Bruk av lokale omlastingsterminaler for godsoverførsel mellom veg og jernbane i region Trøndelag Sør - Forutsetninger for og virkninger av en slik intermodal løsning

Abstract

Det er forventet en vekst i godstransportarbeid på veg i Norge med 84% i perioden 2018 til 2050. Dette kan bidra til økte eksterne kostnader fra tungtransport på veg i form av forsinkelser, ulykker, støy, slitasje på vegen, klimagassutslipp og lokal forurensing. Det er dermed et politisk mål i Norge å dempe denne veksten ved økt bruk av sjø- og banetransport. Denne masteroppgaven fokuserer på banetransport som del av en intermodal transportkjede, og en slik transport krever omlastingsterminaler mellom veg og bane. I Norge er det imidlertid mangel på omlastingsterminaler i nærheten av godstransportens start- eller sluttpunkt, eller ved begge punktene. I tillegg er de eksisterende terminalene ineffektive grunnet deres omlastingsmetoder. En konsekvens av dette er at jernbanens konkurranseevne ofte taper mot veg, slik at transport på veg ofte er foretrukket.

Denne oppgaven skal dermed ta for seg bruk av omlastingsterminaler plassert i distriktene, hvor man forutsetter bruk av horisontal omlasting. Slike terminaler bør kunne sikre økt effektivitet og tilgjengelighet, og muliggjør automatisering av terminal. Oppgaven skrives på en generell måte slik at den ikke tar hensyn til faktisk plassering og antall terminaler som bør bygges i Region Trøndelag sør, som er oppgavens fokusområde. Denne problemstillingen behandler en annen masteroppgave som skrives parallelt med denne, og konkluderer med at en ny terminal på Støren er best egnet. Masteroppgavens hensikt er i hovedsak å finne fordeler en omlastingsterminal plassert i distriktene kan gi, samt hvilke forutsetninger som må oppfylles for at terminalen skal bli brukt av aktører innenfor godstransportsektoren. I tillegg er det gjennomført en godsstrømsanalyse i Nasjonal godstransportmodell hvor det er laget fire scenarier, G0, G1, G2 og G3 for fremtidige godsmengder på veg og bane i Region Trøndelag Sør for årene 2018, 2030 og 2050. Godsmengdene er funnet uavhengig av om det blir bygget en ny terminal i distriktene eller ikke, og baseres på tiltak i vegsektoren. Godsmengdene vil kunne gi en pekepinn på hvilke tiltak som vil kunne styrke eller senke togbanens konkurranseevne mot veg. Veg og baner i oppgavens fokusområde omfatter i hovedsak Dovrebanen, til dels Rørosbanen, samt Rv3 og E6 i gjeldende region.

Scenario G0 er et basisscenario og viser utviklingen i godsmengder uten tiltak på infrastrukturen. Dette brukes som et grunnlag til sammenlikning av de andre scenariene. Scenario G1 går ut på at drivstoffprisen for vegtransport økes fra 14,86 kr i 2018 til 19,89 kr i 2030 og holder seg på dette nivået i 2050. Dette resulterer i økt bruk av tog. For scenario G2, som går ut på at det bygges ny motorveg på E6 mellom Melhus og Ulsberg og tilhørende bompenger, vil det i 2030 likevel føre til økt bruk av tog i forhold til basisscenariet. I 2050 vil det imidlertid være mindre godstransport på bane sammenliknet med basisscenariet ettersom bompengene antas fjernet til da. Scenario G3 er en kombinasjon av scenario G1 og G2, altså både ny motorveg og økt drivstoffpris. Bruk av scenario G3 resulterer i økt togtransport, hvor økningen er størst i 2030, og litt mindre i 2050, sammenliknet med basisscenariet. Det vises at økt drivstoffavgift er et tiltak som gir større endring i godsmengdene på veg og bane enn bygging av motorveg og tilhørende bompenger.

