Framtidens farkoster och
informationsteknologi
Tillbaka till framtiden
Transportkonferens
Trelleborgs Hamn
3 november 2015
Sten Wandel
Professor Engineering Logistics
Lunds Universitet
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Större farkoster har drivit den ekonomisk
utveckling de senaste 10 000 åren och…
Productivity
Payload
Crue
Speed
[ton]
[persons]
[Km/h]
[Tonkm per
Man Hour]
Oak trunk
0,2
1
5
1
Viking ship
10
14
7
5
Hansakogg
100
14
10
71
Atlantic
Steamer
5 000
30
25
4 167
Oil tanker
400 000
14
30
857 143
• Separerat produktion och konsumtionen i rum och tid
• Varje region gör det den är bäst på och hendel emellan
• Specialisering och stordriftsfördelar
• Om transportna stoppas svälter vi om en vecka
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
2
Industriella
revolutioner
Infrastruktur,
samhälls-omvandling
1800- ångmaskin
1850- järnvägar
1890- motorer
1930- bilism, elektrifiering
1970- mikroelektronik
2010- internet, ”molnet”…
… med globala kriser som vändpunkter, inledningen till
ny tillväxt och nytt tänkande……
…rytmen ett samspel teknik-ekonomi-samhälle
Källa: Lennart Schön, Lunds Universitet, presentation IVA 2012-12-18
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Som ett kretslopp mellan kriserna:
Omvandling
Rationalisering
Kris
1850
Ånga
1875
1890
1890
Motor
1920
1930
1930
El
1960
1975
1975
Transistor
2000
2015
2015
Ny teknik
2040
2055
Den ekonomiska krisen runt 2015 var väntad
Vilken blir den nya tekniken? Molnet och ??
Källa: Lennart Schön, Lunds Universitet, presentation IVA 2012-12-18
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Tänkbara teknikskiften som berör transporter
• Internet of everything: Sensorer, processorer och
radio på allt uppkopplat till molnet. Big data
• Ca 2025 är datorn smartare än människan
• Elektrifiering av väg, sjö och flyg
• Magnetsväv i rörpost i vakuum (0 friktion)
• Större farkoster: sjö, flyg, spår, buss, lastbil
• Nanoteknik: lättare, batterier, solceller
• Bioteknik: bränslen
Nischer för Sverige där det finns:
Kunskap, Exportmöjlighet, Lokalmarknad
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Längd av infrastrukturen i USA
Källa: C. Marchetti, 1998
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
65 år mellan skiftena
Nästa trasportrevolution efter flyget? Maglev?
Prof. Sten Wandel
University / LU1998
Open Innovation Center
Källa:Lund
C. Marchetti,
Rörpost mellan postkontoren
i London ca 1930
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Vakuumtransporter
Envac: Sollefteå sjukhus 1961, sopor, tvätt,
1.000 bostadsområden
Ersätter bullrande och utrymmeskrävande sopbilar
Skicka kapslar med varor från lager till bostad och närbutik I rören?
Ersätter inköpsresor och distributionsbilar. E-handel vinnare.
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Rörpost Regeringskansliet
2003, 2,8 km, 3 min, 10 000/mån
Växelrummet
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Vakuumtransporter för personer
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Pneumatic Subway, New York 1870, 95 m
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Shanghai Maglev Train
2004, 30 km, 431 km/h
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
ET3
1/100 av flygplans energiförbrukning
8 000 km/h
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
ET3 Station
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
ETC
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Hyperloop
Innovatören: Elon Musk
Tidigare: PayPal, SaceX, Tesla
900 km/h
1/10 kostnaden för infrastuktur
Los Angeles – San Fransisco
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Hyperloop
Teststräcka byggs nu i Kalifornien
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
High Speed Rail, Hyperloop, ET3
I stället för höghastighetståg ?
740 km Stockholm – Malmö
- Göteborg
20 Mdr
Källa: Christopher Sigmond, examensarbete, Lunds Universitet, 2014
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
145 Mdr
96 Mdr
CO2 från transporter i Sverige
Gap: Mål - Nuvarande planer
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Vi har gjort det för
Fossilfri fjärrvärme tog 30 år
District heating production (TWh)
60
50
40
30
Oil
Natural gas, incl. LPG
Coal
Electric boilers
Heat pumps
Industrial waste heat
Peat
MSW
Other biomass fuels
Tall oil
Wood fuels
20
10
0
Energitillgång vid lokal värmeproduktion under perioden 1960-2007.
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
(K. Ericsson)
Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum
2000
2005
Vad påverkar CO2 från transporter?
CO 2 emissions  GDP 
ECONOMIC
ACTIVITY
ton
GDP
INVERSE
VALUE
DENSITY

