Partikelföroreningar i järnvägstunnlar - finns högemitterande eltåg?

1. Partikelföroreningar i
järnvägstunnlar.
Finns högemitterande eltåg?
Mats Gustafsson

2. Disposition
•
•
•
•
•
•
Bakgrund
Projektet
Mätkampanj på Arlanda Central
Partiklar och tågtrafik
Slutsatser
Kort om pågående tester med buller- och
partikelmätningar

3. Bakgrund
• Flera stora tunnelprojekt på gång
• Höga partikelhalter i tunnlar
• Stora skillnader i källor, egenskaper och exponering
mellan väg- och järnvägstunnlar
• Behov av kunskap om källor för att underlätta optimala
åtgärder mot höga partikelhalter
Specifikt för järnvägstunnlar
• Järnvägstunnlar har ofta höga halter PM10 som
domineras av järninnehållande partiklar
• Källorna är främst slitage av bromsar, hjul, räler,
strömavtagare och spänningsledning
Foto: Göran Blomqvist

4. Projektet
• Partikelemissioner i väg- och järnvägstunnlar källor och åtgärder
• BVFF (Bana Väg För Framtiden) –
Trafikverket, VTI, KTH, Luleå Tekniska Högskola
• Samarbetsprojekt
•
•
•
•
VTI: Göran Blomqvist, Sara Janhäll, Håkan Wilhelmsson
SLB-analys: Christer Johansson (även på
ITM, Stockholms universitet), Michael Norman, Billy
Sjövall
KTH: Saeed Abbasi, Ulf Olofsson
Lunds universitet: Anders Gudmundsson

5. Projektes syfte
• Att identifiera källorna till partiklar i väg- och
järnvägstunnlar och föreslå lämpliga åtgärder
Specifika frågeställningar för järnvägstunnel:
• Källorna kända, men emitterar alla tåg
partiklar, eller bara vissa?
• Om bara vissa, vilken roll spelar skillnader i
• tågtyp (olika tekniker i olika system)
• körsätt
• skick (ålder och underhåll?)

6. Mätkampanj på Arlanda Central
Trafikmätning
södergående
Luftkvalitetsmätning
Trafikmätning
norrgående

7. Trafiken på Arlanda C är blandad
X2
Foto: Fredrik Tellerup
X40
Foto: Markus Tellerup
X50-55
Foto: Katarina Sandberg
+ div. driftfordon
X60
Foto: Fredrik Tellerup
RC
Foto: Fredrik Tellerup
Alla foton från järnväg.net

8. Mätningar på Arlanda Central
• PM10 (inandningsbara partiklar)
• Partikelstorleksfördelningar
(ca 10 nm – 10 µm)
• Partikelantal
• Provtagning för grundämnesanalys
• NOx
• Elementärt och organiskt kol
• Trafik

9. Trafikmätning
• Fotocellsystem (båda riktningarna)
• Ger tidpunkt och hastighet i för och akter av varje tåg
• Retardation och tåglängd kan beräknas

10. Inbromsningsförlopp

11. Ett dygn på Arlanda C (Tisdag 5/2 2013)
södergående norrgående

12. Ett dygn på Arlanda C (Tisdag 5/2 2013)
södergående norrgående

13. Söndag
RC6N1388
OBS preliminärt urval
RC61415
RC61419
RC61344
Ingen info
Tåg från
Duved

14. Tisdag
Dieseldrivet
driftfordon
RC61419 RC6P1336
RC61342
OBS preliminärt urval
RC61419
X60

15. Möjlig orsak till höga partikelemissioner från
RC-tåg
• RC-tåg saknar återmatande elbroms och
använder alltså endast skivbromsar
• Moderna motorvagnar har flera bromssystem och
använder skivbroms främst i låga hastigheter
Foto från wikipedia.com

16. Slutsatser (preliminära)
• Ja, eltåg kan vara högemitterande och ge upphov
till höga PM10-halter
• Vissa tåg verkar huvudansvariga för att höja PM10halterna, medan andra inte påverkar alls
• Preliminära data tyder på att RC-tåg är en viktig
partikelkälla på Arlanda C.
• Endast skivbromsar på RC-tåg kan vara en möjlig
orsak till emissionerna
• Vissa eltåg emitterar även ultrafina partiklar, dock
ej lika mycket som dieseldrivna driftfordon
• Enskilda tågindivider emitterar olika, såväl
avseende PM10 som ultrafina partiklar

17. Rapportering
•
•
•
•
•
•
Arlanda C (järnväg) och Söderledstunneln (väg)
Partikeldata och koppling till trafik
Storleksuppdelade grundämnesanalyser
Elementärt och organiskt kol
Käll-receptormodellering
Åtgärdsförslag
• Rapport på engelska under våren 2014

18. Buller, partiklar och DoU av tåg och bana
Trafikmätning
Webkamera
Mikrofon
Partikelräknare

19. Buller, partiklar och DoU av tåg och bana
Kan olika ljud, som
härrör från t.ex.
bromsgnissel,
hjul/räl-buller etc
kopplas till
partikelemission?
Kan mätning av
trafik, ljud och
partiklar användas
för att identifiera
underhållsbehov
av tåg och/eller
spår?

20. Tack för uppmärksamheten!
mats.gustafsson@vti.se
www.vti.se