Verkenning elektrificatie Arnhem Doetinchem Winterswijk
Samenvatting en conclusies
21 juli 2015- Versie 1.0
Autorisatieblad
Verkenning elektrificatie Arnhem Doetinchem Winterswijk
Samenvatting en conclusies
Naam Paraaf Datum Opgesteld door ing. J.M.G.A. Genot
Controle door Arjen van Weert
Vrijgave door Joof TummersWeert, A van
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Inhoudsopgave
1 Inleiding 3 1.1 De vraag 3 1.2 Aanleiding 3 1.3 Gevraagde onderzoek 3 1.4 Betrokken partijen 3 1.5 Geleverde rapportages 3
2 Huidige situatie 5 2.1 Huidige situatie 5 2.2 Concessies 5 2.3 Diesel materieel 5 2.4 Huidige Infrastructuur 5 2.5 Huidige gebruik 6
3 Referentiesituatie 7 3.1 Verbouwing 7 3.2 Referentiesituatie 7 3.3 Raakvlakprojecten 7
4 Resultaten infrastructuur en materieel 8 4.1 Infrastructuur 8 4.2 Materieel 9 4.3 Rijtijdontwikkeling 11 4.4 Vertaling in het Basis Uur Patroon 12 4.5 Robuustheid 13 4.6 CO2 uitstoot 13
5 Resultaten vervoerwaarde 14 5.1 Reizigersontwikkeling 14
6 De KBA en de scenario’s voor omschakeling 16 6.1 Rekenmodel 16 6.2 Opbrengsten 16 6.3 Exploitatiekosten 16 6.4 Kostendekkingsgraad 17 6.5 Invoerscenario’s 18
7 Samenvatting en conclusies 20 7.1 Samenvatting 20 7.2 Conclusies 21
Colofon 22
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 2/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
1 Inleiding
1.1 De vraag De studie betreft een onderzoek naar de elektrificatie van het traject Arnhem Zevenaar Doetinchem Winterswijk, in opdracht van de Stadsregio Arnhem Nijmegen en de Provincie Gelderland. De gevraagde integrale studie geeft inzicht in de aanpak van de elektrificatie en de daarbij behorende kosten en baten voor zowel de infrastructuur als de exploitatie.
1.2 Aanleiding Er zijn zorgen bij vervoerders en opdrachtgevers over de stijgende kosten van diesel, die zorgen zijn verder toegenomen als gevolg van de afschaffing van de rode diesel. Verder is er in toenemende mate aandacht voor het aspect duurzaamheid. Het Ministerie van Infrastructuur en Milieu heeft, in samenwerking met vervoerders, regionale overheden en ProRail, door First Dutch een verkennend onderzoek laten uitvoeren naar de vergroening van regionale lijnen. Volgens die rapportage is de terugverdientijd voor de elektrificatie van de lijn Arnhem – Doetinchem – Winterswijk van de lijn 20 jaar.
1.3 Gevraagde onderzoek Het gevraagde nadere onderzoek beschouwt de elektrificatie met de volgende afweging: Gehele elektrificatie tot Winterswijk Partiële elektrificatie tot Doetinchem Ten aanzien van het materieel wordt bovendien onderzocht of: Hetzij het materieel omgebouwd kan worden Of het materieel vervangen moet worden door nieuw materieel
1.4 Betrokken partijen Tijdens het onderzoek zijn de vervoerders (Arriva en Breng) betrokken. Daarnaast zijn in een klankbordgroep bevindingen gedeeld met de betrokken gemeentes.
1.5 Geleverde rapportages De vragen zijn uitgewerkt in de volgende (deel)rapportages: Integrale infrastructuurrapportage elektrificatie o Infrastructuurconsequenties bij gehele dan wel partiële elektrificatie o Kostenraming beide varianten Materieelrapportage elektrificatie o Ombouwen o Vervangen door nieuw materieel o Voor beide elektrificatievarianten Rapportage rijtijdsimulaties en basisuurpatroon elektrificatie o Rijtijdontwikkeling bij elektrificatie o Dienstregeling bij beide elektrificatievarianten o Consequenties bij partiële elektrificatie: splitsing van de lijn in Doetinchem o Vertaling in de BUP o Robuustheid verbeteringen Samenvattende rapportage financiële consequenties (KBA) o Reizigerseffecten bij de elektrificatievarianten o Exploitatiekosten en opbrengsten o Scenario’s omschakeling bij gehele en partiële elektrificatie o Integrale resultaten kosten voor de gehele of partiele elektrificatie
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 3/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Maatschappelijke kosten baten analyse (MKBA) (Ecorys) o Resultaten voor de gehele en partiële elektrificatievariant o Gevoeligheidsanalyses op materieel en infrastructuuruitgangspunten Samenvatting en conclusies (deze rapportage)
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 4/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
2 Huidige situatie
2.1 Huidige situatie Momenteel rijdt Arriva 2x per uur een dienstregeling Arnhem – Doetinchem – Winterswijk en hierop afgestemd rijdt Breng (Connexxion) 2x per uur een dienstregeling Arnhem - Doetinchem.
