Tallinna-Helsingi tunneli jaoks pakutakse seni nägemata tehnoloogiaid

Aasta alguses valmis Finest Linki Tallinna-Helsingi tunneli teostatavusuuring. Lihtsaim visioon tunnelist võiks olla samalaadne, nagu on praegune toimiv maailma pikim raudteetunnel Inglismaa ja Prantsusmaa vahel, kus inimesed liiguvad kiirrongiga ning sõiduautodele ja veokitele on omaette kiired veorongid. Finest Link otsustas aga koostöös Prototroni rahastusega korraldada konkursi tunneli uute tehnoloogiate ideekorjeks. Pakkuda võis nii innovaatilisi transpordilahendusi kui ka teistsuguseid ärikontseptsioone. Konkursile esitati 7 tööd.

Teeme Harjumaa Omavalitsuste Liidu väliskoostöö nõuniku ja Finest Linki projektgrupi liikme Kaarel Kose abiga ülevaate viiest põnevamast lahendusest. Konkursil esitleti veel ka geoloogilise funktsiooniga mobiilirakendust Truck Forward, mis kirjeldab veoautojuhile üksikasjalikult maanteeparameetreid ja peaks seeläbi aitama aega kokku hoida kauba kättetoimetamisel. Lisaks tutvustas Alkutieto OY oma pendelrongide kontseptsioonil põhinevat ärimudelit, mis keskendus aga rohkem uuele trassivalikule kui tehnoloogilistele uuendustele.

Hyperloop – 7 minutiga Tallinnast Helsingisse

Hyperloop on tehnoloogia, mis ütleb, et Tallinnast Helsingisse on võimalik jõuda lennuki kiirusega, ehk ca 7 minutiga, kuid ilma lennujaama check in’is ja turvakontrollides tundide viisi aega kulutades. Kes tahab teada, kuidas see välja näeb, võib minna Prisma kauplusesse ja vaadata, kuidas torupostiga kassast raha minema saadetakse. Hyperloop on sarnane.

Inimesed või väiksemõõduline kaup pannakse transpordikapslisse, mis liigub nullilähedase õhurõhuga torus. Magnetlevitatsiooni põhimõttel töötava elektrilise ajamsüsteemi abil saavutab kapsel kiiruseks ligikaudu 1000 km/tunnis.

Kaarel Kose möönab, et Hyperloop võiks olla oma potentsiaalilt väga mugav ja kindlasti kõige kiirem transpordivõimalus Tallinna ja Helsingi vahel. Kuid praegu on sellel tehnoloogial väga suur puudus: toimivat Hyperloopi pole veel olemas. On vaid üks katselõik Nevada kõrbes. Seetõttu ei ole teada turva- ja tehnilised nõuded, mis võivad kogu süsteemi maksumust oluliselt mõjutada. „10–15 aasta perspektiivis on need küsimused kõik lahendatavad, kuid praegu rajada planeering millelegi, mida ei ole veel olemas, oleks nagu loterii mängimine,” leiab Kose.

Hyperloopi lahendusel on veel kaks miinust. Transpordikapslitega saaks vedada ehk pakke ja väiksemaid konteinereid, kuid suuremõõdulised veosed jääksid Hyperloopi lahendusest välja. Samuti ei ühildu Hyperloop praeguste transpordisüsteemidega. See tähendab aga ümberlaadimisi. „Logistikaketis ei ole peamine probleem, kui kiiresti kaup kohale jõuab, vaid kauba kohale jõudmise täpsus ja võimalikult vähesed ümbertõsted, mis tähendab odavamat kauba liigutamist,“ ütleb Kose.

Samas oleks Hyperloopil hulga eeliseid. Esmalt võrreldes raudteetunneliga väiksem tunneli diameeter, mis tähendab väiksemat hinda tunneli rajamisel. Hyperloopi esindajad väidavad, et ka tehnoloogia installeerimise kulu on võrreldes raudteega väiksem. Transpordiajas saavutatav võit on teistele tehnoloogiatele ületamatu. Ja kuigi kapslid on rongidest väiksemad ja jäävad seega mahutavuselt rongile alla, on Hyperloopi läbilaskevõime siiski suurem, kuna kapsleid on võimalik teele saata väidetavalt iga 10 sekundi tagant. Lisaks lubavad nad, et kapslid võivad startida näiteks igast linnaosast eraldi ja inimene saab ühe kapsliga reisida ilma ümberistumiseta lõpuni.