For å finne hvor mye gods som faktisk kan overføres mellom veg og bane ved ny terminal er det gjennom en ekstra godsstrømsanalyse først modellert nye terminaler på Støren og Berkåk i Nasjonal godstransportmodell. Omlastingskostnadene er satt basert på den horisontale omlastingsløsningen Cargo Beamer. I følge modelleringen vil det imidlertid ikke være noe omlasting ved nye terminalene gitt deres omlastingskostnader og plasseringer. En viktig grunn til dette resultatet kan være at det kun var ved én av terminalene på transportetappen på bane at man fikk reduserte omlastingskostnader.

Som følge av at det ikke ble noe godsoverføring fra modelleringen, er er også regnet på et generelt godsoverføringspotensiale, som skal vise hvor mye mer gods Dovrebanen potensielt sett kan romme. Da trengs data på Dovrebanens kapasitet, og i forbindelse med dette ble det laget ulike kapasitetsscenarier basert på ulike toglengder, antall avganger og type togsett, samt et basisscenario som tar utgangspunkt i dagens togruter og -lengder. Deretter er godsoverføringspotensialet regnet ut ved å ta differansen mellom kapasiteten på bane og godsmengdene på bane. Alle kombinasjoner av scenarier for både godsmengder og kapasitet er regnet ut. I stor grad resulterte de fleste kombinasjoner i mangel på kapasitet på bane, noe som medfører at det vil måtte bli mer godstransport på veg enn hva godsmengdescenariene tilsier. Det er imidlertid usikkert i hvor stor grad kapasitetsscenariene stemmer, slik at man ikke sikkert kan si at det ikke finnes et godsoverføringspotensiale fra veg til bane. Dette viser at det er nødvendig med nøyaktige utregninger på kapasiteten på bane. Mangel på et positivt godsoverføringspotensiale sørger for at man ikke kan få dempet veksten i godstransport på veg, uansett hvilken terminal som benyttes.

Viktige forutsetninger for at en ny omlastingsterminal skal være aktuell å bruke er, i tillegg til å være effektiv og helst liten, at det er tilstrekkelig banekapasitet på Dovrebanen for å sikre et tilgjengelig godsoverføringspotensial. Kapasiteten vil i stor grad være avhengig av antall krysningsspor langs Dovrebanen, grad av automatisering, antall togavganger, fyllingsgrad av lastbærer, utnyttelsesgrad av togsett og lengde på togene. Dersom man øker toglengden, må man samtidig vurdere hvorvidt lokomotivet kan trekke den økte vekten dette medfører. Man må også bestemme seg for hvilken horisontal omlastingsmetode som skal brukes. Dette er vesentlig for å få kjennskap til hvilke tog som faktisk kan stoppe ved en ny terminal, og dermed hvor mye av kapasiteten på Dovrebanen som faktisk kan utnyttes ved den nye terminalen. Det er også vedtatt å innføre en infrastrukturavgift på jernbane, som kan være veldig svekkende for jernbanens konkurranseevne. Det er ikke regnet på effekten infrastrukturavgiften gir, men litteratur angir at den bør forutsettes fjernet for å kunne øke mengden gods transportert på bane. I tillegg kreves det god samhandling mellom alle leddene i den intermodale transportkjeden for å sikre effektiv omlasting av lastbærer mellom veg og bane. Til slutt bør den nye terminalen være så tilgjengelig som mulig for mest mulig godstransport. Dette betyr at terminalen bør legges ved viktige årer for godstransport. Den nye motorvegen på E6 kan svekke togtransportens konkurranseevne, men også styrke den ved at motorvegen gjør terminalen mer tilgjengelig.

