Dépression sur l’hydrogène, le train à batteries confirme
Premier réseau exploitant des rames Coradia iLint avec pile à combustible alimentée en hydrogène, le LNVG en Basse-Saxe a décidé de ne plus retenir cette technologie. La décarbonation de l’exploitation des lignes actuellement non électrifiées passera soit par de la caténaire soit par l’usage de batteries, présentant un meilleur rapport coût-efficacité d’après ses recherches. Bilan, un appel d’offres portant sur 102 rames prévoit 27 automotrices classiques et 75 alimentées par caténaire ou par batteries.
Certes, Stadler a remporté un marché en Italie pour fournir des automotrices à hydrogène en Calabre et en Sardaigne sur des réseaux à écartement de 950 mm avec 6 rames pour chacune des provinces et la possibilité de porter la commande à 10 en Calabre et 15 en Sardaigne
En revanche, les trains à batteries confirment leur percée. Les ÖBB passent un marché avec Stadler pour un montant maximal de 1,3 MM€ et jusqu’à 120 rames Flirt Akku pour remplacer progressivement leurs automoteurs thermiques.. La première tranche comprend 16 rames.
Un matériel deux niveaux franco-suisse ?
Ce sujet a été rapidement évoqué dans un précédent billet de transportrail à propos du projet de desserte ferroviaire de l'aéroport bâlois... et les commentaires de ces derniers jours ont été assez nombreux !
Reprenons donc le propos en allant un peu plus loin.
Côté balois, a été formulée l'hypothèse d'un matériel de grande capacité, à deux niveaux, bicourant et bifréquence (25 kV - 50 Hz et 15 kV - 16 2/3 Hz), apte à circuler en France sur des lignes au gabarit moins généreux qu'en Suisse (4,32 m en France, 4,60 m pour les matériels suisses). Cependant, le RER bâlois devrait s'orienter - au moins dans un premier temps - vers un matériel à un niveau type Flirt.
La Région Grand Est doit précipiter de son côté à examiner les solutions pour remplacer les voitures Corail et les BB26000 employées sur les TER200 Strasbourg - Bâle, pusique les CFF souhaitent reporter à horizon 2030 la section de séparation entre le 25 kV 50 Hz français et le 15 kV 16 2/3 HZ suisse au nord de la gare de Bâle. En outre, la Région envisage les modalités de prolongement à Zurich de ces trains. Accueil mitigé en Suisse compte tenu des objectifs différents de capacité et de confort, sans compter le montage complexe entre une desserte régionale conventionnée côté français et le cadre des relations entre la Confédération, l'OFT et les CFF de l'autre pour une liaison Interregio.
Strasbourg - 30 janvier 2015 - La Région Grand Est joue la carte de la prolongation de carrière des voitures Corail sur les Strasbourg - Bâle mais les BB26000 ne pourront plus aller à Bâle si la partie française de la gare n'est plus alimentée en 25 kV. Le champ des contraintes entre la capacité, le confort, le gabarit, les performances et les tensions d'alimentation est assez sévère... © transportrail
Côté genevois, le succès de Léman Express dépasse largement les prévisions et amène donc à envisager l'exploitation avec des automotrices à deux niveaux et évidemment au gabarit français. La Région Auvergne - Rhône-Alpes envisage elle aussi le remplacement de ses rames de voitures Corail (avec BB7200 ou BB22200) et cible notamment les liaisons Lyon - Genève (avec la perspective peu plausible de prolongement à Lausanne) et du sillon alpin. L'hypothèse est cohérente avec le schéma d'alotissement des futurs appels d'offres d'exploitation. Ici encore, le clivage entre un matériel destiné aux dessertes omnibus et un autre centré sur les liaisons intervilles.
