Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen-Glyttinge

Transkript

1 BILAGA 5 KLIMAT OCH ENERGI Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen-Glyttinge Linköpings kommun, Östergötlands län Februari 2014 UTSTÄLLNINGSHANDLING 1

2 Dokumenttitel: Bilaga 5 Klimat och Energi, Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen-Glyttinge Skapat av: Tyréns AB DokumentID: Ärendenummer: TRV 2013/73929 Version: 1.0 Publiceringsdatum: Februari 2014 Utgivare: Trafikverket Kontaktperson: Rita Ekgren, Uppdragsansvarig: Håkan Gunnar, Tryck: Ineko AB Distributör: Trafikverket, Box 1140, Eskilstuna, telefon:

3 Medverkande Utredningen har genomförts i samverkan mellan Trafikverket och Linköpings Kommun. Beställarens organisation Projekteringsansvarig, Trafikverket Projektledare, Trafikverket Projektledare, Trafikverket Senior Rådgivare, Trafikverket Funktionsansvarig teknik och miljö, Trafikverket Kommunikationsansvarig, Trafikverket Konsultens organisation, Tyréns AB Uppdragsansvarig Ansvarig Bilaga 5 Handläggare Bilaga 5 Håkan Gunnar Rita Ekgren Riggert Anderson Kurt Eriksson Anna Forslund Ola Nilsson Peter Andersson Maria Larsson Åsa Lindskog 3

4 Läsanvisning Föreliggande dokument är en bilaga som tillhör Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen- Glyttinge. Kompletteringen omfattar följande dokument: Rapport Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen-Glyttinge Bilaga 1 Samhällsekonomiska differenskalkyler Bilaga 2 Risk och säkerhet Bilaga 3 Samrådsredogörelse Bilaga 4 Övergripande gestaltningsprogram Bilaga 5 Klimat och energi MKB tillhörande rapport Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen-Glyttinge 4

5 Innehåll 1 Inledning Bakgrund Korridorförslag Omfattning och begränsningar Förutsättning och antaganden Trafikverkets klimatkalkyl version Bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del Antaganden för beräkningarna Kommentarer till beräkningar Energianvändning och klimatpåverkan från korridorsförslagen Byggnation, underhåll, drift och summan av dessa Känslighetsberäkning högre tunnelschablon Total energianvändning för Ostlänken Slutsats Källor

6 1 Inledning 1.1 Bakgrund Ostlänken omfattar en ny dubbelspårig höghastighetsjärnväg mellan Järna och Linköping, en sträcka på cirka 15 mil. År 2003 genomfördes förstudie och år 2010 färdigställdes järnvägsutredningen för Ostlänken (JU 2010). I JU 2010 studerades Ostlänkens sträckning fram till Steningeviadukten i Linköping. Utredningen resulterade bland annat i ett beslut om att förlägga Ostlänken ovan mark och på bro över Stångån i Linköping. Trafikverket och Linköpings kommun har därefter sett ett behov av att ta ett helhetsgrepp över Ostlänkens sträckning genom hela Linköping och även att utreda möjligheten att förlägga Ostlänken i en tunnel med en ny station under staden. Den övergripande nyttan och funktionen av Ostlänken bedöms inte påverkas av föreliggande komplettering. Den kompletterande utredningen syftar till att utgöra underlag för beslut av vilken korridor som bäst svarar mot projektets mål och med minst negativa konsekvenser för samhället. Figur 1.1 Den kompletterande utredningen ska ta ett helhetsgrepp på Ostlänkens passage genom Linköping. 6

7 1.2 Korridorförslag Kompletteringen till järnvägsutredning Ostlänken har studerat fyra olika korridorförslag genom centrala Linköping, se rapporten Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, sträckan Malmskogen-Glyttinge (kompletteringsrapporten) för en mer utförlig beskrivning av förslagen. Figur 1.2 visar kompletteringens utredningsområde. Figur 1.2 Kartan visar kompletteringens utredningsområde. I väster avgränsas utredningsområdet av Malmslättsvägen. 1.3 Omfattning och begränsningar I denna bilaga 5, klimat och energi, presenteras resultatet av beräkningar av klimatpåverkan och energianvändningen för byggnation, drift och underhåll av de fyra korridorförslagen A, B, C och D enligt den kompletterande utredningen. Inget nollalternativ ingår i beräkningarna eftersom det behandlas i MKB. 2 Förutsättning och antaganden 2.1 Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 Beräkningarna av klimatpåverkan och energianvändning från byggnation, underhåll och drift har utgått från Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0. I klimatkalkylen anges klimatpåverkan med enheten koldioxidekvivalenter per kilometer, ton CO 2-ekv/km, och energianvändning med enheten megajoule per kilometer, MJ/km. Schablonuppgifter finns för bygg-, underhålls- respektive driftfasen men saknas för framdrift och stationer. 7

8 Underlaget till Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 kommer i huvudsak från så kallade EPDer (Environmental Product Declaration) för Botniabanan. I tabellerna nedan visas indelningen i Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 inklusive de olika delarnas bidrag till beräkningarna av energianvändning och klimatpåverkan uttryck per kilometer för byggfasen och per kilometer och år för underhåll- och driftfasen. Uppgifter från Botniabanan Schabloner för klimatpåverkan Bygg [ton CO 2- ekv./km] Drift [ton CO 2- ekv./km *år] Underhåll [ton CO 2- ekv./km *år] Tunnlar ,2 16,4 Spårfundament Broar Spår 390 0,1 8,7 EST (el, signal, tele) 86 0,001 2,4 Värdena i tabellen kommer från EPDer från Botniabanan. Värdena är avrundade. Uppgifter från Botniabanan Schabloner för energianvändning Bygg [GWh/km] Drift [GWh/km *år] Underhåll [GWh/km *år] Tunnlar 10 0,12 0,06 Spårfundament 2,6 0 0,o08 Broar 21,5 0 0,016 Spår 1,1 0,06 0,024 EST (el, signal, tele) 0,7 0,0006 0,014 Värdena i tabellen kommer från EPDer från Botniabanan och är omräknade från MJ/km respektive MJ/km*år. Värdena är avrundade. I Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 används också indelningen nedan, som främst bygger på ovanstående värden kompletterat med andra uppgifter: 1. Banunderbyggnad enkelspår 2. Banöverbyggnad enkelspår 3. EST-anläggning (el, signal, tele) 4. Järnvägstunnel enkelspår 5. Järnvägsbro enkelspår 6. Enkelspår i helt ny sträckning - på bank 7. Enkelspår i helt ny sträckning - genomsnitt Botnia 8. Byggande av en planskild spårkorsning 9. Förlängning av befintligt mötesspår 10. Hållplats för regionaltåg 8

9 11. Plattform * 12. Dubbelspår i helt ny sträckning 13. Mötesspår 14. Triangelspår 15. Utökning från dubbelspår till fyrspår 16. Utökning från enkelspår till dubbelspår * I klimatkalkylen finns endast en schablon för klimatpåverkan (866 ton CO 2-ekv/km, källa saknas) av byggfasen för plattformar. För övriga faser samt för energianvändning i samtliga faser saknas schabloner. Schablon för stationer saknas i Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0. Schablonen som använts i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del (se nedan) har därför använts vid beräkningarna i denna bilaga. 2.2 Bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del Energiberäkningarna i denna bilaga 5, klimat och energi, har konsekvent räknats om till enheten GWh/km. Anledningen är att det ska gå att relatera resultaten till resultaten i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del. I bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del användes schabloner för energiåtgång för byggnation av dubbelspår, tunnlar, broar respektive resecentrum. Beräkningarna delades upp i byggnation, drift, underhåll respektive framdrift (för framdrift gjordes dock antagandet För framdrift erhålls inga skillnader i energiförbrukningen för de olika korridorsförslagen ). Tabellen nedan visar schablonerna som använts i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del. Uppgifter från bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del Schabloner för energianvändning Tunnlar 155 Broar 20 Dubbelspår 4,7 Stationer Bygg [GWh/km] 56 GWh/st Drift [GWh/km *år] 0,031 (uppdelning mellan olika delar saknas) Underhåll [GWh/km *år] 0,135 (uppdelning mellan olika delar saknas) 2.3 Antaganden för beräkningarna Resultatet av beräkningarna i denna bilaga 5, klimat och energi, bygger på följande antaganden: 1. Korridorförslagen A, B, C och D i den kompletterande utredningen innebär inte någon skillnad i resandemönster jämfört med varandra. Ostlänken förväntas innebära en överflyttning av transporter från väg till järnväg, vilket innebär minskade utsläpp av växthusgaser. Vinsten i form av minskad energianvändning och därmed minskad klimatpåverkan, är redovisat i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del och behandlas inte ytterligare här. 9

