Een capsule die zonder overslag van weg naar spoor en mogelijk zelfs naar een kabelbaan kan bewegen. Dat is de gedachte achter Pods4Rail, een Europees onderzoeksproject waarin DLR en veertien andere partners onderzochten hoe verschillende vervoersmodaliteiten technisch en operationeel met elkaar kunnen worden verbonden. De ambitie: flexibeler personen- en goederenvervoer, met het spoor als energie-efficiënte ruggengraat.
Een reiziger stapt in een pod in een landelijk gebied. De capsule wordt op een wegdrager geplaatst en rijdt naar een hub. Daar wordt de pod automatisch overgezet op een rail carrier unit. De reiziger hoeft niet uit te stappen en de lading hoeft niet te worden overgeslagen. Dezelfde pod vervolgt de reis per spoor. Aan het einde van de rit kan opnieuw een wegdrager worden gebruikt voor het laatste deel van het traject.
Het klinkt eenvoudig. Technisch is het dat allerminst.
Met Pods4Rail hebben het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum DLR en veertien andere Europese partners onderzocht hoe zo’n modulair vervoerssysteem eruit zou kunnen zien. Siemens Mobility GmbH coördineerde het project. De Europese Unie ondersteunde het onderzoek met circa drie miljoen euro vanuit Europe’s Rail Joint Undertaking en Horizon Europe.
Eén capsule, verschillende dragers
De kern van het concept is een duidelijke scheiding tussen de transporteenheid en de techniek die nodig is om die te verplaatsen. De pod is bedoeld voor het vervoer van personen of goederen. De carrier unit – de drager – bevat de technologie die specifiek bij een modaliteit hoort: chassis, aandrijving, energievoorziening en andere systemen.
Daardoor kan dezelfde pod worden gecombineerd met verschillende dragers. Een road carrier unit maakt wegvervoer mogelijk, een rail carrier unit spoorvervoer en binnen het project is ook gekeken naar de combinatie met kabelbanen.
“Het doel van Pods4Rail is om naadloze mobiliteit van deur tot deur over verschillende vervoerswijzen mogelijk te maken. Passagiers en goederen blijven gedurende de hele reis in dezelfde capsule en worden indien nodig overgezet op een andere carrier unit”, zegt Manuel Osebek, onderzoeker bij DLR en projectleider vanuit het Institute of Vehicle Concepts.
De onderzoekers spreken in dit verband over ‘supermodality’: niet langer de reiziger of de goederenstroom staat centraal in één specifieke modaliteit, maar een transporteenheid die zich door verschillende modaliteiten kan bewegen.
Spoor als backbone
Het concept betekent nadrukkelijk niet dat wegvervoer en spoor volledig gelijkwaardig worden behandeld. Binnen Pods4Rail is het spoor de backbone van het systeem. De hoge capaciteit en energie-efficiëntie maken rail geschikt om grotere delen van een traject voor zijn rekening te nemen.
De weg moet juist de flexibiliteit leveren. Dat maakt het concept interessant voor gebieden waar de vraag naar vervoer sterk varieert of waar een rechtstreekse spoorverbinding ontbreekt.
Een pod kan bijvoorbeeld op aanvraag vanuit een landelijk gebied naar een spoorhub worden gebracht. Daar wordt hij gekoppeld aan een rail carrier unit en reist hij verder met andere pods. Aan het einde van het spoortraject kan een road carrier unit het laatste deel verzorgen.
Ook kabelbanen zijn onderzocht. In verschillende steden worden die steeds vaker gezien als aanvulling op bestaande openbaarvervoersnetwerken. Binnen Pods4Rail is daarom gekeken hoe ook die modaliteit onderdeel kan worden van hetzelfde systeem.
Niet beginnen bij de techniek
Opvallend is dat het project niet uitsluitend vanuit voertuigtechniek is opgezet. Eerst is gekeken naar de vraag waar een dergelijk systeem daadwerkelijk toegevoegde waarde kan bieden.
De partners analyseerden bestaande intermodale mobiliteitssystemen en onderzochten onder meer gebruikersacceptatie, comfort, toegankelijkheid, milieu-impact en economische haalbaarheid. Daarbij werden meer dan twintig potentiële toepassingen geïdentificeerd en acht businessscenario’s verder uitgewerkt.
Die scenario’s variëren van vraaggestuurd personenvervoer op onderbenutte regionale spoorlijnen tot pakket- en expreslogistiek. Ook mobiele medische voorzieningen werden als mogelijke toepassing onderzocht.
Juist voor regionale spoorlijnen kan de aanpak interessant zijn. Waar een conventionele treinverbinding door een beperkte of sterk wisselende vraag moeilijk rendabel te exploiteren is, zou een modulair systeem capaciteit flexibeler kunnen inzetten.
De interface is de uitdaging
De grote technische uitdaging zit vervolgens niet alleen in de pod of de carrier unit afzonderlijk. Het gaat vooral om de interface tussen beide.
Hoe vergrendel je een pod veilig op verschillende dragers? Hoe wordt de overdracht tussen weg en spoor geautomatiseerd? Welke infrastructuur is daarvoor nodig? Hoe communiceren voertuig, infrastructuur en verkeersmanagement met elkaar?