Nyon - 19 juillet 2023 - Les Kiss série 511 viennent en France, jusqu'à Annemasse, avec la mission venant de Saint-Maurice, mais il n'y a pas de contrainte côté français et les rames arrivent sur des voies alimentées en 15 kV. En revanche, leur gabarit de 4,60 m ne leur permet pas d'aller plus loin, pas plus qu'elles ne seraient autorisées en Alsace. © transportrail
Dans l'absolu, il est possible de réaliser une plateforme commune avec une version périurbaine et une version plus confortable, comme le Régio2N et l'Omneo Premium. Cependant, il faut ajouter les penchants de part et d'autre de la frontière : Stadler est devenu quasiment incontournable en Suisse depuis les mésaventures rencontrées avec les Dosto FV, tandis que du côté de Strasbourg, on a quand même tendance à bouder ce qui ne sort pas de l'usine de Reichshoffen. En outre, il ne faut pas négliger le risque d'avoir un matériel unique, façon cote mal taillée : c'est un peu le cas des TER2Nng, franchement médiocres sur les liaisons intervilles (exemple en vallée du Rhône ou sur le sillon alpin). La Région Centre n'hésite pas à engager des Régio2N en aménagement périurbain à 5 places de front sur Paris - Le Mans. Côté Suisse, il ne faut pas oublier le débat sur les Kiss Interregio jugés inadaptés, notamment en première classe.
Il faut ajouter aussi que côté Grand Est, il faudra un matériel apte à 200 km/h, fonction aujourd'hui inutile en Auvergne - Rhône-Alpes... du moins tant qu'elle ne se pose pas la question de l'utilisation de la ligne nouvelle envisagée pour l'accès à la Transalpine pour les relations Lyon - Savoie voire Lyon - Grenoble.
Vinay - 16 juillet 2022 - Les TER2Nng ont d'abord été conçues et aménagées pour des dessertes régionales sur des trajets relativement courts et pour les besoins périurbains. Sur des liaisons intervilles au long cours, leurs prestations à bord sont insuffisantes. Elles assurent par exemple les relations entre Annecy et Valence. © transportrail
Au final, le dénominateur commun n'est franchement pas évident à trouver, au-delà du gabarit français.
En revanche, il faudra bien un jour remplacer les voitures Corail et les solutions existantes ne sont guère satisfaisantes. Dans cette situation, la Région Auvergne - Rhône-Alpes pourrait être le pivot de la démarche, compte tenu du nombre de rames dont elle aurait besoin, avec à la clé la possibilité de décaler TER2Nng et AGC sur des missions plus en phase avec leurs aménagements.
L'hypothèse d'un matériel commun décliné en version périurbaine et intervilles semble aujourd'hui peu plausible. Côté rhônalpin, le Régio2N en version Omneo pourrait être une opportunité à coût plutôt maîtrisé (ne serait-ce qu'en évitant les frais de conception d'un nouveau produit) pour les liaisons intervilles à condition de ne pas trop tarder à les commander, avant la cloture du marché. Sur les TER200 alsaciens et Léman Express, c'est plus difficile puisqu'il faudrait donc - sauf revirement de situation - un matériel apte au 15 kV, ce qui n'est pas prévu dans ce marché.
RENFE : plus de matériel encore pour les Cercanías
La RENFE a d'ores et déjà notifié deux levées d'option sur les chacun des contrats attribués à Alstom (Coradia Stream High Capacity) et Stadler (Flirt XXL) pour des automotrices partiellement à deux niveaux. Le premier produira 49 éléments supplémentaires en version 100 m (pour un montant de 367,6 M€) ; le second réalisera 20 unités de 200 m (pour un montant de 307,7 M€).
En tranche ferme, Alstom avait reçu une commande de 152 automotrices en version 100 m, celle de Stadler portant sur 24 rames de 100 m et 35 rames de 200 m.
