SLUTRAPPORT Energieffektiva stationsområden

Transkript

1 SLUTRAPPORT Energieffektiva stationsområden 1 (73)

2 Dokumenttitel: Energieffektiva stationsområden Skapat av: Björn Ållebrand, UHaek Dokumenttyp: Slutrapport Dokument-ID: UHae Version: 1.0 Publiceringsdatum: Utgivare: Trafikverket Kontaktperson: Björn Ållebrand, UHaek Uppdragsansvarig: Leif Lindmark, UHae Distributör: Trafikverket, Röda vägen 1, Borlänge, telefon: (33)

3 Innehållsförteckning Sammanfattning Bakgrund Syfte Mål Val av stationsområde Ekonomi och projektorganisation Ekonomi Projektorganisation Historik Teknikhus Bakgrund Åtgärder Resultat Växelvärme Bakgrund Växelvärmeanläggningar Ursprungliga förutsättningar Åtgärder Resultat Åtgärder i samband med nationellt ombyggnadsprojekt Uppskattad energibesparing för Trafikverkets samtliga stationsområden Bangårdsbelysning Bakgrund Val av bangårdsbelysning Västra delen av Östersunds bangård Centrala delen av Östersunds bangård Östra delen av Östersunds bangård Dimmerskåp för högtrycksnatriumarmaturer Högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor LED-belysning Induktionsbelysning Plattformsbelysning Bakgrund Val av plattformsbelysning Resultat Samarbetspartners (33)

4 13 Förändrade förutsättningar för drift- och underhållspersonal Övriga erfarenheter Rekommendationer Fortsatta aktiviteter (33)

5 Sammanfattning Energieffektiva stationsområden är ett projekt för energieffektivisering, där fokus har legat på att undersöka besparingspotentialen för teknikhus, växelvärme, bangårdsbelysning och plattformsbelysning. Testområde har varit Östersunds stationsområde. I denna slutrapport presenteras bakgrund, syfte, mål, ekonomi, samarbetspartners, åtgärder, resultat och rekommendationer. Projektets viktigaste slutsats är att installation av ny växelvärmestyrning ger en energibesparing på 50 %. Applicerat på hela Sverige ger detta en energibesparing på 74 GWh per år om det antas att 75 % av befintliga styrutrustningar för växelvärme är förbikopplade. Detta motsvarar en årlig besparing på 55 miljoner kronor. För bangårdsbelysningen har traditionell högtrycksnatrium på 250 W jämförts med ny LEDbelysning av olika fabrikat samt med vidareutvecklad högtrycksnatrium med längre livslängd. Även central dimmerutrustning för högtrycksnatrium har testats. Slutsatsen är att Trafikverket bör vänta med LED-belysning på bangårdar tills en kravspecifikation har tagits fram. Även olika typer av plattformsbelysning har testats och det framkom att lysrör med lång livslängd var det bästa alternativet under plattformstak. För teknikhus har frikyla testats, vilket resulterade i lägre energikostnad och bättre arbetsmiljö för underhållspersonalen. Resultaten i denna slutrapport ska vara vägledande i arbetet med energieffektivisering av Trafikverkets stationsområden. 5 (33)

6 1 Bakgrund Under 2008 hade sektion Kraftförsörjning (LAKf) i dåvarande Banverket ett övergripande ansvar för elenergioptimering. Riktlinjerna för Banverkets arbete med elenergioptimering och miljö fanns i Regleringsbrev för budgetåret 2008 avseende Banverket ( Regleringsbrevet ) under verksamhetsgren God miljö och löd: Energianvändningen per utfört transportarbete på statens järnvägsnät som förvaltas av Banverket ska minska. För att så fort som möjligt komma fram till faktiska resultat och på så sätt snabbt kunna ta del av framtida besparingspotentialer beslöts att en pilotanläggning (ett stationsområde), där fokusområdena bangårdsbelysning, växelvärme och teknikhus skulle ingå, var den mest effektiva vägen att gå. I januari 2009 startades projektet Energieffektiva stationsområden och Björn Ållebrand på LAKf utsågs till projektledare. 6 (33)

7 2 Syfte När projekt Energieffektiva stationsområden startades i januari 2009 var syftet att hitta, mäta och utvärdera faktiska besparingspotentialer. prova redan utvärderade tekniska lösningar i praktiken. utvärdera förändrade förutsättningar för drift- och underhållspersonal. skapa bättre tekniska underlag för kommande upphandlingar. skapa en pilotanläggning (ett stationsområde) som även kunde användas i utbildningssyfte. utvärdera möjligheterna till externt samarbete. skapa ett kommunikativt referensobjekt (en pilotanläggning) för såväl intern som extern information. 7 (33)

8 4 Mål När projekt Energieffektiva stationsområden startades i januari 2009 var målet att projektet efter utvärdering skulle påvisa faktiska resultat som skulle ligga till grund för kommande beslut om budget, tekniska lösningar och organisatoriska förändringar. Samtidigt skulle projektet tydligt påvisa att Banverket följde Regleringsbrevets mål. projektet skulle visa omvärlden att Banverket arbetade med en tydlig målsättning att minska energibehovet och på så sätt bidra till en mer hållbar värld. Av den anledningen hade projektet ett starkt egensyfte att kommunicera ut initiativet och resultatet till omvärlden samt till den egna personalen inom Banverket, det vill säga förbättra Banverkets miljöimage. Den 1 april 2010 bildades Trafikverket, varför benämningen Trafikverket används fortsättningsvis i stället för Banverket. 8 (33)

9 5 Val av stationsområde Val av stationsområde (pilotanläggning) för projektet var av stor vikt. Stationsområdet skulle vara representativt för ett genomsnittligt stationsområde, så att resultatet från projektet skulle kunna ligga till grund för planering, projektering och budgetering av ombyggnationer av landets övriga stationsområden. Följande var kriterier för val av stationsområde: Minst tre spår Minst fyra spårväxlar Omfattande bangårdsbelysning Minst ett teknikhus Minst två signalkurer Ett äldre, välbesökt stationshus (ej resecentrum) Merparten av all teknisk utrustning skulle vara äldre. Geografisk placering där riktiga vinterförutsättningar kunde utvärderas Valet föll på Östersunds stationsområde (se figur 1), eftersom detta uppfyllde samtliga kriterier. Figur 1: Östersunds stationsområde 9 (33)

10 6 Ekonomi och projektorganisation 6.1 Ekonomi Projekt Energieffektiva stationers budget från start var på 2 miljoner kronor, men för att kunna installera en komplett plattformsbelysning på Östersunds stationsområde utökades budgeten till 2,4 miljoner kronor (se bilaga 2 för den fullständiga ekonomiska redovisningen). Den bangårdsbelysning som installerades på Östersunds stationsområde under 2009 blev nästan kronor dyrare än budgeterat beroende på att såväl projekterings- som installationskostnader hade underskattats. För 2010 blev utfallet lägre än budgeterat, eftersom projektet började samarbeta med projekt Stationer för alla (se som arbetade med handikappanpassning av plattformarna på Östersunds stationsområde. Detta ledde till att projekt Energieffektiva stationsområden köpte in plattformsbelysningen, som projekt Stationer för alla sedan installerade. Eftersom det krävdes fler LED-armaturer (light-emitting diode) än planerat för att kunna uppfylla de TSD-krav (tekniska specifikationer för driftskompatibilitet) som ställs på plattformsbelysning blev kostnaderna för armaturerna högre. Andra kostnader minskade dock, eftersom projekt Energieffektiva stationsområden inte behövde betala för installationsarbetet, vilket ledde till att utfallet för 2010 blev lägre än budgeterat. För 2012 äskades ytterligare kronor för rivning av den gamla belysningsstyrningen. Avsikten var ursprungligen att denna skulle behållas, men detta visade sig skapa problem vid byte av underhållsentreprenör, eftersom den nya entreprenören trodde att det var den gamla belysningsstyrningen som skulle användas. 6.2 Projektorganisation Projektledare: Björn Ållebrand, UHaek Tekniskt ansvarig för belysning och växelvärme: Krister Larsson, UHaen Tekniskt ansvarig för teknikhus: Håkan Bergquist, UHaen 10 (33)

11 7 Historik I november 2008 godkändes en underhållsbehovsanalys (UBA) beträffande energieffektivisering av Östersunds stationsområde. I januari 2009 startades projekt Energieffektiva stationsområden. I januari 2009 installerades energimätare på Östersunds stationsområde. Under sommaren 2009 installerades ny bangårdsbelysning på Östersunds stationsområde. I augusti 2009 aktiverades det nya styrsystemet för växelvärme på Östersunds stationsområde. I april 2010 gjordes en första ljusmätning på Östersunds stationsområde. I april 2010 installerades frikyla i teknikhuset på Östersunds stationsområde. I maj 2010 publicerades den första delrapporten. Under augusti - november 2010 installerades plattformsbelysning på Östersunds stationsområde av projekt Stationer för alla. I september 2010 gjordes en andra ljusmätning på Östersunds stationsområde. I december 2010 gjordes en slutbesiktning av det arbete som utförts av projekt Stationer för alla. I januari 2011 publicerades den andra delrapporten. I april 2011 gjordes en tredje ljusmätning på Östersunds stationsområde. I april 2012 installerades induktionslampor på en del av Östersunds stationsområde. I september 2012 gjordes en fjärde ljusmätning på Östersunds stationsområde. 11 (33)

12 8 Teknikhus 8.1 Bakgrund Teknikhuset på Östersunds stationsområde (se figur 2) är gammalt och fyllt från golv till tak med äldre teknisk utrustning. Den enda utrustningsdetaljen som projekt Energieffektiva stationsområden kunde påverka var utformningen av ventilationen. Figur 2: Teknikhuset på Östersunds stationsområde I teknikhuset fanns två fläktar på vardera 250 W. Enligt underhållsentreprenören Infranord hade man stora problem med kylningen av teknikhuset; det blev för varmt och temperaturen i teknikhuset gick över +30 C på sommaren. Detta medförde att temperaturlarm utlöstes och att Infranords underhållspersonal fick rycka ut. Vid ett första besök på Östersunds stationsområde våren 2009 fann Banverkets personal att Infranord hade installerat extra provisorisk ventilation för att kyla ned teknikhuset, men trots att det var en kall marsdag var det +28 ºC i teknikhuset. 8.2 Åtgärder Eftersom det största problemet med teknikhuset på Östersunds stationsområde var att den befintliga ventilationen inte räckte för att kyla ned teknikhuset beslutade man att testa frikyla. I april 2010 togs den ursprungliga ventilationen bort och ersattes av en anläggning för frikyla, se figur 3. Frikylan hade en effekt på 200 W att jämföra med den ursprungliga ventilationens effekt på 500 W. 12 (33)

13 Temperaturen för teknikhuset ställdes in på +23 C och för att garantera en felfri funktion sattes temperatursensorn långt bort från kylutrustningen. Figur 3: Frikyla i teknikhuset på Östersunds stationsområde 8.3 Resultat Under sommaren 2010 avlästes temperaturen i teknikhuset med hjälp av en GSM-uppkoppling (globalt system för mobil kommunikation) och den låg konstant på +23 C. Vid besök i teknikhuset i november 2010 samt i september 2011 och 2012 var temperaturen fortfarande +23 C. Vid samtal med underhållsentreprenören Infranord framkom att temperaturen hade hållit den inställda temperaturen +23 C efter installationen av frikylan och att underhållspersonalen inte hade behövt göra några utryckningar. Dessutom hade arbetsmiljön förbättrats, eftersom frikyla är ljudlös. Tidigare hade man tvingats stänga av ventilationen vid arbete i teknikhuset på grund av den höga ljudvolymen från fläktarna. 13 (33)

14 9 Växelvärme 9.1 Bakgrund Under vinterhalvåret orsakar snö och is problem i spårväxlarna med avbrott och förseningar i tågtrafiken som följd. Då är växelvärme en viktig funktion som hjälper till att hålla växlarna rena från snö och is. Trafikverket har cirka fjärrstyrda spårväxlar utrustade med växelvärme. Växelvärmen är dock inte dimensionerad för att klara alla förekommande väderleksförhållanden, varför den ska ses som ett komplement till manuell rensning av spårväxlarna. Växelvärmen ska bara vara tillslagen under vinterhalvåret, vilket i praktiken innebär att den är i drift under olika långa perioder beroende på såväl väderleksförhållanden som var i landet spårväxeln är placerad. Exempelvis är växelvärmen i stockholmsregionen i drift från den 15 november till den 15 april. Uppvärmningen av spårväxlarna sker med hjälp av värmeelement som monteras i rälslivet samt på spårväxeltungan. Styrningen av växelvärmen är i dagsläget huvudsakligen av något av följande utföranden: On/off-reglering med hjälp av utetemperaturgivare Reglering med hjälp av utomhustemperaturen samt styrdon som pulsar ut effekten efter en reglerkurva Styrningen av växelvärmen kan påverkas av såväl bandriftledare och tågdriftledare som fjärrtågklarerare och underhållspersonal. Osäkerhet beträffande växelvärmens funktion har dock lett till att många styrutrustningar är förbikopplade, vilket innebär att de körs med kontinuerlig full effekt. Inom ramen för det landsomfattande projektet Upprustning av spårväxelvärmestyrning pågår en ombyggnad av växelvärmestyrningen. Syftet med projektet är en mer driftsäker, energieffektiv och bättre övervakad växelvärme. Efter ombyggnaden kommer styrningen av växelvärmen att ske med hjälp av utomhustemperaturen samt styrdon som pulsar ut effekten efter en reglerkurva. Regleringen startar antingen i samband med snöfall (med hjälp av en snögivare) eller när utomhustemperaturen passerar vissa inställda temperaturgränser (med hjälp av utetemperaturgivare). Styrutrustningen består av en styrenhet i form av en webserver med ett antal hemsidor en så kallad WebMaster. WebMastern ansluts via Trafikverkets intranät till en överordnad växelvärmeserver, som skickar information till Trafikverkets gemensamma eldriftledningssystem GELD. Detta innebär att växelvärmen i enskilda spårväxlar kan övervakas på detaljnivå, vilket gör det möjligt för trafikledningen att leda om tågen vid fel på växlar och därmed hålla igång trafiken. Temperaturreglering av rälstemperaturen i spårväxlarna sker med hjälp av rälstemperaturgivare som är inställda på +8 C. Under 2012 har projekt Upprustning av spårväxelvärmestyrning legat nere på grund av brist på medel. Projektet återupptogs dock i början av Växelvärmeanläggningar En växelvärmeanläggning utgörs av ett eller flera växelvärmeskåp, sensorer samt värmeelementen i växlarna, se figur 4. För att säkerställa att Trafikverkets cirka fjärrstyrda spårväxlar fungerar vintertid är de försedda med växelvärme med en effekt på mellan 5 och 30 kw. Kraftförsörjningen är 230/133 V 3-fas eller V 1-fas. 14 (33)

15 Av signaltekniska skäl är samtliga värmeelement i spårväxlarna ojordade. Elementeffekten varierar mellan 200 och 400 W per meter och längden på elementen varierar mellan 3 och 5 meter. Samtliga spårväxlar har mellan en och fyra inmatningspunkter, där varje inmatningspunkt är på maximalt 25 A. Växelvärme är effekt- och energikrävande, så det är ur såväl energisparsynpunkt som med hänsyn till kostnaderna angeläget att möjligheterna till energibesparingar tillvaratas. Växelvärmens styrutrustning ska kunna upprätthålla spårväxlarnas funktion vid samtliga i Sverige normalt förekommande väderleksförhållanden. Trafikverkets växelvärmeanläggningar har ibland funktioner för tändning och släckning av bangårds- och växelbelysning. Figur 4: Spårväxelvärme med vinterövertäckning 9.3 Ursprungliga förutsättningar För tio år sedan utgjordes växelvärmen på Östersunds stationsområde av SJ hel- och halveffekt med dubbellindade transformatorer på 160 och 220 V, där 160 V kördes som grundvärme. Med hjälp av en tryckknapp erhölls 220 V under fyra timmar. Någon gång före 2009 byttes SJ hel- och halveffekt ut mot växelvärmesystemet Triac (se figur 6) samt nya utetemperaturgivare och snögivare. Rälstemperaturen var inställd på +5 C. Delar av Triac-systemet hade dock gått sönder under drift och i stället för att reparera utrustningen hade underhållsentreprenören kopplat förbi styrningen med en bygel, se figur 5. Av den anledningen kördes växelvärmesystemet på Östersunds stationsområde med full effekt under hela vinterhalvåret. 15 (33)

16 Figur 5: Bygel i växelvärmeskåp 9.4 Åtgärder På Östersunds stationsområde vidtogs följande åtgärder för att få växelvärmen att fungera på ett korrekt sätt: Den trasiga Triac-utrustningen byttes ut. En WebMaster (se figur 6) kopplades in. Börvärdet för rälstemperaturen ställdes in på +10 C respektive +20 C vid snöfall. +10 C valdes för att underhållsentreprenören inte skulle behöva koppla förbi styrningen med byglar. De två spårväxlarna längst ut i vardera änden av stationsområdet fick dock behålla den gamla styrningen, det vill säga Triac utan WebMaster och rälstemperaturen +5 C. 16 (33)

17 Figur 6: Växelvärmeskåp med Triac-utrustning och WebMaster 9.5 Resultat Under vintrarna 2010 och 2011 behövde inte underhållsentreprenören Infranord koppla förbi växelvärmestyrningen en enda gång och var mycket nöjd med hur växelvärmen hade fungerat. Genom den förbättrade styrningen hade driftförhållandena förbättrats och mindre underhåll krävts. I tabell 1 visas energiförbrukningen för växelvärmen på Östersunds stationsområde (de två spårväxlarna med den gamla styrningen är dock inte medräknade). Tabellen visar förbrukningen under tiden 23 januari - 30 maj 2009, 2010 och Tabell 1: Energiförbrukning för växelvärmen på Östersunds stationsområde År Energiförbrukning [MWh] Styrning Gammal Ny Ny Av tabellen framgår att energiförbrukningen för växelvärmen på Östersunds stationsområde minskade med 48 % efter byte av styrning och samtidigt förenklades driften, eftersom växelvärmen fungerade som den skulle. Energiförbrukningen minskade trots att rälstemperaturen ökade från +5 till +10 C. Vid avläsning av energiförbrukningen i september 2011 upptäcktes att växelvärmen i en spårväxel hade varit i drift under hela sommaren, vilket medförde en extra förbrukning på 7 MWh. Om denna växel hade varit kopplad till den centrala övervakningsfunktionen ÖVV (överordnat system för växelvärmestyrning) hade detta kunnat upptäckas och underhållspersonal kunnat skickas ut. 9.6 Åtgärder i samband med nationellt ombyggnadsprojekt Trafikverket har fattat beslut om att all växelvärmestyrning ska byggas om inom ramen för det nationella ombyggnadsprojektet Upprustning av spårväxelvärmestyrning. Dock har det saknats pengar för detta under 2012, men när projektet återupptas under 2013 kommer den nya växelvärmestyrningen att fungera på följande sätt: 17 (33)

18 Samtliga spårväxlar byggs om med WebMaster-styrning, där reglering av växelvärmen sker med hjälp av styrdon som pulsar ut effekten. Effekten regleras med hjälp av en reglerutrustning, som utgörs av en styrenhet i form av en webbserver med ett antal hemsidor en så kallad WebMaster och rälstemperaturgivare i spåret. Givarna är inställda på att hålla en rälstemperatur på +8 C respektive +18 C vid snöfall. Samtliga växelvärmeanläggningar kopplas till den centrala övervakningsfunktionen ÖVV, där börvärdet för rälstemperaturen kan sättas och larm ses, vilket innebär att felavhjälpning underlättas. I stället för ett summalarm för ett helt stationsområde erhålls nämligen ett larm som talar om exakt vilken spårväxel det är fel på, vilket gör att tågtrafiken kan läggas om till ett annat spår. 9.7 Uppskattad energibesparing för Trafikverkets samtliga stationsområden I Trafikverkets järnvägsnät finns spårväxlar utrustade med växelvärme. Om man räknar bort de spårväxlar som finns på nedlagda sträckor återstår växlar med växelvärme. Det är svårt att få fram andelen förbikopplade styrutrustningar, eftersom detta inte finns registrerat. Ett sätt att uppskatta detta är dock att titta på Trafikverkets cirka tjugo elabonnemang för enbart växelvärme. Dessa visade att cirka 75 % av styrutrustningarna hade styrningen förbikopplad under perioden augusti december Utgående från nämnda procentsiffra samt samtal med trafikverkspersonal uppskattas andelen förbikopplade styrutrustningar till mellan 60 och 90 %. I södra Sverige används växelvärme i spårväxlar cirka 120 dygn per år och i norra Sverige dygn per år. För hela Sverige antas ett medelvärde på 150 dygn. Genomsnittseffekten för växelvärmeelementen i spårväxlarna antas vara 8 kw. I enlighet med tabell 1 antas att energiförbrukningen minskar med 50 % när det nya styrsystemet införs. En årlig energisänkning för 75 % av Trafikverkets spårväxlar med växelvärme à 8 kw med 50 % besparing i 150 dygn à 24 timmar ger följande: E = 0, , kwh per år = 74 GWh per år Med ett elpris på 0,75 kronor per kwh (se bilaga 8) erhålls en besparing på ,75 55 miljoner kronor per år. Om man räknar med att 60 % av styrutrustningarna är förbikopplade erhålls i stället en besparing på 59 GWh eller 44 miljoner kronor per år. Om 90 % av styrutrustningarna är förbikopplade erhålls en besparing på 88 GWh eller 66 miljoner kronor per år. Den totala kostnaden för utbyggnad av ny styrutrustning för växelvärme är enligt projektspecifikationen 286 miljoner kronor fördelat på fyra år. Detta ger en återbetalningstid på 286/55 = 5,2 år exklusive kalkylränta. Förutom energibesparingen medför det nya styrsystemet att Trafikverkets järnvägsanläggning fungerar bättre med avseende på följande: Styrning av växelvärme för spårväxlar ger bättre överblick över vilken individuell växel det är fel på, vilket underlättar för trafikledningen att leda om tågen och därmed hålla igång trafiken. Allt som allt resulterar detta i färre förseningsminuter. Vid omfattande snöfall prioriterar trafikledningen vilka spårväxlar som ska hållas trafikerade och spårväxlar med lägre prioritet låses i ett förutbestämt läge. Det nya styrsystemet generar ett larm som talar om exakt vilken spårväxel det är fel på. Om det är en lågprioriterad växel, som således inte trafikeras under dessa väderleksförhållanden, krävs inga omedel- 18 (33)

19 bara reparationsåtgärder. Därigenom minskar kostnaderna och entreprenörernas felavhjälpningsresurser kan användas till mer akuta fel. I stället för att behöva utföra akut underhåll kommer entreprenörernas felavhjälpningsresurser i stället att kunna ägna sig åt planerat underhåll, vilket minskar underhållskostnaderna. Trafikverket har på uppdrag av regeringen infört kvalitetsavgifter, se även Järnvägsnätsbeskrivning 2012 ( JNB 2012 ). Kvalitetsavgifter kan betalas ut till Trafikverkets kunder (järnvägsföretagen) och vice versa beroende på vem som har orsakat en försening. Det nya styrsystemet för växelvärme medför att Trafikverkets järnvägsanläggning fungerar bättre och att de kvalitetsavgifter som i dagsläget betalas ut till Trafikverkets kunder minskar. Figur 7: Spårväxel under vinterförhållanden 19 (33)

20 10 Bangårdsbelysning 10.1 Bakgrund Innan projekt Energieffektiva stationsområden startades var standardarmaturen för bangårdsbelysning på Östersunds stationsområde högtrycksnatrium på 250 W Val av bangårdsbelysning Östersunds bangård kan delas upp i tre delar vad gäller belysning: den västra (se avsnitt ), den centrala (se avsnitt ) och den östra delen (se avsnitt ). På den västra delen beslutade man att testa olika typer av LED-armaturer i stället för de befintliga högtrycksnatriumarmaturerna. På den centrala delen testades olika starka högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor i stället för de befintliga högtrycksnatriumarmaturerna med standardhögtrycksnatriumlampor. På den östra delen byttes lamporna i de befintliga högtrycksnatriumarmaturerna ut mot long life-lampor. För tekniska data för bangårdsbelysning, se bilaga 7. För ytterligare information om bangårdsbelysning samt ljusmätningar, se bilaga Västra delen av Östersunds bangård På den västra delen av Östersunds bangård testades fyra olika typer av LED-armaturer, se figur 8 samt bilaga 1. Armaturernas respektive ljusstyrkor och ljusfärger framgår av tabell 2. Tabell 2: Ljusstyrkor och ljusfärger för de LED-armaturer som testades på den västra delen av Östersunds bangård LED-armatur Ljusstyrka [W] Ljusfärg [K] Prisma Light (kallvit) Energisystem (varmvit) Coala (kallvit) RBIecolight (kallvit) Figur 8: LED-armaturerna Prisma Light, Energisystem, Coala och RBIecolight 20 (33)

21 Centrala delen av Östersunds bangård På den centrala delen av Östersunds bangård testades högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor på såväl 150 som 250 W i stället för de befintliga högtrycksnatriumarmaturerna med standardhögtrycksnatriumlampor på 250 W. Dessutom testades tre dimmerskåp med styrutrustning för belysningen från Capelon AB Östra delen av Östersunds bangård På den östra delen av Östersunds bangård byttes standardhögtrycksnatriumlamporna på 250 W i de befintliga högtrycksnatriumarmaturerna ut mot long life-lampor Dimmerskåp för högtrycksnatriumarmaturer Syftet med dimmerskåp (se figur 9) är att öka ljuskällors livslängd samt minska energiförbrukningen. De tre dimmerskåp som placerades utomhus på den centrala delen av Östersunds bangård (se avsnitt ) styrde varsin belysningsgrupp. Återbetalningstiden för dimmerskåpen befanns vara strax över sex år (se beräkningar i bilaga 6). I denna återbetalningstid kan inte den ökade livslängden för long life-lamporna i högtrycksnatriumarmaturerna räknas in, eftersom ljusstyrkan sannolikt har blivit för svag redan efter tolv år. Dessutom tillkommer kostnader för övervakning, felavhjälpning och underhåll. Beroende på en bangårds storlek kan bangårdsbelysningen styras på olika sätt. Av den anledningen bör Trafikverkets samtliga bangårdar verksamhetsklassificeras. Vissa stora bangårdar kan ha nytta av stora centrala styrsystem för belysning. För övriga bangårdar kan belysningen släckas när det inte pågår någon verksamhet. Detta kan ske genom någon enklare form av belysningsstyrning, exempelvis ett tidrelä som släcker belysningen efter en viss tid samt en tryckknapp som tänder belysningen. Olika alternativ för släckning av belysning på Trafikverkets bangårdar undersöks inom ramen för projekt Nedsläckning av bangårdar. 21 (33)

22 Figur 9: Dimmerskåp 10.4 Högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor Long life-lampor för högtrycksnatriumarmaturer (se figur 10) har en livslängd på cirka timmar jämfört med cirka timmar för traditionella ljuskällor. Projekt Energieffektiva stationsområden har jämfört skillnaden mellan nya högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor på 150 respektive 250 W och kommit fram till följande: Ingen större skillnad på ljusstyrkan upplevdes när effekten minskades från 250 till 150 W, eftersom skillnaden i ljusstyrka var för liten för att uppfattas av ögat. Vad som händer efter ett antal år vet vi inte, eftersom ljusstyrkan enligt fabrikanternas uppgifter minskar med tiden. Genomförda mätningar bör upprepas en gång per år för att verifiera att ljusstyrkan inte minskar mer än vad fabrikanterna har uppgett. Mätningarna visade att de nya long life-lamporna gav % mer ljusutbyte än Trafikverkets befintliga standardljuskällor. Innan en rekommendation att använda högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor på 150 W kan ges måste fler ljusmätningar göras för att säkerställa att ljusstyrkan inte minskar för mycket under lampornas brinntid. Eftersom detta för närvarande inte är möjligt rekommenderas högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor på 250 W i befintliga installationer samt att det görs en ny utvärdering under hösten Befintliga projekt som använder högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor på 150 W kan dock fortsätta att använda dessa. 22 (33)

23 Figur 10: Högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor på Östersunds bangård 10.5 LED-belysning När Trafikverket första gången köpte in LED-armaturer fanns det ingen bransch- eller de facto-standard som kunde vägleda kunderna. Detta gjorde det svårt att veta vilken typ av LED-armatur som skulle köpas in. Inte heller i dagsläget finns det någon färdig standard. Dock finns det i dag bättre sätt att jämföra prestanda. De LED-armaturer som är installerade på Östersunds bangård ger god ljusspridning. Jämfört med högtrycksnatriumarmaturer ger LED-armaturerna färre skuggor, jämnare ljusstyrka och mindre kontraster. Enligt mätningar på Östersunds bangård har ljusstyrkan inte minskat med tiden, se även bilaga 9. Vissa typer av LED-armaturer på Östersunds bangård är inte servicevänliga, exempelvis har de många skruvar som försvårar såväl installations- som underhållsarbete. LED-armaturna på Östersunds bangård har klarat de första 18 månaderna utan problem. Det är dock viktigt att testa armaturerna även under sommarhalvåret, eftersom de innehåller mycket elektronik som är mer beroende av kylning än traditionella armaturer. Två olika ljusfärger har testats: varmvit (3 000 K) och kallvit (5 000 K), se figur 11. Kallvitt ljus upplevdes som bättre trots lägre Lux-tal jämfört med högtrycksnatrium. Det pågår en del forskning om hur mycket skillnaderna i ljusfärg påverkar synupplevelsen, men än så länge saknas resultat. En omvandlingstabell mellan traditionell belysning och LED-belysning vore önskvärd. LED-belysning går att styra med dimmer, vilket har testats på LED-belysningen på en av plattformarna i Östersund, se bilaga 10. Livslängden för LED-armaturer beror på omgivningsförhållandena, exempelvis kyla och fukt. 23 (33)

24 Figur 11: LED-armaturer med kallvitt respektive varmvitt ljus samt högtrycksnatriumlampor på 150 W på Östersunds bangård 10.6 Induktionsbelysning Östersunds stationsområde kommer under lång tid framöver att vara ett testområde för olika belysningstyper. Som ett led i utvärderingen av induktionslampor (se exempel i figur 12) monterades tretton armaturer av induktionstyp från två olika leverantörer under april Avsikten var bland annat att prova teknikens köldtålighet samt hur det vita ljuset från induktionslamporna uppfattas. Induktionslamporna har dock varit monterade för kort tid för att en utvärdering ska kunna göras. Inköp och montage av induktionslamporna finansierades av projekt Nytt ljus, se 24 (33)

25 Figur 12: Exempel på induktionslampa 25 (33)

26 11 Plattformsbelysning 11.1 Bakgrund Ursprungligen hade projekt Energieffektiva stationsområden för avsikt att anlita en ljusarkitekt för designen av plattformsbelysningen på Östersunds stationsområde. Efter ett samarbete med projekt Stationer för alla valde projekt Energieffektiva stationsområden ut och bekostade den belysning som skulle testas på plattformarna och projekt Stationer för alla stod för kostnaderna för montage och anläggningsarbete. Eftersom projekt Stationer för alla hade till uppgift att göra stationer mer tillgängliga för funktionsnedsatta och äldre hade man andra krav på belysning än projekt Energieffektiva stationsområden. Detta gjorde att projekt Energieffektiva stationsområden avstod från att anlita en ljusarkitekt. Originalbelysningen på Östersunds plattformar var 100 W högtrycksnatriumarmaturer under de bägge taken på plattform B Val av plattformsbelysning Projekt Energieffektiva stationsområden valde att i samarbete med projekt Stationer för alla testa två olika typer av mer energieffektiv belysning på båda plattformarna på Östersunds stationsområde. Under det södra plattformstaket på plattform B testades köldtåliga fullfärgslysrör av typen Aura Thermo long life, se figur 13. Under det norra plattformstaket på plattform B samt på båda plattformarna utanför plattformstaken valde man att testa LEDbelysning av fabrikatet Nordic LED, se figur 14. Man testade även rörelsevakter för all plattformsbelysning på plattform B, som ligger mellan två spår. Rörelsevakterna placerades så att plattformsbelysningen gick upp till full styrka när en person gick ut på plattformen eller när ett tåg anlände/körde förbi. Efter en timme återgick belysningen till energisparläge. Figur 13: Köldtåliga fullfärgslysrör av typen Aura Thermo long life 26 (33)

27 Figur 14: LED-armatur av fabrikatet Nordic LED För tekniska data för plattformsbelysning, se bilaga Resultat Det konstaterades att lysrören under det södra plattformstaket på plattform B drog 88 % mer energi än LED-belysningen under det norra plattformstaket på plattform B. Lysrören gav dock ett mer behagligt ljus jämfört med LED-belysningen, som gav ett skarpt, bländande ljus, eftersom den satt för långt ned. LED-belysningen på båda plattformarna utanför plattformstaken var monterad på belysningsstolpar och satt således högre än LED-belysningen under det norra plattformstaket, vilket gjorde att den upplevdes som mer behaglig. Den totala kostnadsbesparingen för LED-belysningen på plattform B, som styrdes med hjälp av rörelsevakter, var mycket liten jämfört med LED-belysningen på plattform A, som inte styrdes med hjälp av rörelsevakter. Eftersom belysningsstyrning med hjälp av rörelsevakter dessutom kräver extra utrustning är det inte ekonomiskt försvarbart att använda sådana vakter; speciellt inte om underhållskostnaderna räknas in. För större plattformar med avsevärt mer belysning än plattformarna på Östersunds stationsområde kan belysningsstyrning med hjälp av rörelsevakter emellertid vara intressant. Dock måste en kostnadsberäkning göras för varje enskild plattform. En kostnadsjämförelse mellan de köldtåliga fullfärgslysrören av typen Aura Thermo long life och LED-belysningen visar att den sistnämnda är mer energisnål, men på grund av det högre priset blir det ändå billigare att använda lysrören, som dessutom ger bättre ljusspridning. Se bilaga 10 för de olika armaturernas energiförbrukning. 27 (33)

28 12 Samarbetspartners Eftersom Jernhusen äger Östersunds stationshus samt ett antal spår på stationsområdet och kommunen ansvarar för belysningen på parkeringen utanför stationshuset samarbetade projekt Energieffektiva stationsområden i inledningen av projektet med såväl Jernhusen som Östersunds kommun. Som en del i samarbetet installerade Östersunds kommun ett antal LED-armaturer på långtidsparkeringen på Östersunds stationsområde. Jernhusen hade planer på att byta ut högtrycksnatriumarmaturerna över sina spår, men eftersom Östersunds stationsområde inte hade skilts elektriskt i samband med bildandet av Jernhusen och Banverket hade Jernhusens armaturer samma matning som dåvarande Banverkets armaturer. Detta medförde att när Trafikverket testade dimmerskåp (se avsnitt 10.3) tvingades Jernhusen använda samma armaturer som Trafikverket. I samband med utbyte av Trafikverkets armaturer på Östersunds bangård rådde oklarheter om ägandeförhållandena, vilket ledde till att även Jernhusens armaturer byttes ut av Trafikverket. En lärdom projekt Energieffektiva stationsområden har dragit är att eventuella samarbetspartners ska kontaktas i ett tidigt skede, bland annat för att dessa ska kunna budgetera för sin medverkan. 28 (33)

29 13 Förändrade förutsättningar för drift- och underhållspersonal En del av projekt Energieffektiva stationsområden gick ut på att studera de förändrade förutsättningar för drift- och underhållspersonal som installationerna av frikyla, högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor, LED-armaturer och växelvärmestyrning medförde. Projektet visade följande: Installationen av frikyla i teknikhuset på Östersunds stationsområde medförde en bättre arbetsmiljö för drift- och underhållspersonalen, eftersom ventilationen kunde vara påslagen i samband med arbete i teknikhuset. Installationen av högtrycksnatriumarmaturer med long life-lampor och installationen av LED-armaturer medförde att drift- och underhållspersonalen inte behövde byta lampor lika ofta som tidigare. Underhållsbehovet minskade således, vilket medförde att personalen kunde utnyttjas på ett mer effektivt sätt. Installationen av växelvärmestyrning medförde att driftpersonalen kunde övervaka växelvärmen, vilket gjorde att man kunde skicka ut underhållspersonal för kontroll och reparation i samband med felaktigheter. Installationen av den nya växelvärmestyrningen medförde att underhållspersonalen kunde lita på att växelvärmen fungerade som den skulle. 29 (33)

30 14 Övriga erfarenheter Förutom de förändrade förutsättningar för drift- och underhållspersonal som redovisas i kapitel 13 visar projekt Energieffektiva stationsområden följande: Det krävs större noggrannhet i samband med besiktning av nya anläggningar. Exempelvis måste underlag för relations- och förvaltningshandlingar vara framtagna till besiktningen. Det är viktigt att underlag för relations- och förvaltningshandlingar läggs in i Trafikverkets dokumenthanteringssystem IDA (integrerat digitalt arkiv), vilket borde vara en kontrollpunkt i samband med uppföljningen av Trafikverkets samtliga projekt. I beställningen av ny bangårdsbelysning till Östersunds stationsområde står följande under kod YUD : Entreprenören utför relationshandlingar.. Detta har dock inte gjorts, vilket även detta visar att besiktningarna bör följas upp bättre. I samband med installation av LED-belysning är det viktigt att kontrollera att leverantören har ställt in LED-armaturerna på rätt ljusstyrka. En felaktig inställning kan resultera i felaktigt ljusutbyte. Eventuellt kan även armaturernas livslängd minska. I samband med start av ett projekt måste ägandeförhållandena på det aktuella stationsområdet kontrolleras, eftersom många stationsområden inte delades upp ordentligt mellan Jernhusen och Banverket vid bildandet av dessa Ägandeförhållandena på Östersunds stationsområde kontrollerades inte före starten av projekt Energieffektiva stationsområden, vilket ledde till att Trafikverket av misstag bytte ut även Jernhusens belysning. 30 (33)

31 15 Rekommendationer Med hänvisning till den energibesparing som redovisas i avsnitt 9.5 rekommenderar projekt Energieffektiva stationsområden starkt ett fortsatt genomförande av det nationella ombyggnadsprojektet Upprustning av spårväxelvärmestyrning. Kostnadsbesparingen 75 miljoner kronor per år betyder att projektet har en ungefärlig återbetalningstid på drygt fem år. En fortsättning av projektet skulle även i allra högsta grad bidra till att uppfylla Trafikverkets mål för energieffektivisering. Projekt Energieffektiva stationsområden visar att ett högre börvärde för rälstemperaturen fungerar bra för växelvärmen. Av den anledningen rekommenderas ett högre börvärde för Trafikverkets samtliga växelvärmeanläggningar. För teknikhus med för höga temperaturer och/eller bullerproblem på grund av ventilationen är frikyla en bra lösning för att komma tillrätta med problemet. Projekt Energieffektiva stationsområden rekommenderar att högtrycksnatriumarmaturer används som standardljuskälla för Trafikverkets bangårdar fram till slutet av Därefter måste en ny utvärdering göras. Projektet rekommenderar en ljusstyrka på 250 W som utgångsläge för högtrycksnatriumarmaturerna, men givetvis måste ljusberäkningar göras inom ramen för respektive projekt för att om möjligt hålla nere installerad effekt. Ljuskällor bör vara högtrycksnatrium long life-lampor. En central dimmerutrustning bör tills vidare inte användas, eftersom Trafikverket behöver utarbeta en standard för när det är lämpligt att använda ljusstyrning och vilka typer av styrsystem som är att föredra. Projekt Energieffektiva stationsområden rekommenderar att projekt som i dagsläget använder högtrycksnatriumarmaturer på 150 W fortsätter att göra det. Projektet rekommenderar att Trafikverket väntar med LED-belysning på bangårdar tills en kravspecifikation har tagits fram. När LED-belysning ska användas rekommenderas kallvit färg (cirka K). Trafikverket bör eftersträva en löpande dialog med etablerade tillverkare i framtagandet av tekniska riktlinjer för ny belysningsteknik, exempelvis LED-belysning. Vid en eventuell övergång till LED-belysning på Trafikverkets bangårdar bör inte belysningskällorna blandas i kontaktledningsbryggorna. Dessutom bör behovet av belysning ses över. LED-belysning på plattformar under plattformstak rekommenderas inte, eftersom ljuset blir för skarpt och bländande. Utanför plattformstak, när LED-armaturerna kan placeras på högre höjd, kan dock LED-belysning användas. Under plattformstak rekommenderas köldtåliga fullfärgslysrör av typen Aura Thermo long life, som ger ett jämnt, vitt ljus. Rörelsevakter rekommenderas inte, eftersom dessa inte är ett kostnadseffektivt alternativ för att styra belysningen på plattformar. I samband med projektering av bangårdar bör Trafikverket ur ett energieffektivt perspektiv titta på hur bangårdarna används i dag, eftersom verksamheten har blivit allt mer automatiserad. På dagens bangårdar arbetar färre personer nattetid än tidigare, vilket gör att projektet rekommenderar att Trafikverket ställer sig följande frågor: Kan en obemannad bangård släckas helt och hållet? Kan vissa områden på en bangård som inte används släckas delar av dygnet eller ökar då risken för skadegörelse och stölder? 31 (33)

32 I samband med projektering av bangårdar bör Trafikverket se över ägandeförhållandena på bangårdarna, exempelvis gränser mot Jernhusen. I slutet av 2013 bör projekt Energieffektiva stationsområdens rekommendationer angående belysning granskas igen. 32 (33)

33 16 Fortsatta aktiviteter En kontinuerlig utvärdering av bangårds- och plattformsbelysningen på Östersunds stationsområde kommer att göras under de kommande åren. Ljusmätningar på Östersunds stationsområde kommer att göras varje år i september för att få fram bättre statistik för hur testade armaturer och belysningstekniker beter sig under en längre tid. Speciellt viktigt är detta för högtrycksnatrium long life-lampor, eftersom dessa kommer att bli standardutrustning på Trafikverkets samtliga bangårdar. Ljusmätningarna ger dessutom viktig information om hur ofta högtrycksnatrium long life-lamporna behöver bytas. På den östra delen av Östersunds bangård kommer även induktionslampor att testas framöver. Dessa lampor kommer att utvärderas på samma sätt som högtrycksnatriumarmaturer och LED-belysning. 33 (33)

34

35 BILAGA 1 1 (6) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Figur 1: LED-belysning RBIecolight Figur 2: LED-belysning RBIecolight

36 BILAGA 1 2 (6) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Figur 3: LED-belysning Energisystem Figur 4: LED-belysning Coala

37 BILAGA 1 3 (6) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Figur 5: LED-belysning Coala Figur 6: LED-belysning Energisystem

38 BILAGA 1 4 (6) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Figur 7: LED-belysning Prisma Light Figur 8: LED-belysning Prisma Light

39 BILAGA 1 5 (6) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Figur 9: Dimmerskåp från Capelon med styrutrustning för belysning Figur 10: Östersunds bangård med högtrycksnatriumarmaturer styrda av dimmerskåp

40 BILAGA 1 6 (6) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Figur 11: Östersunds bangård med LED-belysning (vitt ljus) och högtrycksnatriumarmaturer (orange ljus) Figur 12: Östersunds bangård med LED-belysning (vitt ljus) och högtrycksnatriumarmaturer (orange ljus)

41 BILAGA 2 1 (1) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae Budget för projekt Energieffektiva stationsområden för åren Bangårdsbelysning Utrustning/Åtgärd Pris/styck [kr] Budget 2009 Budget 2010 Utfall LED-armaturer (26 st.) Montage av belysning och dimmerskåp W högtrycksnatriumarmaturer (42 st.) W högtrycksnatriumarmaturer (12 st.) och 250 W-lampor (119 st.) Dimmerskåp (3 st.) SC200 + styrenhet till dimmerskåp Diverse tillbehör till dimmerskåp Projektering Dokumentation Energimätare (12 st.) SUMMA Övrigt Utrustning/Åtgärd Pris/styck [kr] Budget 2009 Budget 2010 Utfall Teknikhus (materiel) Teknikhus (montage) Plattformsbelysning (LED-armaturer) Plattformsbelysning (arkitekt, design och projektering) Plattformsbelysning (montage) Energiavläsning Informationsmaterial Samarbete med Jernhusen Samarbete med Östersunds kommun Reparation av staket Byggledning Oförutsedda utgifter för montage Övrigt SUMMA Budgeterat Utfall Totalsumma

42

43 BILAGA 3 1 (3) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae

44 BILAGA 3 2 (3) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae

45 BILAGA 3 3 (3) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae

46

47 BILAGA 4 1 (1) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae

48

49 BILAGA 5 1 (1) Skapat av (Efternamn, Förnamn, org.) Dokumentdatum Version Björn Ållebrand, UHaek Ev. dokument-id Ärendenummer Projektnummer UHae