Omlastingsterminaler generelt har den fordelen at de avlaster vegnettet ved å muliggjøre godsoverførsel fra veg til bane, gitt nok banekapasitet. Omlastingsterminaler plassert i Region Trøndelag Sør, har ytterligere fordeler. For det første muliggjør det ytterligere godsoverføring fra veg til bane gitt nok banekapasitet. Videre vil en strategisk plassert terminal kunne gi mer direkte transport for en del godstransport til og fra distriktene, hvor godset slipper å reise via Trondheim for å omlastes. Det er også enklere for nye næringer å etablere seg langs strategiske knutepunkt, noe som denne terminalen vil være. En annen fordel er at dersom godsmengdene funnet i godsstrømsanalysen blir reelle for fremtiden, vil det være manglende terminalkapasitet i Trondheim. Nye terminaler kan dermed bidra med ekstra terminalkapasitet, i tillegg til å avlaste infrastrukturen generelt sett i Trondheim. Nye terminaler i Region Trøndelag Sør vil også kunne erstatte den planlagte godsterminalen på Torgård. Denne forventes å være mye dyrere å bygge enn den typen terminal som utredes i denne masteroppgaven. Til slutt vil de nye terminalene kunne bidra til å etablere godssirkler, som er optimaliserte ruter på veg som samsvarer med togavgangene på den nye terminalen. Slike godssirkler kan øke trafikksikkerheten i form av at de samme sjåførene kjører de samme strekningene tilnærmet daglig, noe som gir sjåførene god kjennskap til lokale vegforhold. Dessuten kan godssirklene, som kan gi korte transportetapper på veg, brukes til uttesting av nullutslippskjøretøy.

Å anlegge en terminal på Støren vil gi ytterligere fordeler som at man kan benytte seg av at Rørosbanens har lavere stigninger enn Dovrebanen og at man dermed kan trekke lengre tog på Rørosbanen med tilsvarende type lokomotiv som på Dovrebanen. Dette er en fordel som ikke kan brukes i dag, ettersom stigninger ved Heimdal, hvor alt godset reiser forbi i dag, er større. En plassering på Støren fjerner behovet for at alt gods på bane må reise mot Trondheim. En annen fordel med terminal på Støren er mulig avlasting av Fv700, ettersom godset vil reise via Klett for å komme til den nye terminalen.

Det virker som at en ny lokalt plassert terminal som benytter seg av horisontal omlasting kan gi viktige fordeler innenfor ønsket om økt godstransport på veg. De mulige kapasitetsproblemene på jernbane som må løses og de andre forutsetningene som bør oppfylles gjør at det kreves videre arbeid for å se om det lønner seg å bygge en ny terminal i region Trøndelag Sør, og som gjerne da kan fungere som en pilot for andre slike terminaler i Norge.

There is expected an increase in freight transportation on the Norwegian roads in such a manner that a political goal in Norway is to transfer as much freight transport as possible to rail- and sea transportation. The increased road transportation will cause higher external costs like delays, accidents, noise, wear on road and local and global pollution and such a transfer from road to rail transportation will contribute to reduction of the mentioned external costs. This master thesis will look at rail transport as a part of an intermodal transport chain, specifically at the transshipment terminals where the goods are transferred between road and rail. Existing terminals in Norway are often ineffective, due to the method of transshipment and the lack of automation. Furthermore, there are only a few transshipment terminals in Norway, mostly placed in the larger cities. This thesis will therefore focus on building new transshipment terminals that are more effective, and placed in the district of Region Trøndelag Sør. The focus is at what benefits such a terminal will give, and what the prerequisites are for such a terminal to be attractive for freight operators. This report does not state the number and location of the terminals, but only that it will be one or more terminals in the region of Trøndelag Sør. A reason for this is that besides this master thesis, another master thesis is focusing on the correct placement and how many terminals that should be built. In the end, the other thesis conclude that the placement of one new terminal should be in Støren.

Two goods stream analyses were to be performed in order to find the future traffic loads on road and rail and to see how much goods that can be transferred at the new terminal. The analysis is mainly performed in a freight transport modelling programme, called Nasjonal godstransportmodell. To ensure effective terminals, it is assumed the usage of horizontal transshipment in the terminal. This is also a prerequisite for building more effective terminals, because horizontal transshipment is when you trensfer the goods between two modes of transport without lifting it. The method also allows a higher degree of automation.

