Vlaky na baterky nestačí. Je třeba zrychlit elektrifikaci.

Je třeba výrazně zrychlit elektrifikaci tratí v ČR

12.února 2025
V České republice je malý podíl tratí, kde se jezdí pod dráty. Řešením je elektrizaci tratí cestou tzv. prosté elektrizace a do té doby využít akutrolejová vozidla (trolej + baterie na část trati, které ještě nejsou pod dráty). Cílem má být co nejrychleji zajistit elektrický provoz na všech dálkových tratích a současně se vyhnout slepým uličkám, jako jsou hybridní diesel-elektrická vozidla nebo dnes prozatím ne příliš využitelný vodíkový pohon. Takový je závěr odborné studie, kterou před časem vypracovala Fakulta dopravní ČVUT v Praze ve spolupráci s Asociací podniků českého železničního průmyslu ACRI („dále Studie“).

Optimistický scénář je pesimistický

Autoři studie jsou názoru, že optimisticky je možné předpokládat následující vývoj elektrifikace českých tratí:

Do roku 2029 elektrifikovat:

• Praha – Kladno, Veselí n. L. – České Velenice,
• Bezděčínské spojky,
• úseku Staré Město u U.H. – Luhačovice;
• Praha – Neratovice a dále
• prostá elektrizace pouze úseků Klatovy – Železná Ruda-Alžbětín a
• Zdice – Písek a
• Olomouc – Moravský Beroun.

do roku 2032 elektrifikovat:

• Nymburk – Nepřevázka + Všejanská spojka, dále
• prostá elektrizace úseků Jaroměř – Svoboda nad Úpou/Hronov;
• Bludov – Jeseník;
• Liberec – Děčín;
• Bakov n. Jiz. – Rumburk a
• Rakovník – Kladno.

Všechny ostatní traťové úseky předpokládejme až po roce 2032

Konverzi trakční soustavy je do r. 2032 očekávaná pouze v úseku Říkovice – Hranice na Moravě – Střelná – SR. Na všech ostatních traťových úsecích ji lze předpokládat až okolo roku 2035, nebo později.

„Železniční doprava udělala za poslední období v České republice obrovský skok z hlediska inovací a kvality poskytovaných služeb. Ale právě elektrizace tratí je jednou z mála oblastí, kde česká železnice stále zaostává za evropským průměrem,“ říká Marie Vopálenská, generální ředitelka Asociace podniků železničního průmyslu ACRI. Zatímco v ČR je elektrizována přibližně třetina tratí, průměr EU činí 57 %. „Elektrický pohon má oproti dieselovým motorům výrazně vyšší energetickou účinnost. To vede k významným energetickým úsporám, nižší spotřebě energie, a tím i k menším provozním nákladům a samozřejmě výrazně nižším dopadům na životní prostředí,“ doplňuje Marie Vopálenská.

Elektrické vlaky navíc vyžadují méně údržby a vykazují delší životnost. Díky vyššímu výkonu jsou schopny dosahovat vyšších rychlostí, a zkracovat tak jízdní doby a zvyšovat efektivitu celé dopravní sítě.

Pomalá elektrifikace železnic v České republice

• Za deset let, mezi lety 2011 a 2020 bylo elektrizováno jen 28 km tratí. Průměrná rychlost elektrizace v ČR tedy byla 2,8 km železničních tratí ročně. Pokud bychom uvažovali, že cílem bude elektrizace alespoň poloviny stávající železniční sítě, tedy přibližně dalších 1 500 km oproti dnešnímu stavu, bylo by takovým tempem dosaženo cíle v polovině 26. století.
• V rámci Koncepce Ministerstva dopravy jsou uvažovány tříleté časové horizonty pro realizaci jednotlivých záměrů elektrizace: horizont A – do roku 2026, horizont B – do roku 2029, horizont C – do roku 2032 a horizont D – po roce 2032, kdy tyto termíny mají být v zásadě nepřekročitelné, aby mohla být Koncepce jako celek řádně a efektivně naplněna. Nicméně, jak samo ministerstvo v Koncepci připouští: „Termíny realizace staveb uvedené v tomto dokumentu mohou být ovlivněny procesními i stavebně-povolovacími procesy a v průběhu jejich přípravy se mohou změnit.“

Specifika provozu jednotek na baterie BEMU

Vozidla s trakčními akumulátory dosahují zhruba o 10 % nižší účinnosti, než vozidla jedoucí po trolejemi. Z tohoto zjednodušeného porovnání vyplývá, že BEMU jednotky jsou z energetického hlediska výhodnější, než vozidla se spalovacími motory, nebo vozidla diesel-elektrická.

Cílovým stavem je úplná elektrizace zvolené části sítě. Bohužel vzhledem k dlouho trvající přípravě staveb je nutné v přechodném období hledat řešení, které umožní přechod na bezemisní dopravu za co nejmenších nákladů. Z toho vyplývá první podstatná výhoda – infrastruktura pro BEMU je po ukončení jejich provozu dále využitelná. Ostrovy či výběhy trakce jsou de facto předstihovou stavbou úplné elektrizace, napojení na síť VVN u bodových měníren je dále využitelné. Stejně tak mobilní nabíjecí body např. v ISO kontejnerech je možné využít i v dalších lokalitách jako přechodné či trvalé řešení. Tato vlastnost je velkou výhodou zejména v porovnání s jednotkami na vodík HEMU, jejichž plnící stanice nejsou pro další využití uzpůsobeny.

Na veletrhu Rail Business Days v Ostravě se představila první česká nízkopodlažní elektrická jednotka RegioPanter, která jezdí i na baterie. Podívejte se.

Další silnou stránkou jednotek BEMU je možnost jejich využití i po skončení životnosti baterií, kdy s dílčími úpravami je možné je nadále využívat jako standardní elektrické jednotky EMU (zjednodušeně řečeno: odstraní se těžké baterky). Většina výrobců jednotek BEMU garantuje dojezd 80-120 km. Pří návrhu provozu se uvažuje spíše s dojezdem okolo 60-80 km. Nesmíme opomenout vznik nepravidelností na trati. Investičně nejméně náročným způsobem využití BEMU je prodloužení obsluhované linky na trať s elektrizací. Tento přístup má i další pozitivní dopady, například zkrácení dojezdových časů z širší oblasti a také odstranění některých přestupů. Zpravidla však generuje významný zásah do provozního konceptu v širší oblasti.

Proč má smysl zadrátovat tratě

• Elektrický motor vykazuje účinnost kolem 75-80 %, zatímco dieselový pouze kolem 30 %. Využití elektrické trakce tak snižuje konečnou spotřebu energie až o dvě třetiny.
• Elektrické vlaky umožňují rekuperaci energie při brzdění a jízdě v klesání, což dále pozitivně ovlivňuje celkovou energetická náročnost provozu až o 10 – 15 %.
• Dle Koncepce platí, že: „Z důvodu výrazně nižší energetické účinnosti naftových vozidel přinese elektrizace železničních tratí při zachování provozního konceptu úspory energií cca 66 %. Celkové úspory emisí při nasazení elektrické trakce na tratě řešené v tomto dokumentu, představují roční úsporu dosahující přibližně 120 000 tun CO2 ročně, tzn. snížení množství CO2 při uvažovaném energetickém mixu roku 2030 ve výši asi 40 %.“

Současný stav dálkových linek podle elektrifikace

• Ex1 (Praha –) Ostrava – Polsko/Slovensko (Elektrická trakce)
• Ex2 Praha – Olomouc – Val. Meziříčí – Slovensko (Elektrická trakce)
• Ex3 Praha – Pardubice – Brno – Rakousko/Slovensko (Elektrická trakce)
• Ex4 Rakousko/Slovensko – Břeclav – Ostrava – Polsko (Elektrická trakce)
• Ex5 Praha – Děčín – Německo (Elektrická trakce)
• Ex6 Praha – Plzeň – Cheb – Německo (Elektrická trakce)
• Ex7 Praha – Č. Budějovice – Rakousko/Č. Krumlov (Eletrika, z Krumlova jako diesel)