10 2. Framdriften för tågen har efter diskussion antagits vara tillräckligt lika för de olika korridorförslagen för att kunna undantas i beräkningarna. Samma antagande gjordes i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del. 3. I Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 används enkelspår för tunnel. I beräkningarna har en faktor 1,5 använts för att räkna om till dubbelspårtunnel. Denna faktor är ett antagande som grundar sig på att klimatpåverkan blir större vid byggnation av en dubbelspårtunnel jämfört med en enkelspårstunnel. Hur mycket större finns inga uppgifter om. En dubblering antas vara för mycket så därför har en ökning på 50 % antagits. Faktorn gäller i alla faser, det vill säga byggnation, underhåll och drift. 4. Sträckan för öppet schakt vid byggnation av tunnlarna har räknats som vanligt spår. 5. Samtliga livslängder har antagits vara 60 år, vilket är livlängden som används i EPDerna. 2.4 Kommentarer till beräkningar Det bör noteras att det är stor skillnad mellan schablonen som använts i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del och schablonen i Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 avseende energianvändning för byggnation av tunnlar, 155 GWh/km respektive 10 GWh/km. I referenslitteraturen till bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del presenteras tre olika schabloner för tunnlar; 155 GWh/km för bergtunnel/borrad/sprängd, 77 GWh/km för cut and cover och 110 GWh/km för tunnelbana. Samtliga dessa uppgifter är från 1975 och är hämtade ur rapporten Indirekt energi för svenska väg- och järnvägstransporter. Trots att uppgifterna är gamla bör det ändå noteras att de skiljer sig betydligt. Uppgifterna avseende byggfasen för broar samt dubbelspår är jämförliga. Uppgifterna avseende drift- respektive underhållsfasen är svårare att jämföra på grund av olika uppdelningar, se tabellerna ovan. Men det bör noteras att schablonen för underhållfasen är högre i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del jämfört med i Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0. Energianvändningen, uttryckt per kilometer, i Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 för broar är, omräknat, 21,5 GWh/km och för tunnlar, 10 GWh/km. Tunnlar är alltså hälften så energikrävande som broar per kilometer enligt klimatkalkylen. Detta beror på att det går åt stora mängder betong och stål för byggnation av bro och att materialintensiteten för byggnation av bro därmed är större än för byggnation av tunnel. I EPDerna har ett medelvärde använts för de betong- och stålbalksbroar som byggdes för Botniabanan. För tunnel har en konventionell borrad/sprängd bergtunnel (enkelspår) med sprutbetong 8 cm använts. Motsvarande värde som använts i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del är 20 GWh/km för broar, det vill säga, likvärdigt med klimatkalkylen respektive 155 GWh/km för tunnlar, vilket innebär knappt 8 gånger större energianvändning jämfört med broar. För att undersöka hur denna skillnad mellan olika schabloner från olika källor påverkar resultatet har en känslighetsberäkning gjorts på korridor C respektive D, som innehåller tunnlar. I känslighetsberäkningarna användes inte schablonen 155 GWh/km utan det viktade medelvärdet av 140 GWh/km (baseras på att ca 80 % av den totala sträckningen av tunnlarna är bergborrade). Resultatet av känslighetsberäkningarna presenteras i figur 3.5 och 3.6. Som framgår av antagandena ovan har inga beräkningar gjorts för framdriften av tågen i de olika korridorsförlagen. Antagandet är en förenkling men anses acceptabel i bedömningen av helheten. Energianvändningen är troligen något högre för de 10

