Flyv på 1. klasse med toget

Fremtidens tog svæver med 600 km/t på en pude af magnetisme. Både Europa og Asien satser på klimavenlige magnettog, og mens ny tunnelteknologi baner vej for hurtigtogene, hæver designere komforten til skyerne.

Fremtidens tog svæver med 600 km/t på en pude af magnetisme. Både Europa og Asien satser på klimavenlige magnettog, og mens ny tunnelteknologi baner vej for hurtigtogene, hæver designere komforten til skyerne.

Hvorfor hoppe på et fly, når du kan flyve uden vinger? I fremtidens tog siger du ikke bare farvel til flyskam og tidsrøvende lufthavne. Du læner dig tilbage i dit brede sæde, mens du svæver fra by til by i flyvende fart.

Toget er allerede flyet langt overlegent, når det gælder klimaet. Nu er drømmen om et tog, der også slår flyet på rejsetiden, ved at blive til virkelighed.

Højhastighedstog har længe buldret derudad med over 300 km/t i bl.a. Frankrig og Japan, men snart bliver de konventionelle lyntog overhalet indenom af supersprintere, der svæver over magnetiske spor som lavtgående fly.

Den 20. juli 2021 rullede et nyt kinesisk maglevtog – en sammentrækning af magnetisk levitation – ud af samlehallen i Qingdao i Kina. Toget bliver verdens hurtigste transportmiddel til lands med en topfart på 600 km/t, næsten det halve af lydens hastighed.

Dermed vil den ca. 1000 km lange rejse mellem Beijing og Shanghai kunne tilbagelægges på blot to og en halv time. Til sammenligning tager turen tre timer med fly.

Det kinesiske supertog kan tilbagelægge den 1000 km lange rejse fra Beijing til Shanghai på kun to en halv time.

© Claus Lunau

Også i Europa er fremtiden sat på lynhurtige skinner: Med de såkaldte Hyperloop-tog, der ligesom maglevtogene er drevet af magnetisme, står vi foran den største transportrevolution siden flyet og vil klimaneutralt kunne krydse kontinentet på få timer.

Magneter løfter toget

Jernbanen hører til blandt de mest miljøvenlige transportformer. I gennemsnit udleder et standardtog kun 45 gram CO2 pr. person pr. km, mens det tilsvarende tal for fly er ca. 223 gram. Og med de nye maglevbaner lægger toget endnu større afstand til flyet.

En rejse med maglevtog har et klimaaftryk på under en tredjedel af en traditionel togrejse og under 7 pct. af en flyrejse. Det skyldes, at maglevbanen eliminerer en stor del af gnidningsmodstanden.

Kernen i teknologien er kraftige elektromagneter i tog og spor. Magneterne frastøder hinanden – ligesom når man prøver at sætte to magnetiske nordpoler mod hinanden – og danner et magnetfelt, der holder toget svævende op til 10 cm over banelegemet.

Vekslende magnetfelter driver toget fremad med stor kraft, mens magnetfelter langs begge sider holder det næsten lydløse tog på plads over sporet.

De lynhurtige maglevtog drives af elektromagneter på vognene og i sporet. Magnetisk frastødning mellem tog og spor får toget til at svæve uden rullemodstand, så det ubesværet når op på over 600 km/t.

© Claus Lunau

1. Toget svæver få centimeter over sporet

Elektromagneter under togvognene og i sporet – N og S – frastøder hinanden og skaber et magnetfelt, der får toget til at svæve 1-10 cm over sporet. Togets sideværts bevægelser kontrolleres af magneter langs toget og sporet.

© Claus Lunau

2. Tiltrækning og frastødning giver fart

Magnetfeltet i sporet driver toget frem. Frastødning mellem to nord- eller sydpoler skubber toget frem, mens tiltrækning mellem to modsatte poler trækker det frem. Da toget svæver over sporet, skal det overvinde mindre modstand.