The first goods stream analysis is used to estimate the future traffic load, and four scenarios are used to represent results of different measures in the transport sector for the years 2030 and 2050, all based upon same input data for 2018. The first scenario, G0, which assumes no changes of the infrastructure will be the basis scenario made for comparing the different measures. The only change in G0 is the general growth in freight transportation from 2018 to 2050. Scenario G1 assumes an increased fuel price for road transportation from 14,86 NOK in 2018 to 19,89 NOK in 2030 and 2050. Scenario G2 assumes a new highway at E6 built from Melhus to Ulsberg. Furthermore there will be introduced a road toll in 2030, but it is espected to be removed within 2050. Scenario G3 is a combination of the measures in G1 and G2. In general, all measures results in increased usage of train transportation, including after the new highway is built, due largely to the increased costs associated with the road toll. The exception is in 2050, where scenario G2 results in less train transportation due to better roads and the removal of road tolls. Moreover, introducing higher fuel taxes on road transport seems to be an effective measure to increase rail transportation.

As a part of the second goods stream analysis, Nasjonal godstransportmodell was used to find the amount of goods that can be transferred between road and rail at the new terminal. However, this analysis resulted in no transshipment at the new terminal. A reason for that can be that only one of the transshipment terminals of the transport leg on rail got the decreased transshipment price the horizontal transshipment ensures. Because of this, additional calculations were done investigating how much goods one potentially could transfer from road to rail. In the calculations, Dovrebanen and the surrounding roads were used. The potential was calculated by taking the difference between available capacity on Dovrebanen and the actual rail traffic load on Dovrebanen. To find the capacity, simplifications were made, and the capacity was calculated through different scenarios that were based on different train lengths and number of train departures. The results show that the calculated capacity mainly does not allow for any potential in transferring more goods from road to rail in the future. Furthermore, the capacity on Dovrebanen will not be sufficient to meet the expected rail traffic load on Dovrebanen.

The new terminal cannot be build without fulfilling different prerequisites in order to make the terminal beneficial to use for freight transport operators. Prerequisites for the new terminal placed in the districts are, in addition to be effective and designed as a small terminal, that there is sufficient capacity on Dovrebanen. This can ensure an utilisation of all the benefits the new terminal can give. Also, one have to decide what kind of horizontal transshipment method that are to be implemented, and what degree of automation the terminal should have. This is required in order to know what kind of trains that can stop at the new terminals, and therefore how much of the capacity on Dovrebanen that can be utilised on the new terminal. To ensure an efficient terminal, good cooperation between the different transport legs for an intermodal transport is required, and the terminal should also be fully automated. A automated terminal will probably be more cost efficient. Also there is introduced a fee for usage of the railways in Norway. This should be removed in order to ensure good competitiveness for rail transportation. One last prerequisite is accessibility. The terminal must be as accessible as possible for as much freight transport as possible. Therefore, it is important to build the new terminal along important freight transport routes. The new highway at E6 may also improve the accessibility.

By building a new terminal, different benefits are expected to occur. The benefits of the terminal are mainly to stop, or at least prevent, the growth the external costs freight transportation on roads causes. But this can only be done if there is sufficient capacity on Dovrebanen. Nevertheless, there are other benefits independent of the capacity on Dovrebanen. For the first, the terminal will relieve the infrastructure in Trondheim by sending more freight transport outside Trondheim, and by this maybe give more direct transport. Also, the new terminal can ensure sufficient terminal capacity if the existing terminal capacity in Trondheim is fully utilised. The new terminal can also substitute the planned terminal at Torgård, that probably will cost too much compared to making smaller terminals. Another benefit is that the new terminal probably will make it easier to establish local freight transport routes on road that matches the train departures and arrivals on the new terminal. Such routes can be driven by the same drivers, and if that is the case, a higher level of traffic safety can be achieved. This is because the drivers will have local knowledge of possible danger points along the roads. Also, these local routes will probably be quite short, and therefore they are perfect for testing zero emission vehicles for freight transport.

From the result in the other master thesis that the appropriate placement for the new terminal is in Støren, some additional benefits are expected by placing the new terminal in Støren. First of all, it will be fully possible to take advantage of the smaller climbs at Rørosbanen and therefore be able to pull longer trains than at Dovrebanen by using Rørosbanen. Secondly, a terminal at Støren will probably relieve Fv700.

It seems that a new transshipment terminal using horizontal transshipment placed in the districts of Region Trøndelag Sør can provide important benefits for supporting increased usage of rail freight transportation. However, the possible capacity issues and the other prerequisites that have the be fulfilled, requires further investigation of the concept.