DLR onderzocht onder meer modulaire en lichtgewicht voertuigstructuren, energiebehoefte, klimaatregeling en de interfaces tussen pod en chassis. Daarnaast werd gekeken naar geautomatiseerde handling, communicatie en digitale operationele concepten.
“Voor de studie hebben we niet alleen gekeken naar de voertuigen die voor zo’n concept nodig zijn”, zegt Osebek. “Ook de manier waarop pods en carrier units met elkaar worden verbonden, de automatisering, de benodigde infrastructuur en digitale operationele concepten waren belangrijke onderdelen van het onderzoek.”
Dat maakt Pods4Rail interessant vanuit industrieel perspectief. De ontwikkeling van zo’n systeem vraagt niet om één nieuwe technologie, maar om het samenbrengen van verschillende disciplines: voertuigbouw, automatisering, infrastructuur, digitalisering, energievoorziening en veiligheid.
Van weg naar spoor zonder overslag
Het achterliggende idee lijkt op dat van intermodaal goederenvervoer, maar met een belangrijk verschil. Bij een traditionele modal shift wordt de lading overgezet van het ene transportmiddel naar het andere. Pods4Rail probeert juist de transporteenheid zelf tussen verschillende dragers te laten wisselen.
Dat kan voordelen hebben voor zowel reizigers als logistieke bedrijven. De gebruiker hoeft niet noodzakelijk over te stappen en goederen hoeven niet telkens opnieuw te worden geladen. Tegelijkertijd kan ieder vervoersmiddel worden ingezet waar het technisch en economisch het meest geschikt is.
Daarvoor is wel een hoge mate van standaardisatie nodig. De pod moet immers met verschillende carrier units kunnen samenwerken. Dat betekent dat mechanische, elektrische en digitale interfaces vooraf moeten worden gedefinieerd.
Vijftien partners, één systeem
Het project bracht vijftien organisaties uit zeven Europese landen samen. Naast coördinator Siemens Mobility GmbHwaren onder meer DLR, Hacon Ingenieurgesellschaft, EURNEX, Siemens Mobility Austria, moodley Industrial Design, ProRail, TNO, TU Delft, Trafikverket, KTH Royal Institute of Technology, Université Gustave Eiffel, Railenium, Universidad Politécnica de Madrid en University of West Bohemia betrokken.
Die brede samenstelling was geen toevalligheid. Een systeem dat weg- en spoorvervoer daadwerkelijk met elkaar wil verbinden, kan niet vanuit één technische discipline worden ontwikkeld. Naast voertuigtechniek zijn ook infrastructuur, regelgeving, veiligheid, digitalisering en gebruikersgedrag bepalend.
DLR was met vijf instituten de grootste onderzoeksorganisatie binnen het project. De verschillende instituten brachten expertise in over de ontwikkeling van weg- en railvoertuigen en de onderliggende systeemtechniek.
Ook regelgeving vormde een belangrijk onderdeel. Een voertuigconcept dat verschillende vervoersmodaliteiten combineert, krijgt te maken met uiteenlopende toelatingsprocedures, normen en veiligheidseisen. Pods4Rail vertaalde die randvoorwaarden naar functionele eisen voor het totale systeem en voor onderdelen zoals de pods, carrier units en transfersystemen.
De volgende stap: van concept naar demonstrator
Pods4Rail heeft daarmee vooral de technische en functionele basis gelegd voor een volgende ontwikkelingsfase. De onderzoekers hebben in kaart gebracht welke voertuigarchitecturen, interfaces, automatiseringsconcepten en infrastructuur nodig zijn.
De echte test volgt nu in de praktijk: kunnen dergelijke systemen economisch concurreren, passen ze binnen bestaande netwerken en regelgeving en kan de automatische overdracht op grote schaal betrouwbaar worden uitgevoerd?
Een vervolgproject moet daar antwoord op helpen geven. Het door DLR geleide PREFER – Pods and Regional Flexible Efficient Rolling Stock is bedoeld om de ontwikkeling verder te brengen.
De betekenis van Pods4Rail gaat daarmee verder dan een nieuw voertuigconcept. Het project laat zien hoe de klassieke grenzen tussen vervoersmodaliteiten kunnen verschuiven. In plaats van weg, spoor en kabelbaan als afzonderlijke systemen te behandelen, ontstaat het idee van één mobiliteitssysteem waarin de modaliteit onderweg kan veranderen.
De pod blijft daarbij dezelfde. De drager verandert, de reis gaat door.
PROJECTKADER
Pods4Rail in cijfers
- 15 projectpartners
- 7 Europese landen
- 2023–2026 looptijd van het project
- €3 miljoen Europese financiering
- Siemens Mobility GmbH – projectcoördinator
- DLR – grootste onderzoeksorganisatie binnen het consortium
- 20+ potentiële toepassingen geïdentificeerd
- 8 businessscenario’s uitgewerkt
Projectpartners: Siemens Mobility GmbH, Siemens Mobility Austria GmbH, DLR – German Aerospace Center, Hacon Ingenieurgesellschaft, EURNEX, moodley Industrial Design, ProRail, TNO, TU Delft, Trafikverket, KTH Royal Institute of Technology, Université Gustave Eiffel, Railenium, Universidad Politécnica de Madrid en University of West Bohemia.