Innotrans 2022 : matériels régionaux et urbains
Deuxième volet du reportage de transportrail à Innotrans, avec un domaine qui peut laisser perplexe. Les matériels destinés au transport régional cherchent à proposer la capacité la plus élevée au meilleur prix pour la collectivité. Ce n'est pas une mauvaise orientation. Mais l'excès en tout est un défaut... et le seuil a probablement été atteint. Il faudra au voyageur se munir d'un coussin et bien choisir sa place - s'il le peut - pour envisager voyager dans des conditions à peu près correctes. Le confort et l'agrément de voyage ne peuvent être oubliés dans la conception d'un train dans le but de rendre plus attractif les déplacements par transports en commun.
Sur le plan technique, plus encore qu'en 2018, l'heure est à la décarbonation avec en tête d'affiche les trains munis de batteries et ceux fonctionnant à l'hydrogène : les premiers semblent clairement prendre l'ascendant sur les seconds, du fait de la différence de coût et des questions encore nombreuses autour du couple pile à combustible - hydrogène, qui nécessite de toute façon des batteries en complément.
Panorama de l'exposition de matériel roulant régional et pour les réseaux urbains : il n'y a qu'à Berlin qu'on trouve cela ! (cliché Innotrans)
Dans le domaine du transport urbain, on ne sera pas mécontent de noter la tentative de percée du trolleybus, présenté par plusieurs industriels comme la solution la plus rationnelle pour convertir à la traction électrique les services assurés aujourd'hui par autobus. Côté tramway et métro, les nouveautés portent plus sur certains détails de conception et sur des fonctionnalités pour l'exploitation (le pilotage automatique deviendra-t-il un incontournable en zone dense ?) et l'information voyageurs (avec des écrans toujours plus grands et qui essaient d'être le mieux placés possible).
La troisième partie de notre reportage sera consacré aux infrastructures et à l'exploitation.
Des Flirt XXL pour Moselux
Stadler remporte le marché destiné à la future desserte baptisée Moselux sur les lignes Coblence - Trêves - Perl et Coblence - Kaub en 2024, avec 19 automotrices Flirt à 4 caisses longues (XXL), qui seront aussi engagées sur l'antenne de Traben-Tarbach après son électrification prévue en 2029.
La version XXL porte la longueur de l'automotrice quadricaisse à 86,9 m contre 74 m pour la version classique.
Ces rames disposeront de 245 places assises dont 20 en première classe, accessibles par 7 portes dont la plateforme (comme les salles entre les bogies) seront à 780 mm au-dessus du rail, pour la desserte de quais de 760 mm. Au-dessus des bogies, le plancher sera à 1,15 m. Alimentées en 15 kV 16 2/3 Hz uniquement, elles délivreront 2720 kW, contre 2000 kW jusqu'à présent pour les versions classiques.
Elles se distingueront aussi par de vastes espaces pour l'accueil des vélos, ce qui laisse présager d'un pas de sièges relativement serré, du moins en deuxième classe, pour atteindre cette capacité, compte tenu également du choix, justifié, d'un matériel commode d'accès pour des arrêts rapides.
DB Regio, actuel opérateur de la desserte Süwex jusqu'au moins en décembre 2024, utilise déjà du matériel assez similaire avec des Flirt à 5 caisses, mais avec seulement 4 portes, couplables avec les Kiss des CFL, engagées sur la relation Coblence - Luxembourg.
Matériels de Suisse : notre dossier mis à jour
La série de dossiers de transportrail consacré à plusieurs séries de matériel roulant de Suisse a été mise à jour et coordonné avec la récente étude sur la mise en oeuvre de l'horaire cadencé. Bonne lecture !
Le cadencement : l'horlogerie ferroviaire suisse
Alors qu'en France, le changement d'horaire 2012 instaurant une trame cadencée aura 10 ans dans quelques jour, et avant que transportrail n'y consacre un dossier, il fallait préalablement rappeler les origines de ce concept. Lorsque les Régions françaises ont pris la compétence sur les transports ferroviaires à partir de 1997, les regards ont souvent convergé vers le réseau ferroviaire suisse engagé depuis la fin des années 1970 dans une démarche systémique de construction de l'horaire, étroitement coordonné avec les caractéristiques de l'infrastructure et du matériel roulant.