Ankurtunnel – meres hõljuv betoontoru

Ankurtunnel on Eesti inseneride pakutud lahendus. Sarnaseid tunneleid on maailmas ka varem planeeritud. Nende valmisehitamiseni ei ole siiski jõutud.

Tavapäraselt lastakse tunneli ehitamiseks betoonplokid merepõhja ja ühendatakse omavahel. Selline tehnoloogia vajab aga suurt tööd merepõhja ettevalmistamisel, et betoonplokid asetuksid õigetele kohtadele. Lisaks tuleb betoonplokid stabiilsuse tagamiseks katta eraldi materjalidega. Kõik see tähendab väga palju tööd, mida on merepõhjas raske teha.

Ankurtunneli põhimõte on tunneli ankurdamine merepõhja ja veeväljasurve hoiab tunnelit hõljuvana. Insenerid väidavad, et tehnoloogia on suuteline hoidma stabiilsena 90 kilomeetri pikkust tunnelit. Ära jäävad merepõhja ettevalmistustööd. Kose tõstab esile ka põnevalt lahendatud evakuatsioonilahendust, kus kasutatakse veepinnale tõusvaid päästekapsleid.

Ankurtunneli lahenduse miinuseks on seni testimata tehnoloogia. „Võtta testimiseks kohe 90-kilomeetrine tunnel on natuke liiga raju,” ütleb Kose. Teiseks ei kujuta ta ikkagi ette Soome lahe keskosas 40 meetri sügavusel hõljuvat 90 kilomeetri pikkust toru. „Soome laht on tõsiselt laevatatav ka vee all, siin on palju merepõhja jäävaid infrastruktuuriobjekte ja tegelikult on see ka hõlpsamini saboteeritav kui tavapärane tunnel, kuna ei ole väljastpoolt kaitstud,” loetleb Kose. Ta lisab, et kujutaks taolist lahendust ette Saaremaa püsiühendusena mandriga – seal oleks vahemaa väiksem ja lahendus oleks ilmselt jupp maad odavam kui silla ehitamine.

MagDrive – piisavalt kiire ja energiasäästlik

MagDrive ehk lineaarne motoriseeritud tunnel on samuti Eesti inseneribüroo AL Engineering väljapakutud lahendus. Idee taga seisev Allan Lahi selgitab, et tunneli jaoks on tegemist ühe võimaliku lahendusega, mida 5–10 aasta jooksul arendada töötavaks rakenduseks.

Lahi selgitab, et lineaarmootori tööpõhimõte on samasugune nagu teistel elektrimootoritel. Erinevus on selles, et mootor on n-ö laiali laotatud ja pöörleva liikumise asemel toimub liikumine piki sirget muutuva magnetvälja toimel. Kui tavapärastes transpordilahendustes liigub kaasa ka veojõudu loov pöördmootor, siis lineaarmootor on paigal ja installeeritud transpordi infrastruktuuri, liigutatakse ainult veeremit. Lahi väitel võimaldab see oluliselt kokku hoida energiat, sest puudub vajadus kasutada energiat mootori enese liigutamiseks. Ta tõstab esile ka lineaarmootoris liikuvate osade puudumise, mis vähendab tunduvalt süsteemi hooldusvajadust. Lineaarmootori tuntuimaks lahenduseks on Maglev-rongid, kuid seal on Lahi sõnul veerehõõrdumise vähendamiseks tekitatava magnetlevitatsiooni jaoks rongi installeeritud rasked ja kallid elektromagnetid. MagDrive kasutab veerdehõõrdumise vähendamiseks teisi lahendusi.

Kui visuaalselt sarnaneb MagDrive ka Hyperloopiga – transpordikapslit liigutatakse kinnises torus – siis Lahi sõnul on Hyperloop tööpõhimõttelt sarnane pigem Maglev-rongidele. Hyperloopi puhul toimub liikumine vaakumis, mis seab väga suuri väljakutseid veeremi hermeetilisusele. Samas võimaldab õhutakistuse puudumine saavutada väga suuri kiiruseid. Lahi sõnul aga ei kasva 80–90-kilomeetrise teekonna puhul kiirus eriti suureks, sest kui tegemist ei ole just hävituslenduritega, ei tohiks inimeste transpordil kasutatav kiirendus ületada 0,6-kordset raskuskiirendust. „MagDrive’i liikumine toimub õhus ja siin pole eesmärgiks mitte niivõrd ülikõrge kiirus, kuivõrd nõudlusele kohanduv kiire ning energiasäästlik logistika,“ selgitab Lahi.

