be detailed, and as are recommendations on how to best implement sensible permitting and financing procedures.
In conclusion, while VT has the potential to bring significant environmental and socio-economic benefits, its practical implementation in Switzerland requires substantial research work and validation analyses. VT could potentially bridge an important gap in existing transport networks. It is however yet to be proven in real-world applications that the system can meet the expectations set in this study.
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Résumé des résultats (Abstract)
(Français)
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Le système de transport public de la Suisse est essentiel à ses normes de vie. Avec la croissance et l’évolution de la nation, il y a une demande croissante pour la mobilité. Le secteur des transports en Suisse est responsable de près de 40% de toutes les émissions de CO2, soulignant le besoin
de solutions durables. Le transport sous vide (VT) est proposé comme une telle solution, offrant des vitesses élevèes avec un impact écologique réduit en lévitant magnétiquement dans un tube partiellement vidé.
Notre étude évalue l’intégration du VT dans le cadre de transport de la Suisse, examinant l’utilisation de l’énergie, les effets environnementaux, la capacité et les coûts. L’impact environnemental du VT est trouvé similaire à celui des trains conventionnels, avec la construction d’infrastructures étant
un contributeur majeur aux émissions. Cela signifie qu’un système appliqué à un petit réseau suisse pourrait atteindre aussi peu que 0.075 kWh/pkm ou 8.5g CO2/pkm.
Le coût de construction pour un réseau VT suisse est estimé entre 15-25 milliards de CHF, principalement en raison du diamètre de tunnel beaucoup plus bas que le VT envisage par rapport au chemin de fer. Pour contexte, les budgets pour les améliorations prochaines du système ferroviaire sont dans une gamme similaire. D’ici 2050, la route Genève-Lausanne-Berne-Zurich devrait avoir une forte demande de passagers, avec VT capable de capturer potentiellement une portion significative.
Les composants technologiques pour VT existent en grande partie, mais des défis demeurent, en particulier dans le développement des systèmes de lévitation et des batteries thermiques. L’étude souligne également l’importance des choix de conception, tels que les profils de vitesse et d’accélèration, dans la détermination de la performance du système. Les considérations de sécurité et les décisions réglementaires restent à détailler, tout comme les recommandations sur la manière de mettre en oeuvre au mieux des procédures d’autorisation et de financement sensées.
En conclusion, bien que le VT ait le potentiel d’apporter des avantages environnementaux et socio-économiques significatifs, sa mise en oeuvre pratique en Suisse nécessite un travail de recherche substantiel et des analyses de validation. Le VT pourrait potentiellement combler un écart important dans les réseaux de transport existants. Il reste cependant à prouver dans les applications réelles que le système peut répondre aux attentes énoncées dans cette étude.
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Publications / Résultats
(Anglais)
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Documents annexés
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