2.2 Concessies De concessies zijn als volgt uitgegeven;
Concessie aan Ingaande Looptijd Verlenging? opdrachtverlener Arriva 2010 10 jaar Maximaal 5 jaar Provincie 2021/25 Gelderland
Connexxion 2013 10 jaar geen Stadsregio (Breng) 2022 Arnhem Nijmegen
Vanaf 2015 heeft de Provincie Gelderland het opdrachtgeverschap van de Stadregio Arnhem Nijmegen overgenomen.
2.3 Diesel materieel Voor de gehele omloop zijn 20 treinstellen nodig inclusief technische reserve.*) Alle momenteel rijdende treinstellen zijn van Stadler type GTW bestaande uit 2 en 3 reizigerswagons en één motorcompartiment. Door beide vervoerders zijn de treinstellen recent aangeschaft en zijn eigendom van de vervoerders.
De treinstellen worden afgeschreven over circa 25 jaar en gaan dus meerdere concessies mee. In de concessievoorwaarden met Arriva en Breng met resp de provincie Gelderland en de Stadsregio Arnhem Nijmegen, zijn artikelen opgenomen over de overdracht/overname na afloop van de concessie.
In onderstaand overzicht de belangrijkste gegevens:
Materieel In dienst Type Aantal inclusief Afschrijftermijn gesteld technische reserve *) Arriva 2012 GTW 2 4 25 jaar GTW 3 7 Connexxion 2013 GTW 3 9 25 jaar (Breng) *) de technische reserve van Arriva is hier aan dit traject toegerekend, maar is in feite onderdeel van de gehele concessie Achterhoek/Rivierenland, met een totaal van 28 treinstellen.
2.4 Huidige Infrastructuur In de bestaande situatie is het baanvak Arnhem- Zevenaar 2–sporig en geëlektrificeerd. Boven beide sporen is bovenleiding aanwezig. In deze verkenning is er vanuit gegaan dat de bestaande bovenleiding en voedingssituatie voldoende is om het aantal toekomstige elektrische treinen te verwerken. Indien de totale vraag er toe leidt dat het systeem moet worden aangepast dan is dat niet iets dat alleen door elektrificatie van de lijn Zevenaar-Winterswijk wordt veroorzaakt, maar door meerdere ontwikkelingen. Uitgangspunt is dan ook, dat eventueel benodigde
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 5/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
maatregelen in ander verband moeten worden genomen. Na station Zevenaar gaan 2 sporen, geëlektrificeerd door richting Duitsland.
Zevenaar – Doetinchem-Winterswijk Bij station Zevenaar takt een enkelsporige lijn uit richting Doetinchem en Winterswijk. Slechts op een beperkt aantal plaatsen (bij de meeste stations) is er sprake van 2 sporen. Te Winterswijk en te Arnhem is een opstelmogelijkheid en tankmogelijkheid voor de dieseltreinen die de verbinding verzorgen tussen Arnhem en Doetinchem en tussen Arnhem en Winterswijk. De treinen Arnhem-Doetinchem en Arnhem-Winterswijk stoppen op alle stations. Even ten westen van station Doetinchem ligt een beweegbare brug over de Oude IJssel.
2.5 Huidige gebruik Als de vervoerstromen nader worden geanalyseerd dan valt op dat het leeuwendeel van de reizigers zich beweegt tussen Arnhem en Doetinchem. Slechts een kleine 10% maakt een reis die het station Doetinchem passeert 1). Het aantal reizigers op het gedeelte Doetinchem – Winterswijk is gering ten opzichte van het totaal aantal reizigers.
Dit beeld verschuift echter aanzienlijk als ook de verdeling van de reizigerskilometers bij de analyse wordt betrokken. Dan wordt duidelijk dat nog steeds het grootste deel van het vervoer zich afspeelt tussen Arnhem en Doetinchem maar dat het aandeel van het vervoer dat Doetinchem passeert met 22% veel groter is. Uiteraard niet verwonderlijk omdat hier de reizigers zitten met de grootste reisafstanden.
1 ) Legenda: Arnhem – Doetinchem: alle reizen op dit traject (ook kortere) Arnhem – Winterswijk: alle reizen die doorrijden langs Doetinchem Doetinchem – Winterswijk: alle reizen op dit traject (ook kortere)
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 6/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
3 Referentiesituatie
3.1 Verbouwing De komende jaren wordt de spoorinfrastructuur op het gedeelte Zevenaar Winterswijk aangepast. De maatregelen worden, naar huidige inzichten, in de periode 2016-2018 uitgevoerd.
De situatie medio 2018 zoals hierna beschreven is uitgangspunt voor de referentievariant in deze studie.
3.2 Referentiesituatie De referentiesituatie voor de infrastructuur ziet er als volgt uit: De lijn Arnhem-Zevenaar is 2-sporig en geëlektrificeerd; De lijn Zevenaar-Doetinchem-Winterswijk is grotendeels enkelsporig met bij een aantal stations passeermogelijkheden; Een aantal projecten is in uitvoering of wordt op korte termijn uitgevoerd: spoorverdubbeling Zevenaar-Didam, verdubbeling bij Wehl, snelheidsverhoging Zevenaar – Wehl en snelheidsverhoging Doetinchem – Gaanderen; Realisatie opstelspoor te Doetinchem.
