Junalla 350 km/h – kiinnostaako?

Kimi Räikkönen vetäisi juuri Monzan uuden rataennätyksen, vaikka sitten varsinaisen skaban hävisikin. Hän ajoi suorilla lähes 350 km/h. Matkanopeudeksi tuli 260 km/h. Minua kiinnostavat nuo nopeudet. Ei formularadoilla vaan rautateillä. Sillä nuohan ovat juuri niitä nopeuksia joita kansainvälinen junaliikenne on standardisoimassa suurnopeusliikenteen ominaisuuksiksi. High Speed Rail on lähes vallankumouksellinen ilmiö, niin nopeasti suurnopeusliikenne lisääntyy.

Ihmiskunta on elinaikanaan odotellut erilaisia vallankumouksia. Eniten odotettu ja pelättykin on maailmanloppu ja kuoleman jälkeinen ”elämä”. Tuosta aiheesta olen kirjoitellutkin ja nyt viime aikoina lukenut yölukemisena kirjaa helvetistä. (Kari Kuula, Helvetin historia, Kirjapaja Oy, 2006). Varsinaisia elämänaikaisia vallankumouksia, pitkäkestoisia ja muuttumattomalta tuntuvia ovat olleet maanviljelyksen keksiminen ja sitten sen häviäminen ihmisten tärkeimpänä työnantajana. Teollistuminen oli sekin hidas. Se alkoi saarnamies Thomas Newcomen vuonna 1712 keksimästä höyryllä toimivasta vesipumpusta. Hänen koneellaan pumpattiin vettä kaivoksesta. Thomas Edison on taas sähkölampun isä, mutta ensimmäisenä hehkulampun idean esitti sähkökemian uranuurtaja Humpry Davy vuonna 1800. Hän kehitti sitten turvallisen kaivoslampun yhdessä assistenttinsa Michael Faradayn kanssa. Edison patentoi ja taloudellisesti hyödynsi sähkölampun vasta 80 vuotta myöhemmin. Samuel Sömmering, aatelismies, lääketieteilijä ja yleistieteilijä Preussista keksi sähköisen telegraafin vuonna 1809. Keksijä ja taidemaalari Samuel Morse sitten keksi morsen aakkoset ja kehitti lennättimen vuonna 1838. Insinööri George Stephenson puolestaan ajoi höyryveturilla vuonna 1814. Michael Faraday, Davyn aiempi assistentti kehitti alkeellisen sähkömoottorin vuonna 1821.  Vuonna 1825 britti William Sturgeon, matemaatikko ja fyysikko, keksi kiertää kuparilangan hevosenkengän ympärille, syntyi sähkömagneetti. Vuonna 1830 avataan ensimmäinen rautatie Liverpool Manchester jolla ei höyryveturin apuna tarvittu hevosia eikä köysivetoa kuin yhdessä jyrkässä mäessä saavuttaessa Liverpoolin satamaan. Ensimmäisen yksisylinterisen kaksitahtisen kaasumoottorin rakensi puolestaan belgialainen insinööri Etienne Lenoir vuonna 1858. Graham Bell patentoi puhelimen vuonna 1878, mutta sen oli keksinyt Johann Reiss jo 18 vuotta aiemmin. Thomas Edison patentoi sähkölampun vuonna 1879. Vuonna 1883 hän keksi sähkön johtamisen tyhjiön tai kaasun läpi, syntyi elektroniputki. Puolijohteet keksittiin 1896.  Olisiko Faraday ollut siinäkin asialla?

Tässä pieni keksintöjen historia suhteutettuna rautateiden keksimiseen.