Kaarel Kose ütleb, et MagDrive on tehnoloogiliselt põnev, kuid ei usu, et see leiab rakendamist Tallinna ja Helsingi vahelises tunnelis. Peamine probleem on, et see ei haaku kuidagi olemasoleva transpordisüsteemiga.

„Lisandväärtus, mida lahendus annaks Tallinna ja Helsingi vahel ei oleks ilmselt piisavalt suur, et õigustaks ebastandardse lahenduse kasutamist,“ leiab Kose. Samas nõustub ta, et paljudes kohtades oleks see igati mõistlik lahendus, näiteks konteinerkaupade liigutamisel erinevate logistikakeskuste sõlmjaamade vahel. Kaupade veol oleksid ka turvalisusele esitatavad nõuded väiksemad.

Maglev – Aasia kiirrong sobib ka meie tunnelisse

Ülikiire magnetlevitatsiooniga Maglevi raudteesüsteem on kasutusel Hiinas ja Jaapanis. Finest Linki tunneli teostatavusuuringu uusi tehnoloogiaid kirjeldavas osas lubab Maglevi pakkuv SwissRapid AG suurt kokkuhoidu.

Nende kogemuste ja uuringute põhjal saab võrreldes tavapäraste kiirrongisüsteemidega Maglevi kasutamine ja hooldamine Soome lahe aluses tunnelis olema esimese 20 aasta jooksul umbes 8 miljardi euro võrra odavam. Kokkuhoid tuleb peamiselt väiksemast nõutavast tunneli diameetrist, 50% väiksematest rongikoosseisudest, 80% madalamatest kasutus- ja hooldekuludest ning täielikult automatiseeritud isesõitvast süsteemist.

Maglevi raudteesüsteem võimaldaks Tallinna ja Helsingi vahel liigelda vähem kui 15 minutiga. Sellisel kiirusel ronge võib liikuma panna iga 5 minuti tagant.

Läbilaskevõime rahuldaks kahe linna vahelise liikumisnõudluse mitmeks põlvkonnaks.
Kaupade vedu toimuks õhuveokonteineritega ööpäevaringselt kord tunnis. Raskete ning ohtlike kaupade vedu jääks toimuma parvlaevadega. See kontseptsioon võimaldab kokku hoida veel miljard eurot, mis kuluks kaubadepoodele, kaubarongidele ja täiendavatele ohutusmeetmetele, mis on nõutud ohtlike kaupade vedamiseks tunnelis.

Finest Linki projektis osalenud majandus- ja kommunikatsiooniministeeriumi transpordi arengu ja investeeringute osakonna peaspetsialist Eva Killar peab Maglevi väga huvitavaks lahenduseks, kuid möönab, et see pole enam päris uus tehnoloogia. Kose on aga Maglevist vaimustuses, tema sõnul on Maglev toimiv tehnoloogia, millel on selged eelised ja on Tallinna-Helsingi vahel igaljuhul atraktiivsem kui ükskõik milline teine transpordiliik.

Hyperloop lubab küll veel suuremat liikumiskiirust, kuid seda tehnoloogiat ei ole veel toimivana olemas. Arvestades praegust 2,5-tunnist transpordiaega Tallinna ja Helsingi vahel, siis ei ole suurt vahet, kas uus transpordilahendus võimaldab sama vahemaa läbida 15 või 7 minutiga. 15-minutiline transpordiaeg on piisav, et Kose hinnangul saaks rääkida uuest tekkivast ühisest tõmbekeskusest, kuhu hakkavad kogunema inimesed, innovatsioon ja kapital.

Kose sõnul kavatsetakse jätkata Maglevi võimaluste lähemat uurimist. Praegu EL-i TENT-koridoris Magleviga kauba- ja reisijatevoogude vedamisel arvestatud ei ole. Maglev ei ühildu olemasolevate transpordisüsteemidega, ja see ei võimalda täita kõiki ettenähtud eesmärke. Seetõttu poleks Maglevi kasutamisel loota Euroopa Liidu toetust. Tasuvusuuringud aga näitavad, et 40% tunneli rajamise kuludest peaks olema kaetud avalikust sektorist või mõnest toetusfondist. Teisalt lubab Maglevi kasutuselevõtmine võrreldes tavakiirraudteega suurt kokkuhoidu, mis ulatukski juba peaaegu vajamineva 40%-ni.

FinEst lahe piirkond – tunneli abil hakatakse tõstma kinnisvara hinda

Eva Killar ütleb, et FinEst lahe piirkonna kontseptsiooni iseloomustab uudne projektile lähenemine. Kunagi varem ei ole nii mahukale taristuprojektile lähenetud kui idufirmale.