3.3 Raakvlakprojecten Een raakvlakproject is het opheffen van het 1500 V-eiland, oostelijk van Zevenaar tussen Betuweroute en de Duitse grens. Vanwege de EMC-problematiek, wordt de beveiliging op het traject tussen Zevenaar en ongeveer het punt waar de spoorlijn Zevenaar-Winterswijk de A12 kruist, aangepast. Verder heeft dit geen invloed op de lijn Zevenaar-Winterswijk.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 7/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
4 Resultaten infrastructuur en materieel
4.1 Infrastructuur De onderzochte varianten:
In de verkenning zijn twee varianten voor de elektrificatie onderzocht: Elektrificatie van het gehele traject Zevenaar – Winterswijk. In deze variant is geen aanpassing of uitbreiding van het spoor voorzien. Elektrificatie van alleen het gedeelte Zevenaar-Doetinchem. Tussen Doetinchem en Winterswijk blijven dieseltreinen rijden. Een goede overstap tussen de elektrische treinen en diesel treinen is het uitgangspunt. Dit betekent: o Een extra perronspoor is nodig in Doetinchem. o Een stuk van 1,5 km spoor tussen Gaanderen en Terborg dient verdubbeld te worden zodat treinen elkaar rijdend kunnen passeren.
Uitgangspunten voor de elektrificatie zijn:
Bovenleidingspanning van 1500 V; Elektrificatie gericht op het rijden met light train materieel, gangbaar op de nevenlijnen (contractsector lijnen). Als maatgevend is 3x GTW 2/8 EMU aangehouden. Er wordt geen rekening gehouden met personentreinen die een groter vermogen afnemen; Er wordt geen rekening gehouden met door elektrische tractie getrokken goederentreinen die een groter vermogen afnemen; Een beschikbare stroom van 2000 A. 2000A is een afwijking op de OVS van ProRail (de OVS schrijft 4000A voor). Op 2000A is het aantal onderstations uitgerekend; De baanvaksnelheid blijft gelijk aan de referentiesituatie. De brug over de Oude IJssel in Doetinchem heeft geen bovenleiding nodig.
Volledige elektrificatie:
Deze variant ziet er als volgt uit: Elektrificatie Zevenaar- Winterswijk, inclusief opstelspoor te Doetinchem en een aantal sporen te Winterswijk; Ombouw van onderstation en plaatsing van een 4-tal nieuwe onderstations.
Partiële elektrificatie:
Deze variant ziet er als volgt uit: Elektrificatie van Zevenaar-Doetinchem, inclusief opstelspoor te Doetinchem; Ombouw opstelspoor tot perronspoor/opstelspoor; Aanleg 1,5 km dubbelspoor tussen Gaanderen en Terborg; Naast ombouw onderstation Zevenaar de aanleg van 1 nieuw onderstation.
Kosten per variant Het betreffen de integrale kosten per variant, die geschikt zijn voor budgetreservering. De kostenraming is opgesteld als probabilistische raming. De gehanteerde rekenwijze sluit volledig aan bij de uniforme ramingopbouw van de Standaard Systematiek voor Kostenramingen in de GWW, zoals gepubliceerd in de 3e verbeterde druk van CROW publicatie P137.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 8/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Integrale kosten Gehele elektrificatie Partiële elektrificatie Prijspeil medio 2015 77,5 mio 45 mio
Belangrijke kostenposten zijn; o Het aanbrengen van bovenleiding en draagconstructie; o De onderstations en de 10 kV voeding ervan, inclusief de aansluiting aan het openbare net (per onderstation gemiddeld 6 km 10 kV kabel); o De aanpassing van kabels en leidingen aan weerszijden van het spoor ; o Partiële aanpassingen aan de baan (uitkragen) om de draagconstructie te kunnen plaatsen.
Omgevingseffecten
De omgevingseffecten zijn beperkt: Lokaal partieel meer ruimtebeslag vanwege aanpassingen aan de baan; Ruimtebeslag en inpassing van de nieuwe onderstations, waarbij rekening gehouden dient te worden met de EHS; Er zijn alleen wijzigingen in de geluidhinder als gevolg van sneller optrekken en afremmen. Deze wijzigingen blijven naar verwachting binnen de geluidsplafonds.
Kostenbesparende maatregelen
Nader onderzoek is verricht naar kostenbesparende matregelen. De belangrijkste bleek het terugbrengen van het vermogen, aangezien dit meerdere onderstations bespaard. Dit is in de verdere uitwerking verwerkt (zie uitgangspunten elektrificatie) Verder geldt dat: Er zijn verschillende kleinere besparingen mogelijk. Deze vergen veelal nader onderzoek of komen beter tot hun recht in latere planfases als het ontwerp verder is uitgewerkt of pas in de realisatiefase. Indien 3 kV wordt toegepast op de nieuwe bovenleiding en het beschikbaar vermogen wordt verlaagd is de grootste besparing mogelijk; De invulling kan door minder onderstations in combinatie met kleinere voedingsdoorsnede. Wat gegeven de situatie in de Achterhoek de beste invulling zal zijn moet op basis van meer gegevens en een netanalyse worden bepaald.
