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Conférence de Kiedrich

IX. Le transport souterrain des marchandises, une technologie d’avenir

21 octobre 2007

par Holger beckmann

Holger Beckmann est expert du rail à la société Stein und Partner, qui commercialise le CargoCap. Il a présenté à la conférence de l’Institut Schiller le concept développé par le professeur Dietrich Stein, qui ne pouvait y assister pour raisons de santé.

J’aimerais vous présenter une vision – celle d’un transport souterrain automatisé de fret. Mais je commencerai par un rappel historique.

Au XIXe siècle, nous avions un énorme problème dans nos villes : les égouts. Ceux-ci, évacués des logements dans les caniveaux de la rue, étaient source de maladies et d’une puanteur terrible. A l’époque, certains ont eu l’idée de construire des canalisations souterraines pour l’évacuation. D’abord, ce fut considéré comme une utopie, à laquelle nul ne croyait vraiment. En 1843, certains s’attaquèrent néanmoins au projet, et pour nous aujourd’hui, il est évident que l’écoulement se fait sous terre, où on ne peut le voir, l’entendre et, en général, le sentir. Il y a 150 ans, c’était une utopie.

Aujourd’hui, nos villes et nos métropoles se trouvent devant un nouveau défi : la circulation. Par exemple, en Rhénanie du Nord-Westphalie [le Land le plus densément peuplé d’Allemagne], on a récemment constaté 338 km de bouchons en une seule journée. Ce n’est pas aussi grave tous les jours, mais toutes les agglomérations connaissent des embouteillages, qui sont à l’origine de retards considérables. A cela, on pourrait ajouter la pollution sonore, les gaz d’échappement et, plus récemment, les poussières fines découlant de la circulation des véhicules. Ce problème ne se résoudra pas tout seul, bien au contraire.

Pour l’avenir, on prévoit d’ici 2015 une augmentation considérable de la circulation, notamment des poids lourds. De surcroît, le commerce électronique devient de plus en plus populaire, et les produits commandés sur Internet doivent alors être livrés à domicile, ce qui laisse prévoir une forte augmentation du trafic. Les systèmes de transport actuels, déjà surchargés, ne sont pas en mesure d’absorber une telle demande. Il y a peu de place pour élargir les rues, les citoyens se plaignent à juste titre de l’ouverture de nouvelles autoroutes et les moyens budgétaires sont limités, d’autant plus que de nouveaux corridors de transport dans nos agglomérations urbaines coûtent très cher.

Certaines tentatives de résoudre ce problème prévoient d’améliorer l’efficacité des systèmes existants, par exemple à l’aide du timon électronique, pour réguler la distance entre camions, ou de la télématique, la régulation électronique de la circulation, mais il s’agit de gouttes d’eau dans la mer.

Un système de transport moderne

A quoi devrait ressembler un nouveau système ? Il faudrait qu’il soit rapidement réalisable, sur les plans technique et juridique, sans porter atteinte aux intérêts des citoyens. Il faudrait pouvoir l’intégrer dans le système existant, car on ne peut pas changer tout le système du jour au lendemain, on doit créer des compatibilités. Ce nouveau système doit être rentable, pas trop cher et conforme aux intérêts publics.

Partant de ces prémisses, une équipe interdisciplinaire composée de juristes, techniciens, ingénieurs, constructeurs de machines, électrotechniciens et économistes, de l’université de Bochum, s’est donné pour objectif de développer un nouveau système. De là est né le projet CargoCap. On peut le considérer comme le cinquième moyen de transport, aux côtés de la roue, de l’eau, du rail et de l’air.