Kontseptsiooni alus on tavapärane tunnelilahendus. Kuid võrreldes Finest Linki teostatavusuuringus toodud tunneliga on Vesterbacka plaanitav tunnel suurema diameetriga. Tunnel on 17 meetri laiune. Eesmärk on, et sinna mahuksid nii tänased kui tulevikulahendused.

Harjumaa Omavalitsuste Liidu väliskoostöö nõuniku ja Finest Linki projektgrupi liikme Kaarel Kose sõnul tähendab see, et tunnel suudab teenindada kahepoolset liiklust, sinna on võimalik sisse panna nii Euroopa kui Venemaa rööpalaius, sinna saab rajada nii gaasi- kui elektritrasse. Kose ütlusel lubas Vesterbacka, et tunnelisse tuleb ka jalgrattatee.

Vesterbacka kinnitas, et tunneli maksumus on sama nagu Finest Linki uuringus planeeritud tunnelil, kuid Kose usub, et laiema diameetriga toru tähendab siiski ka suuremat maksumust. Tunneli rajamise kulud on kavas katta Hiinast tulevate investeeringute ja tehnoloogia abil.

See tähendab, et tunnelis hakkaksid sõitma Hiina kiirraudteega sarnased rongid, mis liiguvad kuni 400 km/tunnis ja läbiksid Tallinna ja Helsingi vahelise vahemaa 20 minutiga.

Kontseptsiooni olulisem osa on aga ärimudel, mille kohaselt iga euro kohta, mis investeeritakse maa alla, investeeritakse 10 eurot maa peale. Soomes tuleb tunnel maapeale Espoos, kuhu rajatakse uus ultramoodne kesklinn Euroopa kõrgeimate pilvelõhkujatega. Lisaks rajatakse tehissaar, kuhu on planeeritud 50 000 inimesega linn. Tänu tunnelile tekib uus atraktiivne kinnisvaraturg, millest teenitav raha on arvestatud tunneliprojekti osaks.

Helsingi–Tallinna tunnel

• Raudteetunnel, mis vähendab reisijate ja kauba sõiduaega Helsingi ja Tallinna vahel kahelt tunnilt 30 minutile.
• Soome poolel ühendatakse tunnelis reisijad kohalike ja kaugsõidurongide võrku Vantaa lennujaama ühistranspordikeskuses ja Pasila ning Helsingi kesklinna jaamades. Tallinnas ühendub raudteetunnel reisijateveol Rail Balticuga Ülemiste lennujaamas, kus on olemas trammiühendus kesklinnaga. Kaubaveol ühendub raudteetunnel logistikakeskustega Tallinnas, mis hõlmavad Rail Balticu kaubaterminali, Muuga sadamat ja raudteevõrku.
• Ehitatakse kaks rongitunnelit (rööpmevahega 1435 mm) ja üks teenindustunnel.
• Kontseptsioon hõlmab ka kahe tehissaare rajamist – Uppoluoto ja Tallinnamadal.
• Tunneli hinnanguline maksumus koos raudteede, terminalide ja jaamadega on 13–20 miljardit eurot.
• Aastal 2050 liigub Tallinna ning Helsingi vahel 23 miljonit inimest, kellest 12,5 miljonit reisib tunnelis ja 10,5 miljonit laevadega (meretransport jätkab kasvamist ka raudteetunneli ehitamisel tänu Helsingi-Tallinna kaksiklinna vahelise igapäevase pendelrände ja veomahtude kasvule).
• Aastal 2050 liigub Tallinna ja Helsingi vahel 8 miljonit tonni kaupa, millest 4 miljonit tonni veetakse tunnelis ja 4 miljonit tonni laevadega.
• Reisirongid liiguvad tipptundidel 20-minutilise intervalliga ja nende vahel pannakse käima autode ja veokite pendelrongid.
• Esialgsete uuringute järgi kasvataks tunnel riikide majandust 0,5%–3% SKP-st.

Tunneli valmimisel loodetakse „Angry Birdsi mehele“

Finest Linki Tallinna-Helsingi tunneli teostatavusuuringu lõppraporti esitlusega lõppes tunneli planeerimises üks oluline osa. Kuna raha projekti edasiarendamiseks veel tulemas pole, valitseks tunneli rajamises vaikus, kui poleks Peter Vesterbackat.