La singularité suisse réside dans la constance dans la durée du projet durant plus de 30 ans, avec des étapes successives, parachevées récemment avec les derniers tunnels des Nouvelles Liaisons Ferroviaires Alpines, mais aussi quantité d'investissements destinés à augmenter la capacité du réseau et surtout définir le niveau de performance utile pour répondre aux objectifs de l'horaire et à l'organisation des grands noeuds de correspondance.
Revenons donc sur cette horlogerie ferroviaire suisse dans le nouveau dossier de transportrail, et rendez-vous dans quelques jours pour notre étude sur les 10 ans du cadencement à la française...
Allemagne : le train à batteries accélère
Le marché du train à batteries semble accélérer : en Allemagne, où le matériel bimode n'existe pas contrairement en France, il semble prendre pour l'instant l'ascendant sur le train avec pile à combustible fonctionnant à l'hydrogène. C'est la solution privilégiée par l'industrie ferroviaire, .
Des Flirt Akku pour la DB
La DB a remporté 2 lots mis en appel d'offres par le Land de Rhénanie du Nord - Palatinat autour de Karlsruhe, Sarrebruck et Kaiserslautern caractérisés aujourd'hui par le recours massif à la traction Diesel sur des parcours majoritairement électrifiés.
Pour assurer l'exploitation de ces lignes en traction intégralement électrique, la filiale DB Regio avait proposé l'emploi d'automotrices munies de batteries : 44 rames Flirt Akku seront commandées. Il s'agit de la version à caisses longues de la plateforme de Stadler puisque les rames de 55 m de long ne comprendront que 2 caisses. Néanmoins, elles reposent sur 4 bogies, soit autant qu'une version articulée sur 3 caisses de longueur comparable.
Aptes à 160 km/h sous caténaire et à 140 km/h sur batteries, elles disposeront de 172 places assises dont 16 en première classe. L'autonomie maximale de ces rames devrait être de 80 km mais le plus long parcours à effectuer hors caténaires ne fait que 48 km.
C'est le second contrat remporté par la version Akku du Flirt, après les 55 éléments commandés par le Schleswig-Holstein, également en version 2 caisses.
Siemens place son Mireo Plus B
Siemens développe aussi une version de l'automotrice Mireo, munie de batteries à recharge dynamique sur les sections équipées de caténaires, baptisée Mireo Plus B. La première commande avait été décrochée en mars 2020, auprès de la SFBW, la société publique du Land du Bade-Wurtemberg pilotant le matériel roulant régional, avec 20 rames. La Niederbarnimer Eisenbahn (NEB) sera dotée à partir de 2024 de 31 exemplaires techniquement similaires, avec une capacité de 128 places. Leur autonomie est de 90 km.
On notera que si l'automotrice est aussi composée de 2 caisses mais repose sur 3 bogies. La longueur totale est d'environ 50 m, soit 2,5 m de moins par caisse par rapport au Flirt précédemment présenté. L'heure semble être à la modulation de la longueur des caisses, ce qui peut avoir un effet sur leur largeur et donc sur le volume à bord, jouant sur le niveau de confort et d'aisance dans la rame... sans compter l'impact sur les lacunes quai-train en gare, surtout quand les quais sont en courbe.
Alstom se place aussi
11 automotrices Coradia Continental avait été commandées en mars 2020 en Basse-Saxe pour la liaison entre Chemnitz et Leipzig, non électrifiée sur 80 km. La configuration retenue est constituée de 3 caisses sur une longueur de 56 m avec 150 places assises. Alstom annonce une vitesse de 160 km/h sous caténaire comme sur batteries.
CAF perce le marché allemand
Avec une commande de 60 rames, le constructeur espagnol peut se targuer d'avoir décroché en juin dernier la plus importante commande de train à batteries en Allemagne, plaçant ainsi sa plateforme Civity, avec des versions de 120 et 160 places.