4.2 Materieel De onderzochte varianten:
Bij de verkenning van het materieel zijn de volgende varianten onderzocht: Hetzij het materieel om te bouwen ; Hetzij het materieel te vervangen door nieuwbouw. Het aantal treinstellen die het betreft hangt af van de gekozen elektrificatievariant tw: Gehele elektrificatie; Partiële elektrificatie tot Doetinchem.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 9/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Uitgangspunten bij de materieelvarianten zijn:
De Stadler treinstellen van het type GTW (DMU en EMU) hebben alle technische voorzieningen en de aandrijving geconcentreerd in een compacte motorwagen of unit op een motordraaistel, die tussen de reizigerswagons is geplaatst. Daardoor is het betrekkelijk eenvoudig nieuwe motorunits te laten bouwen die voor elektrische exploitatie geschikt zijn, terwijl de diesel units worden uitgebouwd. Dit is uitgangspunt voor de ombouwvariant. Uitgangspunt is dat het omgebouwde treinstel zo veel als mogelijk gelijk is aan de nieuw gebouwde GTW EMU, dit in verband met de toelating Deze aanpak wijkt af van de uitgangspunten in het First Dutch rapport waarbij uitgegaan is van de ombouw van de dieselmotorunit, naar een elektrische motorunit; Uit correspondentie met Stadler blijkt overigens dat er geen geheel vergelijkbaar omgebouwd treinstel kan worden geleverd; In de vervangingsvariant worden de GTW DMU’s afgeschreven en vervangen door GTW EMU’s; Bij vervanging wordt aangenomen dat er een keuze wordt gemaakt uit een reeds in Nederland toegelaten treinstel. Uitgangspunt is dat het omgebouwde treinstel zo veel als mogelijk gelijk is aan de nieuw gebouwde GTW EMU. Voor toelating is dan een beperkte keuring door ILT nodig. Een typegoedkeuring ligt niet voor de hand.
Resultaten ombouwvariant:
Bij volledige elektrificatie worden 20 DMU’s omgebouwd; Bij partiële elektrificatie worden 15 DMU’s om gebouwd, 5 DMU’s blijven rijden op Doetinchem Winterswijk; Ombouw van DMU naar EMU is door Stadler nog nooit uitgevoerd, wel zijn treinstellen (van Arriva) verlengd van 2 naar 3 bakken; Ombouw is mogelijk maar vergt aanvullende engineering, tegen eenmalige kosten; Ook aan de wagons moeten een aantal aanpassingen worden verricht zoals de koppeling en de verwarming; Stadler prefereert de ombouw in haar fabriek in Bussnang in Zwitserland plaats te laten vinden, waarbij het treinstel over het spoor van en naar de fabriek (in opzending) wordt vervoerd o De ombouw zelf duurt 9 weken per treinstel; o Er kan eens per 2 weken een treinstel worden afgeleverd; o Bij 20 treinstellen van Arriva en Breng duurt de totale ombouwoperatie 24 maanden; o De ombouw kan desgewenst gefaseerd worden.
Resultaten vervangingsvariant: nieuwe treinstellen
Bij volledige elektrificatie komen 20 DMU’s beschikbaar voor afvoer of verkoop; Bij partiële elektrificatie komen 15 DMU’s beschikbaar voor afvoer of verkoop, 5 blijven rijden op Doetinchem Winterswijk; De beschikbare DMU’s worden vervroegd afgeschreven; De kansen op verkoop van de overtollige DMU’s worden niet hoog ingeschat gezien de hoge vloer; dit naar aanleiding van de geringe belangstelling voor de overtollige LINT treintellen. SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 10/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Kosten per variant:
De kosten per variant worden ingeschat op: Integrale kosten Gehele Partiële elektrificatie Prijspeil 2015 elektrificatie Ombouwvariant Keuringskosten eenmalig 50.000 50.000 Engineering eenmalig 4,2 mio 4,2 mio Ombouwkosten per 20 x 2,4 mio 15 x 2,4 mio treinstel Nieuwe treinstellen Aanschafkosten per 20 x 5 mio* 15 x 5 mio* treinstel *) plus faseringskosten en eventuele vervroegde afschrijvingskosten huidige materieel.
De totale kosten voor deze operatie
De totale kosten worden gevormd door: Kosten ombouw; Of kosten vervanging door nieuwe treinen; Eventuele faseringskosten; Afhankelijk van het moment van in dienststelling de vervroegde afschrijving van de DMU’s; Het aantal vervroegd af te schrijven treinstellen is afhankelijk van gehele of partiële elektrificatie. Dit is verwerkt in de KBA.
4.3 Rijtijdontwikkeling Het onderzoek
Elektrische treinen kunnen sneller optrekken dan dieseltreinen. Dit heeft gevolgen voor de kale rijtijden (zonder interactie met ander treinen) die haalbaar zijn. Kortere rijtijden kunnen ook doorwerken op de reistijden voor de reiziger in de dienstregeling.
Rijtijd analyse
Uitgangspunt is het snelheidsprofiel dat volgt uit de infrastructuur conform de referentiesituatie voor de gehele elektrificatievariant. De gevolgen op de rijtijden van de treinen zijn berekend met Headway, een door ProRail geaccepteerd rekentool. Alle rijtijden zijn berekend voor driewagen stellen GTW 2/8 DMU (diesel) en EMU (elektrisch), treinlengte 168 meter.