tonkm
ton

CO 2 emissions
vehiclekm
kWh


tonkm
vehiclekm
kWh
TRAFFIC
INTENSITY
TRANSPORT
INTENSITY
Lighter products
Shorter SC
ENERGY
INTENSITY
EMISSIONS
INTENSITY
More sea & rail
Low carbon fuels
Larger, lighter vehicle
Consolidation, few nodes
Fill rate,
Energy efficiency,
Electric
Based on Kveiborg and Fosgerau (2007)
Further elaborated in Eng Larsson et al. (2010)
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Öka värdedensiteten
• Mindre luft i förpackningar
–
–
–
–
Primära
Sekundära
Transportförpackning
Ex. Ikea Glimma (31% färre
pallar)
• Dematerialisera
– ”Tjänstefikation”
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Minska transportintensiteten
• Svenska företag har 4 ggr längre till kund och leverantör än
de i centrala EU
• Mer lokalproducerat
• Flytta industrin närmare hamnarna
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Koldioxidneutral energi för transporter
Biomassa
Etanol, metanol, väte biodiesel
Flyg
Tåg
Sol, vind, vatten
Kol, CO2 lagring
Elektricitet eller väte
Elektricitet eller väte
Väg
Biomassan räcker inte till alla
Elektrifiera alla vägar och järnvägar
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Sjöfart
Siemens and Scania Demo from Gävle Harbor, Sweden 2016
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Inductive Electricity from underneath
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
ElOnRoad, Dan Zethreus, Lund
Laddlist rullas ut och klistras på vägen
Kostar 1/3 av andra elvägstekniker
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
ElOnRoad
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Minska trafikintensiteten
• Större andel tåg- och båttransport
– Ex. Gröna korridorer
• Bättre IT-stöd för ruttplanering
• Tvingande samlastning
• Spotmarknad för ledig
transportkapacitet
• Större farkoster
– Ex. Road-trains i Australien
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
MSC Oscar
Worlds largest container ship January 2015
19 224 TEU (20 foot containers) 396x59 m,
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Super-Barges Trelleborg -Rostock?
• Puerto Rico – Florida
• 9 knots
• 1/3 Energy
• Sulfur directive
• Biofuel?
• 3 man crew
• Driver load/unload
• 1 in, 1 out bound
• 1/10 cost of ferry
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
747 Jumbon 1969 möjliggjorde
massturism och globaliseringen
Flygplatser anpassasdes
134 ton, Boing 747 8 F
640 ton Antonov An-225
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Godståg
• Australien: Rekord 683 vagnar 7.350 m långt, last 82
000 ton järnmalm, 8 lok fördelade längs tåget
2.400 m, förarlöst, 25 000 ton
• USA: 3 658 m, max 35 ton axellast, 180 vagnar
• Danmark och till Hamburg: 835 m 82 vagnar
• Sverige: 620 m, max 22,5 ton axellast, 36 vagnar
Längre och tyngre tåg i Sverige också!
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
37
Optimal storlek om inga myndighetsregler
Gross 623 ton, last 363 ton, axellast 181 ton
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Möjligt på dagens vägar. Önskvärt?
112 semi-trailers, 1,300 t, 1,474.3 m
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Fordonen måste matchas till vägen
Nr. vehicles
Level 1
Safety
performance
Level 2
Level 3
TYPE 2 ROAD
TRAINS
Level 4
GENERAL
ACCESS
Vehicle safety
performance
linked to road
network access
Km roads
Road network access
Australien har ökat fordonslängder och vikter
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Tunga och långa fordon
Förslag 74 ton/34 m network 2017
HCT: 74 ton /25.25 m
Nu: 64 ton /25.25 m
22% ökning ton last
HCT: 80 ton /32 m
Nu: 40 ton /18.75 m
100% ökning m3 last
Krav på tillträdeskontroll
Med GPS/mobiltel box
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Bara en Telematik box
Samla kvalitetssäkrade data en gång
använda för många tjänster, både för privata sektorn och för
myndigheter
Foto: Chris
Koniditsiotis
Från gränsen mellan Schweiz och Tyskland
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
Allt kommer vara kopplat till molnet
till 0 kostnad
Internet
computers
Today’s
Internet
Internet
users
Shop-floor equipment
Trucks & Ships
Containers & Pallets
Individual item
Prof. Sten Wandel Lund University / LU Open Innovation Center
The Extended
Internet