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Le Dr. Holger Beckmann présente un exemple de capsule dans laquelle des palettes de marchandises standardisées seront chargées

Il s’agit de petits wagons à marchandises, ou de capsules, qui se déplacent dans des tubes souterrains, non pas des tunnels au sens habituel, mais plutôt des conduits ou canalisations. Dans ces capsules, on peut charger des palettes de taille standardisée pour le fret en région urbaine. Pour cela, les tubes devraient avoir un diamètre de 1,6 mètres, c’est-à-dire relativement petit, dans lesquels un homme ne peut même pas se tenir debout. Ces capsules se déplaceraient dans les tuyaux comme des espèces de trains, toutefois les « wagons » ne seraient pas attachés mécaniquement entre eux, mais électroniquement. Dans le film que voici, on voit un tel train arriver dans une gare de marchandises, où certaines capsules se détachent pour emprunter une autre voie. Cela ne pose aucun problème technique, car elles ne sont pas attachées mécaniquement. Les autres capsules poursuivent leur trajet vers la gare suivante. Dans la gare, les palettes sont automatiquement déchargées avec des chariots à fourche ou d’autres méthodes, puis envoyées au centre de distribution ou vers la surface. Dans la rue, on ne remarque rien de toutes ces opérations. De cette manière, le système CargoCap peut être intégré aux systèmes de transport existants.

Nous avons plus spécialement étudié la région de la Ruhr, l’une des agglomérations urbaines les plus denses au monde, notamment un tracé de 80 km allant de Dortmund, dans l’est, jusqu’à Duisburg, sur le Rhin. Entre les deux, on a prévu quelques gares dans les centres-villes, les centres commerciaux ou les centres de distribution de sociétés comme UPS, DHL, etc., qui seraient alors reliées entre elles, et rendraient le projet encore plus rentable.

Pour ce qui est des coûts : un conduit double, c’est-à-dire à deux voies, coûterait quelque 3 millions d’euros par kilomètre. A titre de comparaison, un kilomètre d’autoroute coûte de 13 à 15 milliards d’euros, et pour un tunnel, le coût est vingt fois plus important. Autre comparaison, le rail d’un train à grande vitesse atteint 15 ou 18 milliards par kilomètre. Pour la construction, on pourrait se servir des procédés déjà couramment utilisés pour le creusement de canaux, la mise en place de canalisations, etc. Tout se passe sous la surface, il suffit d’avoir un puits de départ et un puits de destination, qui peuvent facilement se trouver à un kilomètre de distance l’un de l’autre. On y introduit les tuyaux, qui vont ensuite creuser le sol. A l’avant, il y a une machine qui dévore, pour ainsi dire, la terre, créant un vide dans lequel les tuyaux s’enfoncent. Pour de longs tracés, on n’est pas obligé d’avancer à partir d’un seul endroit, on peut aussi déployer des mandrins intermédiaires qui poussent les tuyaux peu à peu, à la manière dont travaille un ver de terre.

Ce procédé n’a rien d’utopique, son utilisation est déjà courante. D’innombrables kilomètres de tuyaux ont déjà été posés en Allemagne, de manière écologique. Tous les mille mètres, il y a un puits, par lequel on descend les tuyaux. En ce moment même, une canalisation d’égout est en construction dans la Ruhr par ce procédé, d’un diamètre variant entre 1,4 et 2,8 mètres, soit comparable ou même plus grand que notre CargoCap.

Un mot sur la rentabilité de ce système. La quantité totale de marchandises transportées sur les tracés qui nous intéressent s’élève à quelque 10 millions de tonnes par an. Pour que le système, tous investissements compris, soit rentable, il faudrait seulement 350 000 tonnes de plus, soit une toute petite fraction du total. S’il y a une double voie, la capacité est d’autant plus importante, et bien supérieure au niveau nécessaire pour couvrir les coûts.

Nous avons également mené à bien une évaluation juridique. Peut-on simplement poser une conduite traversant toute la région de la Ruhr ? On le peut, sans grand problème juridique d’ailleurs. On n’a pas besoin de permis d’aménagement ni, en principe, de permis de construire, car sur le plan juridique, il s’agit d’un système de service public, analogue à la mise en place d’une canalisation d’eau. On peut même éviter de passer sous des propriétés privées, puisque le propriétaire exerce aussi ses droits sur son souterrain. Mais grâce à la petite taille des conduits et à la flexibilité des tracés, on a la possibilité de l’installer sous la voie publique. Un autre avantage, c’est qu’on évite les régulations de protection de l’environnement, puisque il s’agit d’un système électrique qui ne fait pas de bruit, n’a pas d’odeur et reste en principe complètement invisible, comme les égouts aujourd’hui.

Efficace, flexible, sûr

Ce système a donc de nombreux avantages. Il est performant, flexible et, avant tout, précis dans le temps. Une livraison « juste à temps » peut être garantie à la minute près. On élimine les ingérences extérieures, qu’elles viennent d’autres vecteurs de trafic ou de perturbations météorologiques. Il peut toujours respecter l’horaire, même avec un court préavis ; nous pouvons donc dire au client à quel moment ses marchandises seront livrées. Ce système peut être mis en oeuvre immédiatement, il est extensible, écologique et économe en surface, puisqu’il est en contact avec la surface uniquement aux gares.

Nous avons déjà construit une voie d’essai dans une halle mise à notre disposition par AEG il y a quelques années, à une échelle de 1/2, c’est-àdire la moitié de la taille réelle. En ce moment, nous construisons les aiguillages démontrant comment les capsules peuvent être intégrées dans le train ou en sortir, pendant le transit. Sur la voie principale, les capsules devraient se déplacer toujours à la même vitesse, relativement lentement, environ 40 km/heure – ce qui est beaucoup plus rapide que tout camion en zone urbaine.

Y a-t-il des adversaires à ce projet ? Au départ, nous avons pensé que la branche de la logistique s’y opposerait, mais ce n’est pas du tout le cas. Les entrepreneurs font valoir que le transport en centre urbain est peu rentable, du fait même qu’il est imprévisible. Pour le directeur du centre logistique de Quelle [vente par catalogue] à Bochum, en plein milieu d’un tel centre, le problème est simple : il ne sait jamais combien de temps son camion mettra pour arriver à Dortmund. Il peut le faire en 20 minutes, mais il peut tout aussi bien mettre 2 ou 3 heures. Pour lui, ce serait un grand avantage s’il pouvait dire à son client à peu près précisément à quelle heure sera livré son réfrigérateur, etc. Ce serait un énorme avantage compétitif, car c’est ce que le client recherche.

Le rail non plus n’est pas un concurrent. [Le directeur du Rail allemand] M. Mehdorn luimême a déclaré qu’il voulait bien laisser aux camionneurs le transport de marchandises sur moins de 150 kilomètres. C’est justement sur cette distance que notre système est le plus avantageux. Il serait un complément idéal au rail conventionnel.

Les agglomérations de l’avenir

Essayons d’imaginer à quoi ressemblerait une agglomération urbaine à l’avenir. On voit déjà des tendances dans ce sens aujourd’hui. Il existe un centre de distribution de marchandises, appelé Railport, desservi par rail et par camion. Certains gros clients disposent d’une voie ferroviaire propre pour leurs livraisons, mais la majorité de la distribution finale est prise en charge par le trafic régional, où il n’existe pas d’alternative au camion. C’est justement à ce stade, dans le centre de distribution où les marchandises passent de toute façon de conteneurs sur palettes, que CargoCap pourrait intervenir. Là serait son interface avec le transport de longue distance.

Nous avons également réfléchi à des systèmes de transport de fret, c’est-à-dire en amont de l’arrivée au centre de distribution. Un de nos projets s’est intéressé plus spécialement aux liaisons entre les ports allemands et les centres urbains, en l’occurrence les ports de Hambourg et Brême avec la région de la Ruhr. Actuellement, il revient moins cher de transporter un conteneur de Thaïlande à Hambourg, que de l’acheminer de Brême jusqu’à la même destination.

Pour ce genre de transport, il faut des véhicules différents bien sûr, un diamètre de 1,6 mètre ne suffit plus. Il faudrait pouvoir y charger des conteneurs ou des semi-remorques. L’essentiel, c’est que les unités soient auto-pilotées et puissent déterminer individuellement leur destination. Le tunnel est automatisé, il n’y pas de personnel à bord, donc pas de risque humain. (...)

Pour ce qui est des tracés, nous avons en Allemagne la possibilité d’utiliser les lignes ferroviaires hors service. Elles sont parfois recouvertes de végétation et presque invisibles, mais pourraient être activées pour un tel usage. Sur ces sections, le système pourrait être souterrain ou bien enfermé dans une halle. On pourrait très bien imaginer un tel système pour toute l’Europe, et pour l’Eurasie aussi.