Variant Referentiesituatie Elektrificatie Elektrificatie Zevenaar- Zevenaar- Doetinchem Winterswijk mm:ss mm:ss mm:ss Rijtijd Arnhem – Winterswijk 1:01:22 59:30 58:51
Rijtijd Winterswijk- 1:02:17 1:00:21 59:35 Arnhem
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 11/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Rijtijden zijn inclusief een halteringstijd van 30 sec op de haltes en een spreidingstoeslag van 5% op de kale rijtijd.
Vervolgens is onderzocht wat de rijtijdwinst betekent voor de dienstregeling en de bijbehorende reistijden voor de reizigers.
Reistijd analyse
Voor beide varianten geldt dat: De elektrische treinstellen trekken harder op hetgeen rijtijdwinst oplevert. In beide elektrificatie varianten levert de rijtijdwinst nauwelijks reistijdwinst op omdat op de enkelsporige trajecten (Didam – Winterswijk) de overkruizingen vastliggen, het treinpad bij Velperpoort vastligt en in Arnhem één perronspoor gebruikt wordt. De rijtijdwinst zal in de praktijk tot een robuustere uitvoering van de dienstregeling leiden, aangezien er meer mogelijkheden zijn om kleine vertragingen te compenseren. In de variant partiële elektrificatie tot Doetinchem is een extra perronspoor nodig en een spoorverdubbeling tussen Gaanderen en Terborg om een werkbare dienstregeling te kunnen maken.
4.4 Vertaling in het Basis BUP afweging algemeen Uur Patroon Vervolgens zijn de rijtijden vertaald in het BUP. De vervoerders hebben de inzetgrafieken geleverd van de huidige situatie. Voor het BUP zijn een aantal varianten naast elkaar gezet en is op basis van de rijtijdontwikkeling afgewogen welke BUP het best past. Belangrijkste conclusie is dat de belasting van het baanvak Arnhem Centraal- Arnhem Velperpoort het (huidige) BUP in feite vrijwel bepaalt, aangezien er gegeven de vele treinen en in en uittakkingen geen andere paden beschikbaar blijken. Vanuit deze wetenschap zijn de conclusies voor de varianten het volgende:
BUP bij volledige elektrificatievariant
Hiervoor geldt dat: Het BUP is vrijwel overeenkomstig die van 2016 na aanpassingen van de infrastructuur; De aansluiting op Arnhem verbetert waardoor de robuustheid voor de vele overstappende reizigers richting Randstad toeneemt; Er behoeven geen aanvullende eisen aan de infrastructuur te worden gesteld.
BUP bij partiële elektrificatievariant
Voor de partiële elektrificatie variant geldt: Aangezien in deze variant de omlopen in Doetinchem gesplitst moeten worden in een elektrisch deel en een dieseldeel, ontstaat een probleem met het creëren van voldoende overstaptijd tussen de 2 delen. Dit komt omdat op beide baanvakken sprake is van enkelsporige trajecten, die via de overkruizing de ligging van de dienstregeling in hoge mate bepalen.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 12/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Er is derhalve gezocht naar mogelijkheden om op beide baanvakken de rijtijd te verkorten en/of de dienstregelingopzet te verschuiven en de kwaliteit van de overstap hoog te houden. Het BUP is vrijwel conform het huidig BUP, maar wel met uitbreiding van de infrastructuur met 1,5 km dubbelspoor tussen Gaanderen en Terborg en 3 minuten overstaptijd te Doetinchem.
4.5 Robuustheid Robuustheid algemeen Om de robuustheid te beoordelen is de aankomstpunctualiteit beschouwd. Hiermee ontstaat ook zicht op de betrouwbaarheid van de aansluiting van de treinen uit Doetinchem op de IC’s die vertrekken vanaf Arnhem naar Utrecht. Berekening met simulatietool OpenTrack. ProRail heeft globale punctualiteitsdata geleverd. In een volgende fase kan deze uitgesplitst worden. Berekening alleen gemaakt voor volledige elektrificatie.
Robuustheid ontwikkeling bij elektrificatie Volledige elektrificatie levert de grootste verbetering op de punctualiteit bij aankomst op Arnhem (17%). De totale punctualiteit (incl. niet geleverde treinpaden) komt voor de referentie situatie uit op 91% van de treinen op tijd en voor de volledige elektrificatie op 96% van de treinen op tijd. Volledige elektrificatie levert voor 17% meer treinen aansluiting op de IC naar Utrecht.
De robuustheid bij partiële elektrificatie is niet apart beschouwd. Verwacht wordt dat de robuustheid bij partiële elektrificatie vergelijkbaar is met volledige elektrificatie omdat de bepalende factoren voor de robuustheid (intakking Velperpoort en enkelspoor) nagenoeg hetzelfde zijn.
4.6 CO2 uitstoot Voor de CO2 berekening per trajectdeel is de simulatietool “OpenTrack” gebruikt. Volledige elektrificatie zorgt voor een uitstoot van 0 kg CO2 doordat de energie groen wordt ingekocht. Daardoor wordt per rit (heen en weer) tussen Doetinchem en Arnhem 219 kg CO2 uitstoot bespaard en per rit (heen en weer) tussen Winterswijk en Arnhem 365 kg CO2.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 13/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
5 Resultaten vervoerwaarde
5.1 Reizigersontwikkeling Effecten voor beide varianten Op basis van de rijtijdontwikkelingen, het BUP en het feit dat DMU’s door EMU’s worden vervangen is onderzoek gedaan naar de reizigersontwikkelingen. Daarbij zijn betrokken de effecten ten gevolge van: De perceptie van elektrische treinen vs dieseltreinen geeft een iets beter imago; Als de betrouwbaarheid toeneemt, zal de ervaren reistijd van de reiziger afnemen; dit zal vermoedelijk leiden tot een vervoertoename. Dit zijn echter mogelijke effecten op wat langere termijn. Harde elasticiteiten zijn hier (nog) niet van; Beide effecten zijn vertaald in 1% reizigersgroei autonoom op basis van expert judgement.
Partiële variant = extra overstap in Doetinchem
Tegenover een licht positief effect op beide varianten dient bij de partiële elektrificatievariant rekening gehouden te worden met een passagiersafname ten gevolge van de overstap in Doetinchem, tussen elektrische en dieseltreinen.
Resultaten voor beide varianten
In de hierna volgende grafieken is duidelijk wat de effecten zijn op het aantal reizigers. In de grafieken zijn elasticiteiten toegepast in een minimum (Min) en een maximum (Max) scenario.: door te werken met twee verschillende elasticiteiten ontstaat een betrouwbare marge: MIN betekent een kleine gehanteerde elasticiteit, MAX een grote.
Aantal reizigers verschillende varianten
4,65 4,60 4,55 4,50 4,45 4,40 4,35 4,30 4,25 4,20 referentievariant elektrische variant overstapvariant MIN overstapvariant MAX aantal reizigers op jaarbasis (milj)
Het beeld bij de reizigerskilometers ziet er als volgt uit:
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 14/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Aantal reizigerskilometers verschillende varianten
90,0 88,0 86,0 84,0 82,0 80,0 78,0 76,0 74,0 72,0 referentievariant elektrische variant overstapvariant MIN overstapvariant MAX aantal reizigerskilometers
Hieruit is te zien dat het effect op jaarbasis toch aanzienlijk kan zijn bij de maximale variant (- circa 10 miljoen reizigerskilometers). Dit wordt nog onderstreept door de onderstaande cirkeldiagrammen:
Ook hier is natuurlijk het effect van de lange reizen weer goed zichtbaar. In de maximale variant (het zwaarste effect qua afval van reizigers) neemt het aandeel van de reizigers op het traject Arnhem Doetinchem sterk toe.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 15/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
6 De KBA en de scenario’s voor omschakeling
6.1 Rekenmodel Rekenmethode en validatie kosten en opbrengsten
Voor kosten en opbrengsten is gebruik gemaakt van het Litrex rekenmodel van Movares Kosten en opbrengsten zijn door de vervoerbedrijven geleverd Teneinde te voorkomen dat deze herleidbaar zijn naar de individuele vervoerder is het cijfermateriaal geanonimiseerd Kosten en opbrengsten zijn vergeleken met de ervaringsgegevens uit het model In verband met onzekerheden en aannames in de berekeningen is bij de partiële elektrificatie gekozen voor een bandbreedte bij de resultaten, tw een min en max variant.
6.2 Opbrengsten Resultaten opbrengsten
Vervolgens is nog het aantal reizigerskilometers omgezet in opbrengsten. Uitgegaan is hierbij van een gemiddelde opbrengst per reizigerskilometer van 15,3 cent; deze uitgangswaarde is berekend op grond van informatie van de provincie Gelderland.
Variant: Opbrengst +/- Referentievariant (huidige opbrengst) € 13,4 Elektrische variant € 13,5 € 0,1 Partiële elektrische variant MIN € 12,7 -€ 0,6 Partiële elektrische variant MAX € 11,9 -€ 1,5 Bedragen zijn weergegeven in miljoen Euro’s.
De elektrische variant leidt door de geringe toename aan reizigers ook tot een geringe toename aan opbrengsten. Het effect van de partiële elektrificatie is negatief. Dit kan afhankelijk van de gekozen ingang oplopen tot 1,5 miljoen euro.
6.3 Exploitatiekosten Resultaten exploitatiekosten
Met Litrex zijn vervolgens de exploitatiekostenverschillen berekend. Als benchmark zijn de kosten genomen zoals berekend door Ecorys bij de Maaslijn De exploitatiekosten worden beïnvloed door de volgende aspecten (ten opzichte van de referentievariant): De kosten per kilometer dalen (elektriciteit in plaats van diesel) De vaste kosten (“overige capaciteitskosten”) dalen door verminderd onderhoud De kosten voor het tanken verdwijnen De gebruikersheffing voor de bovenleiding komt er als kostenpost bij
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 16/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Resultaten bij gehele elektrificatie
Variant: Kosten Verschil Percentage Referentievariant € 18,7 Elektrische variant vervoerders € 17,0 € -1,7 -10% Benchmark Ecorys € 15,9 € -2,8 -16%
Bedragen zijn weergegeven in miljoen Euro’s op jaarbasis.
Daarbij geeft de berekening op basis van de kosten van de vervoerders een geringere daling dan de benchmark van Ecorys. Elektrisch rijden leidt aldus tot een kostenreductie die kan oplopen tot € 2,8 miljoen ofwel circa 16% van de kosten.
Resultaten bij partiële elektrificatie
Indien vervolgens naar de partiële elektrische variant wordt gekeken leidt dit tot het volgende kostenplaatje:
Variant Kosten Verschil Percentage Referentievariant € 18,7 Partiële elektrische variant vervoerders € 18,8 € 0,1 1% PE benchmark Ecorys € 18,1 € -0,6 -3% Bedragen zijn weergegeven in miljoen Euro’s op jaarbasis.
Hier blijkt dat partiële elektrificatie niet zonder meer leidt tot een gunstiger resultaat. Door het BUP is er een extra voertuig nodig om de dienst tussen Arnhem en Doetinchem te rijden. Dit leidt tot verhoogde capaciteitskosten. Alleen indien de Ecorys benchmark wordt beschouwd dan is er sprake van een daling van de kosten tot circa 3%.
6.4 Kostendekkingsgraad Kosten en opbrengsten vergeleken in de kostendekkingsgraad
De consequenties op de kostendekkingsgraad van de respectievelijke varianten zijn als volgt. Om dat beeld zo overzichtelijk mogelijk te maken zijn bij de partiële elektrificatie variant de meest positieve en meest negatieve varianten gecombineerd. Kosten- Variant: Kosten Opbrengst dekking Referentie € 18,66 € 13,4 72% E variant vervoerders € 17,02 € 14,1 83% E Benchmark Ecorys € 15,95 € 14,1 88% PE var. vervoerders & overstap MAX € 18,81 € 12,4 66% PE benchmark Ecorys & overstap MIN € 18,06 € 13,3 74% Bedragen zijn weergegeven in miljoen Euro’s op jaarbasis.
Uit deze tabel blijkt dat elektrificatie kan leiden tot een aanzienlijke verbetering van de kostendekkingsgraad van de lijn. Een partiële elektrificatie leidt daarentegen tot een grote kans op het omgekeerde effect.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 17/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
6.5 Invoerscenario’s Overwegingen bij de scenario’s: het moment van invoer van de elektrificatie
Belangrijk voor de totale kostenontwikkeling is het moment van invoering van de elektrificatie. De invoering van de elektrificatie kan op basis van de aanschaf van nieuwe voertuigen, maar met de GTW treinen is ook een variant berekend waarbij de bestaande voertuigen worden omgebouwd van diesel- naar elektrische tractie. De gedachte daarbij is dat de treinstellen nog niet aan het einde van hun levensduur zijn en dat het wellicht mogelijk is tegen relatief geringe kosten de motorunit te vervangen van een diesel- in een elektrische unit. Bij het vroegste moment van invoering van de elektrificatie dienen bij de aanschaf van nieuwe treinstellen de DMU’s over een relatief lange periode in één keer te worden afgeschreven, nl het verschil bij buiten dienststelling vs de technische levensduur van 25 jaar. Bij de ombouwvariant is verondersteld dat de technische levensduur van de treinstellen verlengd kan worden van 25 naar 30 jaar.
Beschouwde invoerscenario’s
1. Scenario 2022, als het vroegste moment waarop de elektrificatie gereed kan zijn en dat samenvalt met de beëindiging van de Breng concessie. 2. Scenario 2025, dat samenvalt met het aflopen van de concessie van Arriva, inclusief een eventuele verlenging. 3. Scenario 2032, waarbij alle nu in dienst zijnde DMU’s verondersteld vrijwel afgeschreven te zijn. Voor al deze invoerscenario’s zullen de effecten op de kosten en baten worden afgewogen. Om de berekening zo eenvoudig mogelijk te houden wordt alleen gekeken naar de kosten die moeten worden gemaakt voor de rente en de afschrijving van de voertuigen over de gehele periode van 2012 – 2042, de capaciteitskosten.
Resultaten gehele elektrificatievariant
In de onderstaande tabel is het resultaat van de berekeningen weergegeven bij de gehele elektrische variant. Globaal beslaan de capaciteitskosten circa 45 % van de kosten van de exploitatie en zijn daarmee sterk bepalend (NB: Kosten in milj.€ over de gehele periode 2012 – 2042).