11 korridorsförslag som innehåller tunnlar. Det åtgår mer energi för inbromsning i nedförslutning och start i uppförslutning än för motsvarande på plan mark. Skillnaden i framdriften mellan korridorsförslagen har dock bedömts vara tillräckligt små i förhållande till energianvändningen för framdriften för hela Ostlänken för att kunna utelämna vidare beräkningar. 3 Energianvändning och klimatpåverkan från korridorsförslagen 3.1 Byggnation, underhåll, drift och summan av dessa Enligt beräkningarna resulterar korridor C i den största klimatpåverkan, sammanlagt ton CO 2-ekv. (räknat på 60 år). Ca ton CO 2-ekv. kommer från byggfasen, knappt ton CO2-ekv. från underhållsfasen och knappt 3000 ton CO 2- ekv. från driftfasen. Det största bidraget till klimatpåverkan från korridor C kommer från antal kilometer tunnel och därefter antalet kilometer banunderbyggnad, båda i byggfasen. Den näst största klimatpåverkan fås av korridor B, följt av D och A. I korridor A och B står antal kilometer bro i byggfasen för det största bidraget till den totala klimatpåverkan. B blir större än A på grund av fler kilometer spår. I korridor D står också antal kilometer bro i byggfasen för det största enskilda bidraget till den totala klimatpåverkan, följt av banunderbyggnad och därefter antal kilometer tunnel, båda avseende byggfasen. Samtliga resultat presenteras i figur 3.1. ton CO2-ekv Korridor A Korridor B Korridor C Korridor D Byggfas Underhållsfas Driftfas SUMMA Figur 3.1 Klimatpåverkan uppdelad i byggfas, underhållsfas och driftfas (räknat på 60 år) och summan av dessa, uttryckt i ton CO 2-ekv. Diagrammet visar beräkningsresultaten. Om den totala klimatpåverkan slås ut per år under de 60 år som antagits som livslängd erhålls resultatet enligt diagrammet i figur 3.2 nedan. 11

12 ton CO2-ekv/år Byggfas Underhållsfas Driftfas SUMMA Korridor A Korridor B Korridor C Korridor D Figur 3.2 Klimatpåverkan uppdelad i byggfas, underhållsfas, driftfas och summan av dessa, uttryckt i ton CO 2-ekv. per år med en livslängd på 60 år. Diagrammet visar beräkningsresultaten. Ett snarlikt mönster som för klimatpåverkan ses för energianvändningen, uttryck i GWh, se figur 3.3. Den största energianvändningen blir av korridor C och den minsta för korridor A. Skillnaden mellan korridor C och de övriga är dock större. Den näst största energianvändningen fås för korridor D. Bidragen från de olika delarna fördelar sig på samma sätt som för klimatpåverkan. GWh Korridor A Korridor B Korridor C Korridor D Byggfas Underhållsfas Driftfas SUMMA Figur 3.3 Energianvändning uppdelad i byggfas, underhållsfas, driftfas (räknat på 60 år) och summan av dessa, uttryckt i GWh. Diagrammet visar beräkningsresultaten. Resultaten visar att klimatpåverkan inte per automatik kan översättas direkt till energianvändning eller vice versa. På motsvarande sätt, som för klimatpåverkan, har energianvändningen även beräknats per år, utslaget på 60 år, se diagrammet i figur

13 GWh/år 25,0 20,0 15,0 10,0 Korridor A Korridor B Korridor C Korridor D 5,0 0,0 Byggfas Underhållsfas Driftfas SUMMA Figur 3.4 Energianvändning uppdelad i byggfas, underhållsfas, driftfas och summan av dessa, uttryckt i GWh, utslaget på 60 år. Diagrammet visar beräkningsresultaten. 3.2 Känslighetsberäkning högre tunnelschablon Då den högre schablonen, 140 GWh/km för tunnlar, från bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del, används för att göra en känslighetsberäkning för energianvändningen blir resultatet annorlunda. Fortfarande fås den största energianvändningen i korridor C men skillnaderna mot övriga korridorförslag är markant större, se figur 3.5. Även korridor D, som har näst störst energianvändning, skiljer sig tydligt åt jämfört med korridor A och B. Skälet till den stora skillnaden i resultatet är att den högre schablonen för tunnlar i byggfasen slår igenom i beräkningarna och att broar därmed inte får samma betydelse som de får i Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0. Resultaten från beräkningarna med den högre schablonen visas med streckade staplar. GWh/år 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Byggfas Underhållsfas Driftfas SUMMA Korridor A Korridor B Korridor C Korridor D Figur 3.5 Energianvändning uppdelad i byggfas, underhållsfas, driftfas och summan av dessa, uttryckt i GWh. Diagrammet visar beräkningsresultat då en högre schablon från bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del använts. 13