© Claus Lunau

3. Omvendt magnetfelt bremser toget

Når toget skal sænke farten eller køre i den modsatte retning, vendes magnetfeltet i sporet. Elektriciteten ledes hele tiden til den del af sporet, hvor toget befinder sig. Skal toget accelerere, tilføres sporet mere energi.

Når Kina efter en række testkørsler sætter sin nye maglevfartdjævel i drift, markerer det begyndelsen på en ny transportæra, der ikke kun begrænser sig til Kina.

Flere lande, bl.a. Japan, satser i øjeblikket stort på de magnetdrevne tog, som alene pga. deres svimlende hastigheder har potentialet til at kunne lokke folk ned fra flyene og ud af bilerne.

Maglevtogene kan dog ikke benytte allerede eksisterende skinner, men kræver et særskilt spor, og det gør anlægsudgifterne ekstremt høje. Til gengæld er vedligeholdelsesomkostningerne lave. Fordi togene ikke er i direkte kontakt med sporet, bliver banelegemet ikke slidt ned.

Magnettogene fungerer tilmed i alt slags vejr. Skinnerne risikerer nemlig ikke at bøje i sommervarmen, og hverken sne eller is kan sætte en stopper for driften.

Og så er togene ikke mindst ekstremt behagelige at køre i, fordi der hverken er slinger eller vibrationer under kørslen.

223 gram CO2 pr. person pr. km udleder en flyrejse. En rejse med maglevtog ud­leder under 7 pct. af det.

Rækken af kvaliteter er med andre ord lang og hovedårsagen til, at maglevteknologien lige nu er i rivende udvikling, særligt i Asien, som i forvejen råder over omkring 75 pct. af klodens højhastighedstogbaner.

Men også Europa satser nu på maglev. Den polsk-schweiziske teknologivirksomhed Nevomo har fx udviklet et banebrydende nyt koncept, en hybrid mellem maglev og en konventionel jernbane, hvor togene vil kunne skyde en fart på 550 km/t.

Nevomos løsning går ud på at integrere en magnetbane i det allerede eksisterende skinnenet. Det vil lette overgangen til den nye teknologi betydeligt, fordi både almindelige tog og såkaldte magrailtog vil kunne benytte banen. I praksis skal det ske ved at supplere sporet med et banelegeme med elektromagneter, som får magrailtoget til at svæve.

Firmaet Nevomo har udviklet et koncept, hvor et magnetspor lægges ned i de eksisterende skinner, så både magnettog og traditionelle tog kan bruge jernbanen.

© Nevomo.tech

I sommeren 2021 gik Nevomo i gang med at etablere en 750 m lang testbane i Polen, hvor den lovende teknologi i de kommende år skal afprøves.

Passagerer svæver til lufthavnen

Idéen bag magnetsvævebanerne er ikke ny. Allerede i 1980’erne gik de tyske virksomheder Siemens AG og ThyssenKrupp AG fx sammen om at udvikle maglevsystemet Transrapid. Systemet er blevet en stor succes i Kina, hvor den hidtil længste magnetsvævebane blev indviet i Shanghai i 2002.

Med den tyske teknologi svæver verdens i øjeblikket hurtigste tog ad en 30 km lang strækning fra Shanghais centrum til Pudong International Airport med en topfart på 431 km/t og en rejsetid på knap otte minutter.

Shanghai Transrapid er et af verdens i øjeblikket seks kommercielle maglevtog i drift – alle opererer i Asien, heraf ét i Japan, der er en af pionererne inden for hurtigtog.

1 time og 7 minutter vil den 500 km lange rejse fra Tokyo til Osaka tage, når maglevbanen åbner.

Japan har ligesom Kina nu valgt at kaste mange hundrede milliarder kroner efter maglevteknologien. Planen er, at en flåde af magnettog i nær fremtid skal blæse gennem Japan og reducere rejsetiden mellem storbyerne med en femtedel.

Lige nu er Japan i gang med at teste det nye magnettog L0 Series Maglev, der allerede har sikret sig en plads i historiebøgerne.

Drevet af superledende magneter satte det aerodynamiske tog i april 2015 alle tiders hastighedsrekord, da det på et testanlæg i Yamanashi kortvarigt opnåede en fart på hele 603 km/t – omsat til danske forhold svarer det til, at togturen fra København til Aarhus ville kunne klares på ca. 20 minutter.

Den hidtidige rekord tilhørte det franske højhastighedstog TGV (Train à Grande Vitesse), som i 2007 skød en topfart på 574,8 km/t.

Maglevtoget svæver over sporet og drives frem af magnetfelter. Den lange snude på det japanske tog L0 Series Maglev får det til at skære sig igennem luften.

© Claus Lunau

Det japanske maglevtog har en lang, spids snude, der måler ca. 15 m og skærer gennem luften som et projektil, hvilket er afgørende ved høje hastigheder.

I 2027 skal L0 Series-toget Chuo Shinkansen Maglev efter planen sættes i drift på ruten mellem Tokyo og Nagoya. Central Japan Railway Company, der er operatøren bag den kommende bane, garanterer allerede nu passagererne en behagelig rejse i vogne, der får samme komfort og høje serviceniveau som på flyets første klasse.

Toget kan medbringe op til ti vogne – hver med plads til 100 passagerer, der undervejs får adgang til et lynhurtigt 5G-netværk og hver sin skærm med kontrolpanel. Det indvendige design er endnu ikke helt på plads, men passagererne kan formentlig se frem til restaurant, lounge og panoramavogn.

Også europæiske jernbanefirmaer har planer om at hæve komforten betydeligt, både når det gælder indtjekning, ombordstigning og indretning af togene.

En væsentlig del af togkomforten ligger i at nedbringe rejsetiden. Det er ikke blot et spørgsmål om nye tog, der kan køre hurtigere, men også om at trække de mest direkte linjer mellem byerne.

Til Shinkansen Maglev-toget har ingeniører og konstruktionsarbejdere siden 2014 knoklet med at etablere den 286 km lange bane mellem Tokyo og Nagoya – en krævende opgave, eftersom knap 90 pct. af strækningen går gennem tunneller. En af tunnellerne bliver fx 25 km lang og løber gennem et bjergmassiv 1,4 km under jorden i De Japanske Alper.

Byg tunnellen først, grav hullet bagefter. Det britiske firma hyperTunnel har vendt tunnelbyggeri på hovedet. Med små borehuller og en 3D-model udstikkes tunnellens forløb, inden den udgraves af robotter.

© hyperTunnel

1. Vandrette boringer laver omridset

Tre boringer tager først geologiske prøver i hele den kommende tunnels længde. Boringerne gør det muligt at skabe en nøjagtig 3D-model af tunnellen og dens omgivelser. Derefter bores tunnellen ud som et omrids med 20-40 borehuller.

© hyperTunnel

2. Robotter 3D-printer tunnellen

En sværm af borerobotter sendes ind i hullerne, der udgør omridset af tunnellen. Robotterne udborer tunnellens ydre rand og beklæder den med 3D-printning. Derefter ødelægges undergrunden inde i skallen vha. præcisionssprængninger.

© hyperTunnel

3. Maskine fjerner jord og sten

En kabeltrukket maskine kører gennem hele tunnelforløbet og fejer jord og sten op. Maskinen skærer samtidig tunnelrøret til, mens andre robotter beklæder indersiden af tunnellen med beton, og selvkørende vogne kører affaldet væk.

Med tiden skal banen forlænges yderligere, og når den i 2037 er komplet udbygget, kan passagererne tilbagelægge den godt 500 km lange rejse fra Tokyo til Osaka på blot én time og 7 minutter – dvs. samme rejsetid som med fly. Når indtjekning og sikkerhedskontrol i lufthavnen lægges oveni, er toget altså langt hurtigere.

Rejsetiden med Shinkansen Maglev bliver tre gange hurtigere end med det klassiske japanske Shinkansen-hurtigtog, som debuterede på præcis samme strækning i 1964.

Rejs i kapsel gennem rør

De nye maglevtogs hastigheder på 500-600 km/t er historisk høje – men endnu mere hæsblæsende hastigheder er i vente, når en af tidens mest omtalte transportteknologier, Hyperloop, bliver en realitet.

Ligesom maglevtogene benytter systemet sig af magnetisme, men her svæver små kapsler, såkaldte pods, fremad gennem næsten lufttomme rør.

Topfarten er hele 1200 km/t, dvs. langt hurtigere end et passagerfly, der typisk flyver med ca. 900 km/t.

Grundprincippet i teknologien er at eliminere luftmodstanden og friktionen, som er de to fysiske kræfter, der begrænser hastigheden på konventionelle tog. Det klares vha. vakuumpumper og magneter.

Hjernen bag Hyperloop er mangemilliardæren og techguruen Elon Musk, der også står bag bl.a. elbilen Tesla og rumfartsfirmaet SpaceX. Musk luftede første gang tankerne om det lynhurtige tog i 2012. På de blot ti år, der er gået siden da, har teknologien taget springet fra løs idé til virkelighed.

Det første Hyperloop-forsøg med passagerer fandt sted i november 2020, hvor to medarbejdere fra Virgin Hyperloop i et 500 m langt testrør i udkanten af Las Vegas i Nevada, USA, nåede en fart på 172 km/t.

Turen med kapslen tog blot 15 sekunder, men hvad den ikke havde i varighed, havde den i signalværdi.

Testen beviste, at Hyperloop ikke er en hed feberdrøm, men en brugbar teknologi, som blot har til gode at blive forfinet og skaleret op. Og hvor tophastigheden i en af de første ubemandede test i 2017 var 94 km/t, kunne tyske TUM Hyperloop i juli 2019 bryste sig af en ny rekord på 482 km/t.

Hyperloop-teknologien erstatter togvogne med små kapsler, der svæver i lufttomme rør som denne testbane ved Las Vegas.

© Virgin Hyperloop

Adskillige ruter er på tegnebrættet hos de mange forskningsinstitutioner og firmaer, der arbejder med teknologien.

På vores breddegrader har 16 EU-medlemslande vist interesse for Hyperloop, så inden for 15 år kan vi måske komme til at suse klimavenligt fra Berlin til Amsterdam på blot tre kvarter eller fra Stockholm til Helsinki på en lille halv time.

Visionen er med tiden at etablere et enormt Hyperloop-netværk, hvor passagererne med noget nær lydens hastighed vil kunne krydse Europa på få timer – næsten uden at miste jordforbindelsen.

Men længe inden Europa bliver bundet sammen af Hyperloop-rør, vil rejsetiden få et ordentligt nøk nedad for mange skandinaver.

Når verdens længste tunnel under vand, den 18 km lange Femern Bælt-forbindelse mellem Danmark og Tyskland, åbner i 2029, bliver Skandinavien for alvor koblet på det eksisterende jernbanenetværk i resten af Europa. Togrejsen mellem fx København og Hamborg bliver to timer kortere og kommer ned på to en halv time.

Og hvorfor ikke fortsætte længere ud i verden, når man nu er på kontinentet?

Takket være en nyåbnet højhastighedsrute mellem Kunming i Kina og Vientiane i Laos er det nu muligt at rejse med tog hele vejen fra Lissabon i vest til Singapore i øst. Den 18.755 km lange strækning er verdens længste togrejse.

Hurtig er ruten ganske vist ikke – den går gennem 13 lande og varer tre uger inkl. togskift. Men målt på det samlede klimaaftryk giver den så eftertrykkeligt flyet baghjul. Rejsen belaster kun klimaet med 0,08 tons CO2 – under en tyvendedel af udledningen, når samme strækning tilbagelægges med fly.

Lissabon i vest og Singapore i øst er nu forbundet af en ubrudt jernbane. Togrejsen går gennem 13 lande og varer tre uger.

© Claus Lunau