Et en France ?
Pour l'instant, hormis le projet expérimental entre Marseille et Aix en Provence, le déploiement du train à batteries, sur base AGC, se fait attendre. Contrairement à l'Allemagne, les Régions françaises devraient plutôt transformer du matériel existant alors qu'en Allemagne, il s'agit de rames neuves, mais le cycle de renouvellement du parc n'est pas le même : les Länders disposent de nombreuses rames thermiques datant du début des années 1990 arrivant en fin de carrière.
A partir de 2023, plusieurs Régions expérimenteront des AGC à batteries, mais pour passer au stade du déploiement industriel, il faudrait un plan d'ensemble coordonné. Cette solution impose un dialogue entre les autorités organisatrices (les Régions) et SNCF Réseau pour définir un plan d'équipement des différentes lignes puisqu'il faudra créer des zones de caténaires pour la recharge des batteries en complément des sections existantes : pour cela, il faut créer la rencontre entre un schéma directeur du matériel roulant et une politique d'équipement de l'infrastructure. C'est d'autant plus indispensable que les investissements seront sans doute principalement portés par les Régions... Mais le sujet est absent du projet de contrat entre l'Etat et SNCF Réseau. Il est vrai qu'en France, l'hydrogène est ardemment soutenu par le gouvernement comme la solution miraculeuse. SNCF Voyageurs semble beaucoup plus ouverte aux autres solutions, en particulier la solution avec batteries.
Suisse : Stadler évidemment lauréat
Le très vaste appel d'offres portant au total sur 510 automotrices régionales pour les CFF, Thurbo et RegioAlps a été attribué sans surprise à Stadler proposant la dernière évolution du Flirt. Stadler l'a emporté face à Alstom et Siemens. La tranche ferme porte sur 286 rames réprésentant un montant total de 2 MM CHF, soit 7 M CHF la rame. La mise en service des premières unités est prévue en 2026. Elles sont destinées à éliminer les dernières rames tractées réversibles en trafic régional, les éléments NTN Domino, les GTW (pour Thurbo) et les rames Nina de RegionAlps, ainsi que la première génération de Flirt, en queue de tranche ferme notamment. Les volumes commandés sont respectivement de 155 unités pour les CFF, 107 pour Thurbo et 24 pour RegionAlps.
Stadler : 185 km en autonomie pour le Flirt Akku
Résultat intéressant, dont il faudra quand même connaître les conditions (vitesse et profil des lignes d'essai) : après 15 000 km d'essais, y compris avec des températures extrêmes (-25 à +40°C), il ressort du prototype Flirt Akku, électrique par caténaire ou par batterie, qu'une autonomie de 185 km a été atteinte avec les batteries Intilion. A Innotrans 2018, Stadler tablait sur 80 km ! Il semble s'agir d'une autonomie maximale dont il faudra déduire la réserve en cas d'incident afin de maintenir les auxiliaires (éclaiage, climatisation) actifs pendant une certaine durée si la rame devait être immobilisée, et qu'il faudra pondérer selon les caractéristiques de l'exploitation des différentes lignes : sur un profil facile à vitesse modérée, l'autonomie est évidemment plus importante que sur des lignes rapides ou à profil sévère.
Aussi, est-il plus que probable que l'essai s'est déroulé à allure modeste (moins de 100 km/h) et sur un profil facile, sans usage d'auxiliaires (climatisation, éclairage)...
Kiel Hauptbahnhof - 14 octobre 2019 - Le prototype Flirt Akku est une rame tricaisse dont l'objectif principal est d'évaluer l'autonomie des batteries selon l'usage, les caractéristiques des lignes et les conditions météorologiques, autant de facteurs influant sur la performance des batteries. (cliché X)
Pour mémoire, le Land du Schlewsig-Holstein a commandé 55 rames de ce type pour un montant de 600 M€, incluant un contrat de maintenance sur 30 ans de ces rames bicaisses.