14 4 Total energianvändning för Ostlänken I bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del beräknades den totala energianvändningen för byggnation, underhåll, drift och framdrift för tre olika alternativ, UAa, UAb och UAc. Resultaten för dessa var snarlika. För att få en uppfattning om energianvändningen för hela Ostlänken har följande beräkning gjorts. Den totala energianvändningen från bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del för alternativ UAa är 90 GWh/år (år 2020). Energianvändningen för korridor A i den här bilagan är 9,1 GWh/år, vilket motsvarar energianvändningen genom Linköping i den totala energianvändningen från bilaga 9 JU 2010 Gemensam del. Energianvändningen utanför Linköping, alltså Linköping-Järna, kan då antas vara ca 80 GWh/år. För att få en bild av proportionerna mellan den totala energianvändningen för Ostlänken och de olika korridorerna i den här bilagan, har den totala energianvändningen inom Linköping i de olika korridorförslagen adderats med energianvändningen mellan Linköping och Järna. Resultaten för hela sträckan visas i figur 4.1. Korridor A Korridor B Korridor C Inom Linköping Linköping-Järna Korridor D 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 GWh/år Figur 4.1 Total energianvändning för hela Ostlänken med de olika korridorförslagen. Om samma beräkning görs med den högre tunnelschablonen blir skillnaden mellan korridorsförslagen betydligt större, se figur 4.2. Resultaten visas med streckade staplar. 14

15 Korridor A Korridor B Inom Linköping Korridor C Korridor D Inom Linköping hög schablon Linköping-Järna 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 GWh/år Figur 4.2 Total energianvändning med de olika korridorförslagen då den högre tunnelschablon använts. 5 Slutsats Beräkningar enligt Trafikverkets klimatkalkyl version 1.0 visar att korridor C medför den största ökningen av energianvändning och klimatpåverkan för hela sträckan medan övriga korridorförslag påverkar mindre, se figur 3.1 och 3.3. Den näst största klimatpåverkan fås av korridor B, följt av D och A. Byggfasen står för den största energianvändningen och klimatpåverkan. Slutsatsen i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del var att Ostlänken leder till en minskad energianvändning. Denna slutsats byggde bland annat på en känslighetsanalys med en jämförelse av energianvändningen för enbart framdriften för olika transportsslag (se bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del). I denna känslighetsanalys visades att resultatet var stabilt. Resultaten visade att nettobesparingen per år skulle bli drygt 170 GWh per år 2020 och knappt 640 GWh per år 2030, se MKB tillhörande rapport Komplettering till järnvägsutredning Ostlänken genom centrala Linköping, figur Energianvändningen för korridor A är inräknad i den totala energianvändningen för hela Ostlänken i bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del. Om någon av korridor B, C eller D skulle väljas skulle den totala energianvändningen öka något. Ökningen kan beskrivas som skillnaden mellan energianvändning i korridor A och de andra korridorförslagen. Ökningen av energianvändningen i korridor B, C och D jämfört med energianvändningen i korridor A kan jämföras med den nettobesparing som är beräknad för projektet, för att få en uppfattning om ifall byggandet av Ostlänken innebär en energibesparing i alla korridorförslag. Ökningarna presenteras i tabellen nedan. Korridor Total energianvändning [GWh/år] Skillnad jämfört med A [GWh/år] A 9,1 0 B 10,5 1,4 C 20,8 11,6 D 12,0 2,8 15

16 Ökningen av energianvändningen ligger mycket väl under den nettobesparing som är beräknad för hela Ostlänken. Resultaten från bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del, att Ostlänken totalt sett är positiv både ur perspektivet energianvändning och klimatpåverkan, består i alla korridorförslag. 6 Källor Bilaga 9 till JU 2010 Gemensam del Jonsson, D.K., Indirekt energi för svenska väg- och järnvägstransporter, Ett nationellt perspektiv samt fallstudier av Botniabanan och Södra Länken, 2005, Totalförsvarets forskningsinstitut Trafikverkets klimatkalkyl version

17 17

18 Trafikverket, Box 1140, Eskilstuna. Besöksadress: Tullgatan 8. Telefon: , Texttelefon: