Als er één sector al lang geëlektrificeerd is, dan is het de spoorsector. In het jaar 1908 kwam de eerste elektrische trein in ons land te rijden en exact een eeuw geleden nam de Nederlandse overheid het historische besluit om álle spoorlijnen te voorzien van elektrische treinen en bijbehorende bovenleiding voor de voeding.  

Dat het een kleine stap is om dan ook alle machines voor het onderhoud elektrisch uit te voeren, is echter een misvatting. Bij onderhoudswerkzaamheden haalt de spoorbeheerder de spanning immers van de bovenleiding af, uit veiligheidsoverwegingen. Los van het praktische gedeelte blijkt spoorbeheerder ProRail wettelijk gezien sowieso geen stroom te mogen doorleveren aan onderaannemers, zo liet ProRail onlangs nog optekenen in Cobouw (zie kader). Toch wil de spoorbeheerder aannemers gaan stimuleren om schoner te werken. Dit past binnen de duurzaamheidswind die waait, gepaard gaand met de energietransitie.

Kansen  

Het is een urgentie die ook aannemer BAM Infra in de volle breedte signaleert. Daarom werd vorig jaar aangeklopt bij spoorspecialist AMT Group in Etten-Leur, met het idee om een bestaande spoorkraan te elektrificeren. Dus de dieselmotor eruit en een elektrische aandrijflijn erin.  

AMT is in de jaren ‘90 gestart door de broers Marc en Paul Weytens en van oorsprong een machinebouwer die zich in de loop der jaren steeds meer is gaan toeleggen op ontwikkeling, robotisering en een eigen lijn railmachines. Eerder al kwam het bedrijf met een kleiner elektrisch voertuig voor inspectiewerk op de rails. Vanuit technisch oogpunt en richting de toekomst ziet AMT kansen voor elektrische machines op het spoor, legt de derde vennoot Sven Elst uit. Hij is nauw betrokken bij het elektrificatieproject.  

Tanken en dóór  

‘Een spoorkraan’, zegt Elst, ‘is een machine die juist vaak in stations en binnenstedelijke gebieden werkt, dus zien we er wel markt in. Ook internationaal verwachten we dat de trend van brandstof aangedreven naar elektrisch de komende jaren doorzet.’ Anderzijds is het meteen ook een lastige markt. Want met alle aanpassingen, eisen en beveiligingen zijn spoorkranen een nichemarkt, waarin slechts een paar spelers actief zijn. ‘Dat maakt de stap om die machines emissievrij te maken nog groter. Want de potentiële aantallen die voor ons als fabrikant in het verschiet liggen, zijn kleiner dan bij grondverzetmachines.’  

Bovendien is de markt soms wat conservatief. Spooraannemers hebben vaak te maken met enorme tijdsdruk en buitendienststellingen van bijvoorbeeld 48 uur, waarin een werk klaar moet zijn. ‘Bij een dieselmachine kun je snel tanken en weer door’, legt Elst uit. ‘Voor ons is het dan juist de uitdaging om te bewijzen dat dit met een emissievrije kraan óók kan.’

Uitwisselbaar accupack  

De techneuten besloten daarom een eigen elektrische aandrijflijn te ontwikkelen voor machines, en tegelijk samen met de Nederlandse accufabrikant Eleo een accupack te bouwen dat straks in verschillende machines kan worden geplaatst en uitwisselbaar is. Zo is de elektrische aandrijving toepasbaar binnen verschillende machines, om ondanks al het maatwerk toch een schaalbaar concept te hebben.  

‘Als je dit alleen ontwikkelt voor spoorkranen, dan is het financieel geen haalbaar concept. Daarom kiezen we voor iets dat je het beste kunt omschrijven als het Makita-idee. In al onze railmachines willen we straks werken met dezelfde accupakketten: in kranen, hoogwerkers, verreikers. Omdat de markt klein is, benaderen we het op deze manier om toch aantallen te maken en te standaardiseren.’  

24/7  

Een kleine machine kan, gezien de kleinere vermogensbehoefte en beperktere inbouwruimte, toe met één accu, een grote met twee of meer. De acht jaar oude Atlas-krol voor BAM beschikt nu over vier accupakketten, maar kan in principe op twee accu’s draaien. Door de andere twee intussen te laden is de machine volgens de calculaties 24/7 inzetbaar. De accu’s werken met 600V DC-techniek, wegen ruim 500 kilo en leveren 60 kWu per stuk. De pakketten zijn uitgevoerd met één centraal hijspunt en een vergrendeling aan de onderzijde. Met de opgeteld 240 kw/u zou de krol voor BAM een volle werkdag moeten kunnen draaien.  

AMT koos bewust voor verwisselbare accupakketten omdat de Lithium-techniek zich nog steeds ontwikkelt. ‘Die wordt nog steeds beter. Aan het einde van het jaar kunnen we met de nieuwste pakketten alweer zo’n 30 procent meer energie in de machine krijgen. Zo kan de machine straks langer draaien, en dat is een belangrijk criterium voor heel veel klanten in de spoorwereld.’

BAM koos er bewust voor om als eerste deze krol te elektrificeren. ‘Daar hebben we er meerdere van draaien op fossiele brandstoffen en in de markt zijn deze machines nog niet beschikbaar met een elektrische aandrijving. Daarom zijn we met ProRail en AMT het innovatietraject gestart om een bestaande machine om te bouwen en te voorzien van een elektrische aandrijflijn. Een elektrische krol past binnen de ambitie van BAM om de bouwplaats emissieloos te maken.’ Een kostbaar traject, waarvoor BAM een samenwerking aanging met opdrachtgever ProRail en ook subsidie ontving uit een duurzaamheidsfonds.

Samen optrekken is ook vanwege een andere reden de juiste weg. Want in de praktijk komt er meer bij kijken dan enkel het ontwikkelen van een elektrische machine. Deze moet immers ook geladen kunnen worden en omdat trajecten tijdens onderhoudswerkzaamheden spanningloos zijn, is dat niet zo eenvoudig. Tegelijk kenmerkt de spoorwereld zich door buitendienststellingen waarin soms gedurende langere periodes volcontinu wordt doorgewerkt. Deze manier van werken maakt het elektrificeren lastiger. Van den Munckhof: ‘We verwachten met deze krol 8 à 9 uur aaneengesloten elektrisch te kunnen werken, maar wij werken niet in dagritmes van 9 tot 5 waarna de machine overnightkan laden. We kunnen wel accu’s gaan wisselen, maar daar zie ik geen gezonde businesscase in. Het wisselen van batterypacks op de bouwput is te omslachtig én economisch onverantwoord omdat de batterij het allergrootste deel van de kosten bepaalt. Investeren in twee batterijsets per materieelstuk is geen way forward.’ Het meer spreiden van werkzaamheden en voldoende laadpunten langs het spoor zouden het elektrisch werken gemakkelijker én efficiënter maken, verwacht Van den Munckhof.

Smalle marges  

Samenwerking in de keten is in dit dossier noodzaak herhaalt de directeur, ook omdat de kosten voor emissievrij materieel voor individuele bouwbedrijven anders gewoonweg niet te dragen zijn. ‘Deze ombouw kost meerdere tonnen, nog los van de basismachine en de tijd die we er zelf in hebben gestoken. Als bouwbedrijf hebben we bovendien vaak te maken met smalle marges en kortlopende projecten waarbinnen het onmogelijk is om zo’n enorme investering terug te verdienen. Je moet dus langetermijnafspraken kunnen maken met opdrachtgevers. Ik denk dat dit project daarin een hele goede weg is. Nu kunnen opdrachtgever en opdrachtnemer samen ontdekken wat de plussen en minnen van dit soort machines zijn.’  

Kinderschoenen  

Van den Munckhof trekt de parallel terug naar het busvervoer, waar de overheid bij de eerste concessies krap tien jaar geleden samen met de marktpartijen om tafel ging om te kijken hoe men het beste kon overgaan op elektrische bussen en welke kosten daar bij kwamen kijken. ‘Pas nu is die bustechniek dusdanig geoptimaliseerd dat de total cost of ownership concurrerend is in vergelijking met bussen op fossiele brandstoffen. Nu pas zie je dan ook dat overheden het elektrisch rijden als voorwaarde gaan stellen bij aanbestedingen.’  

Om in de bouw nu al in aanbestedingen te eisen dat een werk emissievrij moet worden uitgevoerd, terwijl de techniek nog in de kinderschoenen staat, is voor Van den Munckhof dan ook veel te kort door de bocht. ‘Het gaat om strategische veranderingen, van fossiel naar elektrisch, dat kun je niet simpelweg overlaten aan de markt alleen. De miljoeneninvesteringen die hiermee gemoeid zijn, zijn niet op te brengen door individuele bedrijven. Voor nu is dat een onmogelijke opgave en dus is (financiële) samenwerking tussen opdrachtgevers en bouwbedrijven van cruciaal belang.’  

Beloning voor emissievrij werken

ProRail heeft het plan opgevat om bouwers bij aanbestedingen korting te geven als ze werken met emissievrij materieel. De verwachting is dat er komend jaar nieuwe aanbestedingsinstrumenten worden uitgerold, laat ProRail weten in een interview met Cobouw.  

ProRail streeft naar volledig emissievrije bouwplaatsen in 2030. Om dat te bereiken, wil de spoorbeheerder aannemers stimuleren om te gaan werken met elektrisch materieel. Een struikelblok zijn de enorme investeringen die nodig zijn, legt Peter van Schaik uit, hij is adviseur duurzaam inkopen van ProRail. De opdrachtgever denkt eraan aanbestedingsvoordelen te geven. ‘We willen voor een gericht percentage draaiuren korting gaan geven, maar de vraag is: hoeveel dan?’, aldus Van Schaik.

In de tussentijd werkt de spoorbeheerder aan haar eigen stroomnet. Dat moet zo worden aangepast, dat elektrische machines straks kunnen worden opgeladen. Een nieuw 10kV-voedingssysteem dat al langs de Betuweroute ligt, wordt waarschijnlijk door heel Nederland gelegd. ProRail heeft in haar ambitie om emissievrije bouwplaatsen te krijgen, een voordeel ten opzichte van andere opdrachtgevers: op veel plekken langs het spoor zijn al mogelijkheden om stroom af te tappen, bijvoorbeeld bij een trafo-gebouw of een wisselverwarming. ‘Dat maakt dat wij makkelijker laadplekken kunnen toevoegen. Al blijft het een ingewikkelde klus hoor, zo mogen we op dit moment volgens wetgeving nog geen stroom doorleveren aan andere partijen’, aldus Van Schaik.