Nyt lähestymmekin kiivaasti nykypäivää. Transistorin ja puolijohteen keksivät John Bardeen, William Shockley ja Walter Brattain vuonna 1948. Silloin he jättivät sisään patenttianomuksen. Nobel palkinnon he saivat vuonna 1956. Ydinreaktoria kehiteltiin kautta sotavuosien. Ensimmäinen kaupallinen ydinreaktori käynnistettiin Neuvostoliitossa vuonna 1954. “Olemme keksineet elämän salaisuuden” julistivat James Watson ja Francis Crick keksittyään DNA:n vuonna 1953. Ensimmäinen mikropiiri syntyi vuonna 1953 ja kaiken muuttanut Internet vuonna 1969. Mikroprosessorin alkumuodon syntymävuosi on 1959, keksijöinä Jack Kilby ja Robert Noyce. Vuonna 1971 Ted Hoff ja Intel kehittivät ensimmäisen CPU-luokan mikroprosessorin. Ja siitä päästäänkin Motorolan ensimmäiseen kännykkään vuonna 1973. Älypuhelinta saimme odottaa vuoteen 2007. Huh, se on niin lähellä ja vallannut maailman! Älypuhelimia on nykyään käytössä 2,5 mrd. kappaletta ja Internetiä käyttää noin puolet maailman väestöstä.

Tämä oli johdanto – nyt ratoihin

Tarkoituksena on poimia yksi erikoinen käynnissä oleva tekniikan vallankumous. Se on suurnopeusjunien kehitys ja kiihtyvä rakentaminen. Moni kysyy, minäkin, miten on mahdollista, että niinkin vanhalla keksinnöllä kuin teräskiskoilla kiinteäakselisilla teräspyörillä liikkuva laite ja siihen liittyvä tekniikka voivat olla nykyaikaisen nopean kuljetuksen keskeinen kasvutekijä. Tosiaan rautateiden raideväli on pysynyt standardissaan, mitä nyt nämä kaksi standardia. Ainoa joka yritti tosissaan muuttaa rautateitä, oli Adolf Hitler insinöörinään Fritz Todt. He halusivat rakentaa suurrautatien raidevälillä 3 metriä. Rataverkko olisi ensin rakennettu Kazaniin ja Bakuun. Myöhemmin sitä olisi laajennettu Intiaan ja Siperiaan, jopa Beringin salmen yli Alaskaan.

Diktaattorit ovat kehittäneet infraa. Saksan valtakunta etsi elintilaa idästä - "Lebensraum im Osten". Varusteluministeri Fritz Todtin johdolla ja Adolf Hitlerin erityisessä suojeluksessa suunniteltiin leveäraiteista 3 metrin rautatiejärjestelmää koko Euroopan alueelle: Der Kontinentale Breitspur Fernbahn. Perusverkon pituus oli 7 500 km ja varautumaverkon pituus 7 000 km. Olipa vielä suurempikin utopia: Afganistanin kautta Intiaan ja Alaskan kautta Yhdysvaltoihin. Rohkeita miehiä - tai suuruudenhulluja? Ohessa on kuva vuoden 1942 suunnitelmasta. Paksulla punaisella viivalla piirretyt radat ovat ensisijaisia. Ohuemmat radat ovat varauksia. Pohjoisempi itä-länsisuuntaisista radoista kulkee Hampurista Berliinin ja Kiovan kautta Rostoviin. Eteläisempi poikittaislinja kulkee Pariisista Wienin kautta Belgradiin ja Istanbuliin. Varaumia on esitetty Leningradiin ja Moskovan ohi Kazaniin. Myös Bakuun oltiin menossa. (Valkoinen viiva kertoo Saksan itärintaman 1942).

Vihdoin asiaan!

Euroopassa on tällä hetkellä operoituna 10000 km suurnopeusratoja. Rakenteilla on 3000 kilometriä. Suunnitelmissa on lisää 15000 kilometriä. Ranskalla ja Espanjalla on kummallakin 2800 km käytössä olevia ratoja. Saksa sitten kolmantena 1700 kilometrillä. Paksut punaiset viivat osoittavat yli 250 km/h rakennettuja tai rakenteilla olevia ratoja. Ohuet viivat tätä pienemmällä nopeudella toimivia suurnopeusratoja.

Kiina on suurnopeusratojen valtamaa. Operoituja ratoja on tällä hetkellä 27000 km ja 11000 km rakenteilla. Japanissa on toimivia Shinkansen ratoja 3000 km ja rakenteilla 400 kilometriä. Aasian maissa on operoituja ratoja yhteensä 31000 km ja rakenteilla 12000 kilometriä. Suunnitelmissa on ratoja vielä varastossa 15000 kilometriä. Kaiken kaikkiaan koko maailmassa on toimivia ratoja 42000 km, rakenteilla 15000 km ja suunnitteilla 35000 kilometriä. Niin, voisiko tätä kutsua pienoiseksi vallankumoukseksi?

Kiina on ylivoimainen ykkönen suurnopeusratojen suhteen. Ratoja on käytössä 27000 kilometriä, rakenteilla 11000 kilometriä ja suunnitteilla 1500 kilometriä. Käytössä olevien ratojen osalta Japani, Ranska ja Espanja ovat kutakuinkin tasoissa. Ratoja on käytössä kussakin maassa noin 3000 kilometriä. Saksa on tilastoissa seuraavana, ratoja on käytössä 1700 kilometriä.

Halusin vertailla suurnopeusratojen pituuksia maan asukaslukuun. Havaitsin ratojen pituuden käytössä ja rakenteilla olevien sekä suunniteltujen ratojen osalta innokkaimmissa radanrakentajamaissa olevan 4-12 senttimetriä asukasta kohti. Yllättäen ykköseksi kohoaa Baltian maat ja Rail Baltica. Seuraavaksi nousevat Bahrain ja Qatar. Käytössä tai rakenteilla olevien ratojen osalta Espanja ja Itävalta ovat noin 7 sentin tienoilla asukasta kohti. Kiinassa suurnopeusratojen valtamaana on 3 senttiä rataa asukasta kohti. Se on samaa tasoa kuin Japani tai Saksa. Ruotsi suunnitelmineen kohoaisi 7 senttiin. Suomea ei näy näissä tilastoissa. Meillä ei ole varsinaisesti yli 250 km/h liikenteeseen tarkoitettuja ratoja. Meidän ratamme ovat sekaliikenneratoja ja vielä useimmiten yksiraiteisia. Lahden oikorata Keravalta Herralaan on rakennettu maksiminopeudelle 300 km/h ja uusi ESA-rata Lohjalta Saloon mitoitetaan samaiselle nopeudelle. Nämä rataosat kun laskettaisiin senttimetrivertailuun saisimme Suomen luvuksi 1 cm/asukas. Tämä ylittää sentään USA:n jossa käytössä olevia ja suunniteltuja ratoja on vain 5 milliä asukasta kohti.

Matkustajakilometrien määrät nousevat, kun ratoja tulee lisää. Kiina ja japani johtavat tilastoa. Vuonna 2016 Kiinassa matkustettiin suurnopeusjunilla 470 mrd. kilometriä. Se on 330 km asukasta kohti vuodessa. Japanissa matkustettiin 780 km per asukas ja vuosi, Ranskassa 750 km per asukas ja vuosi. Saksassa ja Espanjassa kilometrejä kertyi 330 km per asukas ja vuosi.