scenario Capaciteitskosten 2012 – 2042 2022 nieuw € 239,0 2022 ombouw € 212,5 2025 nieuw € 226,2 2025 ombouw € 211,0 2032 nieuw € 197,7 2032 ombouw € 208,3
Uit deze analyse van de capaciteitskosten volgt dat de ombouwvariant in 2022 voordelen biedt die oplopen tot circa € 26 miljoen over de gehele periode. In 2025 is dit voordeel al teruggelopen tot 15 miljoen terwijl ombouw voor het scenario 2032 niet meer rendabel is.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 18/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Resultaten partiële elektrificatievariant
Op vergelijkbare wijze is ook gekeken naar de partiële elektrische variant. Dit leidt tot de volgende tabel:
scenario Capaciteitskosten 2012 – 2042 2022 nieuw € 230,0 2022 ombouw € 208,9 2025 nieuw € 219,6 2025 ombouw € 207,7 2032 nieuw € 196,8
2032 ombouw € 205,5
Het beeld verschilt niet van dat van de volledige elektrische variant. Alleen liggen hier de waarden wat lager omdat er minder voertuigen betrokken zijn bij de ombouw. Ook hier ligt het omslagpunt bij 2025.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 19/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
7 Samenvatting en conclusies
7.1 Samenvatting Samenvatting Om inzicht te verschaffen in alle kosten voor de verschillende varianten is een integraal overzicht gemaakt waarin zowel de infrastructuurkosten als ook de exploitatiekosten en opbrengsten zijn opgenomen. Dit overzicht is hieronder weergegeven:
Variant Referentie Volledige elektrificatie Partiële elektrificatie Aspect : Kosten aanleg € 45 infrastructuur inclusief 3e spoor Doetinchem en 0 € 77,5 (waarden in milj. €) spoorverdubbeling Gaarderen Terborg Cijfers Benchmark Cijfers Benchmark Subvariant : vervoerders Ecorys vervoerders Ecorys Kosten exploitatie op jaarbasis € 18.7 € 17,0 € 15,9 € 18,8 € 18,1 (waarden in milj. €) Opbrengst exploitatie op jaarbasis € 13,4 € 14,1 € 14,1 € 12,4 - € 13,3 € 12,4 - € 13,3 (waarden in milj. €) Saldo per jaar exploitatieverschil 0 € 2,4 € 3,5 - € 0,6 0 (waarden in milj. €) Kostendekking 72% 83% 88% 66-74% 66-74%
Ter toelichting: Met Saldo wordt het totaal van de effecten van de (eventuele)daling van de kosten en de stijging van de opbrengsten bedoeld. Dit geeft in één cijfer het effect van de maatregel.
Daarnaast heeft een nadere toets op het materieel plaatsgevonden: nieuwbouw of ombouw van het bestaande materieel. De resultaten van de toets (opgetelde capaciteitskosten over de gehele periode 2012-2042 in miljoen €) staan hieronder:
Variant Referentie Volledige elektrificatie Partiële elektrificatie
Subvariant : Nieuw Ombouw Nieuw Ombouw
Aspect : materieel materieel materieel materieel Scenario’s: (Cap.kosten 2012-2042) 2022 n.v.t. € 239,0 € 212,5 € 230,0 € 208,9 2025 € 226,2 € 211,0 € 219,6 € 207,7 2032 € 197,7 € 208,3 € 196,8 € 205,5
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 20/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
7.2 Conclusies Conclusie:
Alles overziende adviseren we u: Tot volledige elektrificatie over te gaan omdat de eenmalige investering in infrastructuur bij de volledige elektrificatie tot een substantiële jaarlijkse besparing op het exploitatiesaldo leidt, bij een gelijktijdige verbetering van de kostendekkingsgraad; o ruim 18 mio exploitatiekosten per jaar, waar meer dan 1 mio jaarlijks op bespaard kan worden tegen 1 mio extra opbrengsten, hetgeen de kostendekkingsgraad van 72 naar circa 85% laat stijgen. Bij partiële elektrificatie is er geen sprake van besparingen op het exploitatiesaldo, omdat er met meer materieel gereden moet worden in minder efficiënte omlopen en de opbrengsten ten gevolge van de overstap in Doetinchem afnemen, zodat per saldo de kostendekkingsgraad gelijk blijft. Het optimale moment van invoering elektrificatie ligt tussen 2022 en 2025 of vanaf 2032. Het moment van ombouw wordt voor een belangrijk deel bepaald door de extra kosten die ontstaan uit de vervroegde afschrijving van het dieselmaterieel, bij aanschaf van nieuw elektrisch materieel. Bij het ombouwscenario wijkt dit beeld niet echt af omdat de ombouwkosten, ten opzichte van de eerdere berekeningen in het First Dutch rapport, hoger zijn. Indien ombouw van de motor-units van diesel naar elektrisch, in plaats van de uitwisseling van motor-units haalbaar is, conform het First Dutch rapport, dan is het ombouwscenario aantrekkelijker en kan eerder met de ombouw van de spoorverbinding begonnen worden. Wel is het nog onduidelijk welke eisen ILT stelt voor toelating. Waarschijnlijk is een beperkte keuring voldoende.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 21/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra
Colofon
Opdrachtgever Provincie Gelderland Cor Hartogs Status opdrachtgever Opdrachtgever
Uitgave Movares Nederland B.V.
Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra Afdeling Planontwikkeling en Bouwprocessen: Mobiliteit en Ruimtelijke Ontwikkeling
Leidseveer 10 Postbus 2855 3500 GW Utrecht
Telefoon 06-53955795
Ondertekenaar Tummers, JRW Projectmanager
Projectnummer RM002581
Opgesteld door ing. J.M.G.A. Genot
2015, Movares Nederland B.V.
Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Movares Nederland B.V.
SKC-GT-150008086 / Proj.nr. RM002581 / Vrijgegeven / Versie 1.0 / 21 juli 2015 22/22 Divisie Ruimte, Mobiliteit en Infra