• R8 Brno – Ostrava – Bohumín (Elektrická trakce)
• R9 Praha – Havlíčkův Brod – Brno/Jihlava (Elektrická trakce)
• R10 Praha – Hradec Králové – Trutnov (Elektrická/Diesel)
• R11 Brno – Jihlava – Č. Budějovice – Plzeň (Elektrická/Diesel, předpokládané rozdělení v Českých Budějovicích)
• R12 Brno – Olomouc – Šumperk (Elektrická/Diesel)
• R13 Brno – Břeclav – Olomouc (Elektrická trakce)
• R14A Pardubice – Liberec (diesel)
• R14B Liberec – Děčín (diesel)
• R15 Praha – Ústí n.L. – Cheb(Elektrická trakce)
• R16 Praha – Plzeň – Klatovy(Elektrická trakce)
• R17 Praha – Veselí n. L. – Č. Budějovice/Č. Velenice (Elektrická/Diesel)
• R18 Praha – Olomouc – Luhačovice/ Zlín stř./Veselí n. M. (Elektrická/Diesel)
• R19 Praha – Česká Třebová – Brno (Elektrická trakce)
• R20 Praha – Děčín (Elektrická trakce)
• R21 Praha – Tanvald (Diesel)
• R22 Kolín – Rumburk (Diesel)
• R23 Kolín – Ústí n. L. (Elektrická trakce)
• R24 Praha – Rakovník (Diesel)
• R25 Plzeň – Most (Diesel)
• R26 Praha – Písek – Č. Budějovice (Diesel)
• R27 Ostrava – Krnov – Olomouc (Diesel)
• R33 Cheb – Německo (Diesel)

Prostá elektrizace je rychlé řešení, jak nahradit dieselový pohon na klíčových tratích do roku 2035

Studie identifikovala 15 linek dálkové dopravy objednávaných státem, u kterých je změna provozu na elektrickou trakci nejvyšší prioritou a zároveň relativně snadno dosažitelnou.

Například linka R12

Linka je ve většině úseku vedena pod elektrickou trakcí z Brna až do Zábřehu na Moravě. Část vozů v železniční stanici Zábřeh na Moravě přechází na vlaky Sp v relaci Zábřeh na Moravě – Jeseník. Mimo trakční vedení je tato relace v úseku Bludov, obvod Sudkov – Jeseník o délce 56 km. Trať má zejména v úseku Hanušovice – Lipová Lázně extrémně nepříznivé sklonové poměry.

Koncepce rozvoje elektrické trakce předpokládá prostou 27 elektrizaci v horizontu 2030-2032. Prostá elektrizace je momentálně připravována v rámci investiční akce „Prostá elektrizace trati Bludov/Postřelmov – Jeseník“, v současnosti je zpracováván záměr projektu a předpoklad dokončení realizace je do roku 2031. Vzhledem k již probíhající projektové přípravě a zároveň nepříznivým poměrům v současném stavu se tato linka nepovažuje za vhodnou pro zavádění BEMU, vhodnějším řešením je vyčkat na prostou elektrizaci trati.

Prostá elektrizace

Základním řešením urychlení elektrizace v ČR je tzv. prostá elektrizace. Jde o nejrychlejší a nejméně nákladný způsob přechodu na provoz v elektrické trakci. Tento postup zahrnuje zavedení elektrických trakčních zařízení bez rozsáhlé modernizace celé infrastruktury u tratí, u nichž nelze předpokládat komplexní modernizaci v horizontu nejbližších cca 10–15 let. Tím lze rychle rozšířit využití elektrické trakce i na úsecích, kde by komplexní stavební zásahy nebyly časově nebo finančně efektivní. Tento postup pomůže postupně nahrazovat dieselové pohony na klíčových tratích do roku 2035 a v některých případech i dříve.

Z celkové délky tratí 9 369 km bylo 3 213 km elektrizovaných tratí. Ačkoliv se trakční vedení nacházelo pouze na 34 % délky železniční sítě, zajišťovaly elektrizované tratě v České republice 86 % dopravního výkonu v osobní dopravě a 95 % dopravního výkonu v dopravě nákladní.

Do provedení prosté elektrizace je nejlepším a nyní již vyzkoušeným řešením nasazení aku-trolejových vozidel (BEMU)

Kombinovaná vozidla s napájením z troleje a baterie jsou přechodným řešením pro tratě, které ještě nejsou elektrizovány. Jejich nasazení na konci loňského roku do pravidelného provozu v Moravskoslezském kraji se ukázalo jako pozitivní krok, který vzbudil kladnou odezvu jak u cestujících, tak u objednatelů. A to i z dalších oblastí ČR.

Tyto vlaky mohou fungovat jak na elektrizovaných, tak na neelektrizovaných úsecích, což umožňuje flexibilní nasazení. Studie doporučuje rychlé zavedení bateriových jednotek, které mohou díky mobilním dobíjecím stanicím a nabíjecím ostrovům zajistit bezemisní provoz i v oblastech s omezenou infrastrukturou. Základním kritériem pro výše uvedené doporučení Studie spočívalo v posouzení schopnosti dojezdu akutrolejových vozidel, možnosti relativně snadného zřízení dobíjecích míst (úseků), vzdálené době elektrizace a provozně-technické proveditelnosti a opodstatněnosti.

Po dokončení elektrizace mohou být tyto vlaky konvertovány na standardní elektrické. Nabíjecí infrastrukturu bude navíc možné rychle začlenit do nově elektrizovaných úseků, a to ať už v rámci ucelené prosté nebo i plné elektrizace.

Vodíkový pohon jako méně vhodná alternativa

Studie uvádí, že využití vodíkových vlaků je v českých podmínkách problematické kvůli ekonomické neefektivnosti výroby vodíku a nedostatku potřebné infrastruktury. Vodíkové jednotky dosahují nižší účinnosti pohonu vztažené k elektrické energii použité k výrobě vodíku (30 %) ve srovnání s bateriovými vozidly (až 70 %), což činí bateriový pohon jednoznačně výhodnější alternativou.

Česká republika nemá přírodní podmínky pro ekonomicky efektivní produkci vodíku a zároveň postrádá i infrastrukturu pro jeho rozvod a skladování. Proto jsou jednotky HMU/HEMU pro českou železniční síť v současnosti méně vhodné.

Naše zkušenost jak se cestuje s vlakem na vodík se dočtete v tomto příspěvku o cestování na vodík na Vysočině

Udržitelná mobilita

Bezemisní železniční doprava jako páteř udržitelné mobility v České republice je jednoznačně prioritou také železničních dopravců a objednatelů drážní dopravy (kraje u regionálních spojů a ministerstvo dopravy u meziregionálních dálkových spojů). Dopravci investují miliardy korun do pořizování nových zcela bezemisních vozidel a na tratích, kde zatím není možnost provozu v elektrické trakci, chystají nebo už i testují společně s objednateli soupravy na bateriový pohon. Každý rok jsou do provozu nasazeny desítky nových elektrických lokomotiv a souprav, které nabízejí novou kvalitu spojení a získávají další cestující.

„Je to cesta, která má jednoznačně odezvu i koncových zákazníků, pro které je moderní ekologická železniční doprava nejlepší alternativou pro každodenní i občasné cestování,“ uzavírá Marie Vopálenská, generální ředitelka Asociace podniků českého železničního průmyslu ACRI.

Odkaz na Studii najdete na stránkách Asociace podniků českého železničního průmyslu ACRI. Z ní pocházejí i tabulky.