Suurnopeusjunien junakalusto

Suurnopeusjunien standardiksi on noussut operointinopeus 350 km/h. Junat kyllä pystyvät nopeuksiin reilusti yli 400 km/h, mutta kaupallisessa liikenteessä huippunopeudet Kiinassa ja Ranskassa ovat 350 km/h. Japanissa yleisin maksiminopeus on 275 km/h. Italia on rajoittanut maksiminopeuden toistaiseksi 300 km/h. Meillä Pendolinot ajavat sopivilla osuuksilla 210 km/h. Pietarin Allegro tuntuu Venäjän radoillakin pyyhältävän tällaista nopeutta. Mummot vartioivat tasoristeyksiä junan kiitäessä ohi. Pietarin ja Moskovan välisellä radalla ajaa saksalaisperäinen Sapsan. Sen huippunopeus on 250 km/h. Sama junamalli ajaa myös Turkin uusilla nopeilla radoilla. Espanjassa Talgo-juna ajaa parhaimmillaan 330 km/h. USA:ssa Washington - Boston välillä pyyhkii Siemens-peräinen Acela-juna. Sen nopeus on 215 km/h. Muuten Amerikan junat jyskyttelevät varsin hitaasti ja torvi soi jokaisen tasoristeyksen kohdalla. Jos olet tarpeeksi vanha, muistat nuo samanlaiset torven töräykset venäläisistä junista sotien jälkeen. Nopein nyt testiajossa oleva juna on Japanin LO Series Maglev. Sitä on tarkoitus käyttää pian valmistuvalla Tokion ja Osakan välisellä radalla. 300 kilometrin rata on pääosin tunnelissa ja maksaa 340 milj. euroa kilometriltä.

Kuvassa näkyy hienoa junakalustoa eri maista. Kuvaan on merkitty junien operointinopeushuippu. Japanin huippunopea Maglev ei ole vielä liikenteessä. Sen junan operointinopeus tulee olemaan 500 km/h. Kiinalaisilla on muuten nyt oma testiprojektinsa junasta joka kulkisi 1200 km/h. Siinä joutavat Hyperloopit kuolleiden ideoiden hautausmaalle.

Tapahtuuko onnettomuuksia?

Kun suurnopeusjunat tulivat, pelkäsin onnettomuuksia ja terrorismiakin. Nyt niitä liikennöi maailman turuilla tuhkatiheään. Suuria onnettomuuksia on sattunut vain neljä. Ne kaikki ovat johtuneet inhimillisestä virheestä. Juna on syystä tai toisesta ajanut nopeusrajoitettuun kaarteeseen selvällä ylinopeudella. Pahin onnettomuuksista uhrien lukumäärän suhteen on Saksan Eschedessä ICE-junalle vuonna 1998 tapahtunut suistuminen. Onnettomuudessa sai surmansa 101 matkustajaa ja 100 loukkaantui. Espanjassa Santiago de Compostelan suistumisonnettomuudessa vuonna 2013 sai surmansa 79 henkeä, loukkaantuneita oli 140 henkeä. Kiinassa tapahtui kahden suurnopeusjunan suistumisonnettomuus Wenzhoussa vuonna 2011. Onnettomuudessa juna putosi viaduktilta. 40 ihmistä sai surmansa ja 170 loukkaantui. Ranskan TCV junissa on sattunut vuodesta 1981 alkaen 17 kuolemantapausta. Valtaosa niistä ovat tapahtuneet suurnopeusjunien ajaessa normaaliraiteilla.

Pitäisikö meillä satsata enemmän suurnopeusratoihin?

Tässä kun ryhtyy tällaista kirjoittelemaan, niin ryhtyy väkisinkin ajattelemaan Suomen rataverkkoa. Vaikka siis aluksi ajattelee ei ajattelevansa. Teinpä tuosta kaksi kuvaa. Eteläiseen Suomen rataverkon tulevaisuus on nyt asettunut tuon yläkuvan asetelmiin. Meillä on nyt Lahden oikorata, jolla voisi ajaa 300 km/h. Sitten tehdään ESA-rata Lohjalta Saloon nopeustasolle 300 km/h. Jos uusia nopeita ratoja tehdään näitä kahta pätkää ei kannattaisi jättää käyttämättä. Silti ei kannattaisi unohtaa Keravalta Porvooseen ja Kotkaan menevää rataa 200 km/h paikallisratana. Mutta mitähän jos me joskus parin sukupolven päästä emme olekaan tyytyväisiä juniin joiden matkanopeus jää jonkun verran päälle 100 kilometrin tunnissa. Haluamme samanlaisia junia millä ajavat Kiinassa, Euroopassa, Uzbekistanissa ja Turkissa. Tuleeko vielä uusi sukupolvi Suomen suurnopeusjunien tulevaisuudessa?

Ryhdyin tätä nyt leikkisästi miettimään. Reunaehtoina on, että Turusta tehdään tunneli Tukholmaan. Silloin rakennetaan uusi rata Turusta Saloon, jatketaan ESA-rataa, mutta Lohjalta tehdään uusi rata lentokentän pohjoispuolella sijaitsevaa suurterminaaliin, josta kurvataan Lentoradalle ja Keravan suuntaan Oikoradalle. Lahdesta Kouvolaan ja edelleen itärajalle rakennetaan erillinen rata suurnopeusjunille. Tai sitten mennään rohkeasti kuvan mukaan suurnopeusradalla Kotkan kautta Viipuriin tai ponkaistaanko suoraan Uuraan kautta Pietariin. Sekaliikenne ei näillä radoilla onnistu. Kun on radanrakentamistöihin päästy, niin valmistaudutaan toteuttamaan myös suurnopeusrata Lahdesta Heinolan kautta Mikkeliin. Samaiselta radalta toteutetaan yhteys Jyväskylään. Mitä sitten pääradalle tehdään? Päärata lentoaseman suurterminaalista on rakennettava ainakin Tampereelle ja siitä edelleen Seinäjoelle saakka erillisenä suurnopeusratana. Riittäisikö jos Seinäjoelta Ouluun köröteltäisiin 200 km/h?  Kysyn sitä ystävältäni Rogerilta. Hän kyselee Vaasan ja Kokkolan kohtaloa. Sanoo sitten, että junan pitäisi aina pysähtyä Pännäisissä, oli sitten piennopea tai suurnopea. Lupasin!

Paljonko tässä alakuvassa nyt tuli näitä uusia ratoja? Niitä tuli 800 kilometriä. Paljonko ne maksavat? Radat rakennettaisiin suurelta osin siltarakenteina. Silloin ei maankäyttö häiriinny eikä synny estevaikutuksia. Emme varmaan pysty kiinalaisiin hintoihin, mutta jos kilometrihinnaksi arvioidaan asemineen 30 milj. euroa per kilometri vuosisadan projektin kokonaishinnaksi saadaan 24 miljardia euroa. Se on hieman päälle Tallinnan tunnelin hinnan.  Minun laskelmassani ei ole mukana Tallinnan tunnelia, sillä senhän maksaa kuulemma suurelta osin EU. Tukholman ja Turun välinen rata ei ollut myöskään tuossa laskelmassa, sillä oletettavasti senkin maksaa samoilla periaatteilla EU, mutta sen hinnaksi tulisi siltarakenteineen ja tunneleineen 20 mrd. euroa.

Nyt huomaan yhden jutun. Kun sijoitin suurterminaalin lentoaseman pohjoispuolelle, ryhdyin puhumaan samaan tapaan kuin Helsingin Don Quijoteksi kehumani Olli Hakanen. Minun onkin heti kaivettava esiin hänen Quick Step –suunnitelmansa. No ei se nyt aivan yksiin mennyt. Olli Hakanen sijoittaa Finnopolis pääterminaalin Pasilaan messukeskuksen ja Areenan pohjoispuolelle. Minä taas olen lykkäämässä suurnopeusjunien terminaalin lentokentän pohjoispuolelle. Paikallisjunat toimisivat minun skeemassani lähes entisellään. Niinpä siis tuotan pettymyksen ystävälleni Ollille. Mutta suunnittelijan ratsu hirnuu sielussani ja lupaan esitellä ennen pitkää blogissani Slow Step – suunnitelman Suomen rataverkosta vuonna 2100.