Nieuwe metro-shuttles nemen steile hellingen

AMSTERDAM, 10 APRIL. Gerrit Oudakker wordt door zijn collega's wel betiteld als “een soort uitvinder”. Middenin de drukte van de beurs Intertraffic '96 in de Amsterdamse Rai en gedreven door zijn enthousiasme, schetst hij met vaste hand op een paar bloknotevellen wat hij voor zijn geestesoog ziet. Hij heeft een metrosysteem ontworpen dat een fractie kost van de metro zoals wij die nu kennen.

Bovendien kan zijn ontwerp, een variant op een vervoerssysteem dat al ruim een eeuw bestaat, worden aangelegd zonder dat een halve stad overhoop gehaald hoeft te worden. Het betreft een verdere ontwikkeling van de onbemande people-mover, zoals die al op internationale vliegvelden wordt toegepast.

Oudakker is HTS'er weg- en waterbouwkunde en hij werkt bij Van Hattum & Blankevoort, een werkmaatschappij van het Rotterdamse bouw- en aannemingsconcern Volker Stevin.

Het grootste probleem bij de bestaande metro is in zijn ogen dat zo'n lange trein maar hele flauwe hellingen kan nemen. Moet er boven- of ondergronds een obstakel worden genomen, dan vergt dat een lange 'aanloop', zowel naar beneden als naar boven. De maximale helling die een metro kan nemen, ligt tussen de 2,5 en 4 procent. Als een trein een drukke weg moet kruisen of onder een kanaal door moet, is zeker 250 meter nodig om dat hoogteverschil te overbruggen, voor én achter het obstakel.

Gevolg daarvan is dat er grote, soms open tunnelbakken moeten worden aangelegd en dat betekent een grove inbreuk op de gebouwde omgeving. Bovendien leidt de bouw van zo'n traject tot veel overlast.

Oudakker wil het anders doen. Hij knipt een metrotrein van bijvoorbeeld 75 meter met een maximale capaciteit van 600 passagiers in twintig aparte shuttles voor elk dertig passagiers. De capaciteit blijft gelijk, maar de wachttijd wordt nagenoeg nihil. Rijdt een lange metrotrein met een frequentie van één per 10 minuten, dan zouden de twintig shuttles een interval kennen van 30 seconden. Wachten is er niet meer bij, noch het gehaast om nog net in de trein te springen voordat de deuren achter je dicht knallen.

Maar wat is de crux van die aparte shuttles? Oudakker ontwierp een apart wielstelsel en bijbehorende rails waardoor zijn shuttles hellingen kunnen nemen van 30 tot 45 graden, en dat is ongekend steil voor railvervoer. Direct gevolg is dat de helling veel korter kan zijn, een factor twintig.

Na een helling te hebben genomen die begint op tien meter afstand van een obstakel, zoals een viaduct van vijf of zes meter hoog, kan de shuttle zijn weg vervolgen en ook weer binnen een afstand van tien meter gedaald zijn tot op het oorspronkelijke niveau.

Ook kan op het maaiveld een metrohalte worden aangelegd vlak voor een watergang. Als werktitel heeft de vinding bij Volker Stevin de naam 'Op & Neer' gekregen. De gedachte aan de cake-walk op de kermis dringt zich op.

Maar dankzij de constructie van Oudakker zitten en staan zijn passagiers niet in een roetsj-baan. Ondanks het frequente stijgen en dalen blijven de schuttles steeds in horizontale positie.

Met behulp van een maquette, compleet met shuttle, laat Oudakker zien hoe het in zijn werk gaat. De rubber wielen, die op een stalen spoorbaan rijden, kunnen naar binnen en naar buiten worden geschoven.

Zodra de shuttle een helling nadert, gaan de voorwielen naar binnen, het spoor waarover ze rijden wordt smaller. Omgekeerd gaan de beide achterwielen naar buiten, het spoor wordt breder.

Die beide bewegingen, paarsgewijze naar binnen én naar buiten, worden vernuftig mechanisch gecoördineerd. Om te voorkomen dat de shuttle ontspoort, splitsen de rails voor linker- en rechterwielen zich. Zo gaan de voorwielen over het smallere spoor naar beneden en de achterwielen over het bredere spoor. Deze beide sporen maken uiteraard precies dezelfde helling om de horizontale stand van de shuttle te kunnen handhaven, maar wel met een fase-verschil. Zou je een doorsnede maken in de rijrichting, dan zie je van opzij twee keer een afgeplatte cursieve letter s, met een afstand tussen beide die gelijk is aan de afstand tussen de voor- en achterwielen.

Pag.21: Bovengrondse stations mogelijk

Met behulp van deze vinding, waarop octrooi is aangevraagd, kan elk 'station' van zo'n shuttle bovengronds worden aangelegd. 'Station' is hier eigenlijk een te groot woord. Op straatniveau heb je dan eenvoudig een plaats om in- en uit te stappen die niet meer ruimte vergt dan de lengte van de shuttle, enkele meters. Het lijkt op een apart trottoir, vergelijkbaar met de halte van een tram, maar dan veel korter. Oudakker: “Nog helemaal afgezien van de besparingen bij de aanleg, zijn bovengrondse stations goed voor de sociale veiligheid.”

Na die halte kan de shuttle meteen weer ondergronds duiken, waarbij de opening in het wegdek zeer kort is. Zijn er obstakels onder de grond, zoals hoge-drukleidingen, dan kan de shuttle daar ook snel en gemakkelijk op dezelfde manier onderdoor. De voortstuwing gebeurt met behulp van een stalen kabel waarmee de shuttles over de rails worden getrokken. De bevestiging van de shuttle aan de kabel is ontleend aan de techniek zoals we die kennen met ski-liften aan een stalen kabel. De klem is mee-ontwikkeld door een Italiaans bedrijf, Leitner, dat ski-liften bouwt in het Italiaanse Tirol. Het speciale wielstelsel is ook samen met Leitner ontwikkeld.

Ten gevolge van de voortstuwingswijze met een kabel is dit vervoerssysteem geschikt voor afstanden tot maximaal 3 kilometer. Oudakker: “Je moet het zien als een fijnmazige, kleinschalige aanvulling op grotere vervoerssystemen.” Vanaf een transferium, waar passagiers hun auto parkeren, kunnen zij dan met de shuttle snel en comfortabel naar de binnenstad reizen. De shuttles kunnen ook vertrekken vanaf grotere metrostations, of van een NS-station of van elke plaats met een groot passagiersaanbod. Volgens Oudakker reikt de capaciteit van zijn vinding tot 4 à 5.000 passagiers per uur.

Het is bij uitstek een systeem dat geschikt is voor een kwetsbare, historische omgeving, waar weinig of geen ruimte is voor de aanleg van vrije tram- en busbanen en waar de aanleg van een echte metro technisch te ingewikkeld is en daardoor ook veel te duur zou worden. Dat geldt bijvoorbeeld in steden met veel watergangen, zoals kanalen en grachten. Voor de shuttles van Oudakker zijn dat tamelijk eenvoudig te nemen obstakels.

De kosten zijn een verhaal apart. Oudakker schat dat de aanleg van 1 kilometer metro circa 80 miljoen gulden kost, waarbij de enorme bijkomende kosten van trappen, liften en ondergrondse stations nog buiten beschouwing blijven. De aanleg van zijn systeem, in twee richtingen inclusief ruimte voor een vluchtgang, kost zo'n 35 miljoen gulden per kilometer. Omdat de shuttles kleiner zijn dan de traditionele metrotreinstellen, kan worden volstaan met kleinere tunneldoorsneden. En dat is allles, want in- en uitstappen gebeurt gewoon op straatniveau.

De kosten kunnen nog aanmerkelijk lager uitkomen als gekozen wordt voor enkelspoor. Er zijn zeker stadsplattegronden, zo veronderstelt hij, waar zijn shuttles een mooi rondje kunnen rijden in één richting. De 'commerciële snelheid' zoals hij dat noemt, is 25 kilometer per uur. Een traject van drie kilometer duurt dan, inclusief afremmen, stilstaan voor in-en uitstappen, optrekken, en al dat stijgen en dalen, een fractie meer dan 7 minuten.

De manier waarop zijn shuttle-systeem kan worden aangelegd, zet Oudakker in enkele snelle schetsen op papier, maar hij onderstreept dat dit onderdeel nog niet uitontwikkeld is. Er komen in elk geval damwanden, generatoren en persleidingen aan te pas. Maar hij heeft het wel zo uitgekiend dat de omgeving, zoals een drukke winkelstraat, er minimale overlast van ondervindt. In zijn woorden: “Geen geluidhinder, geen open straten en een sterk gecompartimenteerde aanleg.”

Inmiddels hebben enkele gemeenten belangstelling getoond, maar Oudakker wil niet zeggen welke.

De 'Op & Neer-shuttle' van Volker Stevin lijkt ontsproten aan het brein van een futurist, maar de bedenker ervan is een praktisch man: “Wij moeten geen dromers zijn, wij moeten het kunnen waarmaken.”