Populaarse Angry Birdsi arvutimängu looja Peter Vesterbacka on võtnud eesmärgiks, et 6 aasta pärast kihutame kiirrongiga Eestist Soome 20 minutiga. Majandus- ja kommunikatsiooniministeeriumi transpordi arengu ja investeeringute osakonna peaspetsialist Eva Killar ütleb, et on Vesterbackaga viimasel ajal kohtunud mitmel korral. „Tema entusiasm on kadestamisväärne,“ nendib ta. „Samas pean Vesterbacka lubadust, et rong sõidab tunnelis 24.12.2024, pigem optimistlikuks,“ möönab ta viisakalt.

Algatatud mõjude hindamine

Ka Kaarel Kose möönab, et tunneli valmimine 5 aastaga ei ole reaalne. „Tuleme avaliku sektori poolelt ja teame kaua planeeringud aega võtavad,“ lausub ta.

Samas on Vesterbacka tänaseks algatanud tunneli keskkonnamõjude hindamise ning Kose kinnitusel üritatakse teda mõlemal pool Soome lahte toetada. Riikide jaoks oleks see ju superlahendus, kui nii kallis infrastruktuuriobjekt valmiks erakapitaliga ilma avaliku sektori raha kasutamata. Mõnevõrra ettevaatlikuks teeb küll asjaolu, et Vesterbacka projektis tuleks raha Hiinast ning oluline infrastruktuuri objekt Euroopas läheks sellega hiinlaste kontrolli alla.

Kose kinnitusel püütakse elus hoida ka Finest Linki algatatud traditsioonilisemat lähenemist tunneliprojektile juhuks, kui Vesterbacka projekt peaks jääma pooleli või tal ei õnnestu piisavat rahastust leida. „Kindlasti oleks sellisel juhul vaja Euroopa Liidu rahalist toetust, kuid Euroopa Komisjoni transpordivolinik Violeta Bulc on öelnud, et praegu Tallinna ja Helsingi püsiühendus toetust ei saaks. Tunnelit lihtsalt ei ole üleeuroopalise transpordivõrgustiku kaartidel,” möönab Kose.

TENT-võrgustikuga liitmine

Kose sõnul on eesmärk, et Tallinna-Helsingi tunnel jõuaks järgmisesse Euroopa TENT-võrgustiku programmi, mis pannakse kirja 2023. aastaks.

Et Euroopa Komisjon saaks tunneliprojekti tõsiselt kaaluda, peaks see olema jõudnud planeeringute tegemiseni, ehk viie aasta perspektiivis peaks olema tehniline projektlahendus tehtud.

Eva Killar lisab, et praegu ollaksegi tunneliprojektiga faasis, kus tegeletakse mitte niivõrd tehnoloogiate kaardistamisega, vaid keskkonnauuringute planeerimise, täiendavateks geoloogilisteks uuringuteks rahastuse leidmisega jne. „Ilma nende tegevusteta ei ole võimalik rajada ühtegi tunnelit, sõitku seal siis traditsiooniline kiirrong, ülikiire Maglev või kihutagu Hyperloop-kapsel,“ sedastas Killer.

Maailma pikim veealune raudteetunnel

• Praegu on pikima veealuse osaga raudteetunnel Suurbritannia ja Prantsusmaa vahel 1994. aastal avatud Eurotunnel.
• Tunneli kogupikkus on 50,45 km, millest 37,9 km paikneb merepõhjast kuni 75 m sügavamal.
• Kaks tunnelit on läbimõõduga 7,6 m ja nendes sõidavad rongid. Keskel asub kolmas tunnel, mis on mõeldud hooldustöödeks ja evakuatsiooniks.
• Sõiduautode ja treilerautode rongide vedamiseks on spetsiaalselt tunneli jaoks ehitatud 6-teljelised elektrivedurid. Rongi maksimaalne kiirus on 160 km/tunnis.
• Kokku on võimalik ühele rongile paigutada 12 reisibussi ja 120 sõiduautot. Toimub 4 väljumist tunnis.
• Treilerautode rong koosneb 18 poollahtisest platvormist. Igale platvormile mahub 32 rekkat. Juuni 2018 oli kaubavedude osas tunnelis rekordiline: veeti 142 016 treilerit, I poolaastal kokku 845 000 treilerit.
• Reisijatevedu korraldab tunnelis Eurostar. Maa peal on kiirrongide maksimaalne kiirus kuni 300 km/tunnis, kuid tunnelis on see piiratud kiiruseni 160 km/tunnis.
• Tippkoormuste ajal suudetakse pakkuda kuni 14 väljumist ühes päevas.

Artikkel ilmus SLO Eesti ajakirjas septembris 2018: