Hyperloop Tallinna ja Helsingi vahele?

Järgnev postitus põhineb peamiselt asjadel, mida kuulsin ja mõtlesin 20.04.2017 Riigikogus toimunud Tallinn-Helsingi püsiühenduse toetusrühma avaüritusel. Paljud joonised pärinevad ürituse slaididelt ja on lingitud vastavasse kohta videos, mis on kättesaadav YouTube’is.

I

Tallinna ja Helsingi vahel liigub 60 000 inimest nädalas. See arv on viimase 10 aasta jooksul jõudsalt kasvanud: joonisel on toodud Helsingi ja Tallinna vahel praamiga liikunud autode arv (y-teljel) ajas:

[allikas: finestlink.fi]

Võiks arvata, et soomlased tulevad Eestisse turismi (ja ilmselt alkoholi ostmise) eesmärgil ning et eestlased käivad Soomes tööl ja nädalavahetuseks Eestis pere juures (ja võib-olla samuti odavat alkoholi ostmas). Tegelikult on põhjused mitmekesisemad: soomlased käivad küll Eestis peamiselt lõbu pärast, aga eestlased käivad Soomes tööl, koosolekutel, puhkamas, sõpradel/sugulastel külas ja edasireisimiseks¹:

[Eva Unt, MKM, 15:09]

Tekib küsimus, et kui praegu veetakse nii palju inimesi igal nädalal üle lahe, siis miks mitte teha seda aeglase (~2h) laeva asemel kiire (~30min) rongiga? Üks viis selleks on kaevata merealusest pinnast läbi tunnel ja panna sinna sõitma rong, mille peale saaks siis reisijaid ja autosid laadida nagu Pariisi ja Londoni vahelistes rongides.

Kui eeldada, et sõitjamahud jäävad samaks ja muud kasu tunnelist ei teki, ei tasu projekt ära — investeeringu suurus teeks piletihinna nii kalliks, et rong ei suudaks laevaga konkureerida –, aga kahe piirkonna ühendamine kiire+usaldusväärse+odava transpordiga toob palju rohkem kasu kui lihtsalt alkoturistidele veidikese aja säästmine.

Vasakpoolne allolev joonis näitab, kui palju inimesi elab praegu 1h ja 2h kaugusel Helsingist ja Tallinnast; parempoolne joonis näitab sama asja tingimusel, et olemas on pooletunnine rongiühendus lahe alt. Linnade ühendamine annaks Tallinnale juurde üle miljoni inimese, kes on kuni tunniajase rongisõidu kaugusel (see on veel aktsepteeritav commute’i pikkus) ja neli miljonit inimest, kes on kahe tunni kaugusel.

[Kristen Michal, 09:00]

Helsingi ja Tallinn muutuksid ühtseks viie miljoni inimesega majanduspiirkonnaks: ühest linnast teise saaks vabalt igal hommikul tööle, koosolekutele või sotsiaalsetele üritustele sõita ja õhtul naasta.

Meil on isegi näide sellest, kuidas transpordiühenduse loomine kahe linna vahele tõstab ühe vaesusest välja. Malmö on Rootsi linn, mis asub Kopenhaagenist umbes 10km kaugusel üle lahe. Lugedes Wikipediast Malmö ajaloo kohta alates 1970-ndatest tekib vägisi peas võrdlus Detroitiga 2000-ndatel:

By the mid-1970s Sweden experienced a recession that hit the industrial sector especially hard; shipyards and manufacturing industries suffered, which led to high unemployment in many cities of Scania [maakond, kus Malmö asub — TP]. Kockums shipyard had become a symbol of Malmö as its largest employer and, when shipbuilding ceased in 1986, confidence in the future of Malmö plummeted among politicians and the public. In addition, many middle-class families moved into one-family houses in surrounding municipalities such as Vellinge Municipality, Lomma Municipality and Staffanstorp Municipality, which profiled themselves as the suburbs of the upper-middle class. By 1985, Malmö had lost 35,000 inhabitants and was down to 229,000.^{[citation needed]}

1994. aastal hakkas linn end eesti päritolu linnapea Ilmar Reepalu vedamisel ümber kujundama. Muude arenduste hulgas saadi² 2001. aastaks valmis Øresundi sild, mis ühendab Malmö ja Kopenhaageni nii auto- kui raudteega, kusjuures rongisõit võtab vaid 20 minutit ja peatuste hulgas on Kopenhaageni (Kastrupi) lennujaam. Praeguseks on Malmö majanduslikult oluliselt taastunud, kuigi Wikipedia sõnul on olukord paranenud peamiselt sissetuleku kõrgemas otsas olijate jaoks ning sotsiaalne lõhe linnas on suur.³

Ma ei usu, et kogu Malmö areng tuli ühe silla ehitamisest, aga kindlasti panustas see palju. Huvitav on võrrelda, et Kopenhaagen on umbes kaks korda suurem linn kui Malmö, Helsingi on umbes kaks korda suurem kui Tallinn ja kui Detroiti saaks maagiliselt ühendada praegu 4.5h kaugusel asuva Chicagoga, kehtiks seal samasugune suuruste suhe.

Loomulikult ei pruugi see hüpoteetiline kasu õigustada 10 miljardi euro suurusjärgus investeeringut, mistõttu tehaksegi praegu Tallinn-Helsingi püsiühenduse tasuvusuuringut, mille tulemusi esitletakse 2018. aasta veebruaris. (Lõbus fakt: kuna nii põhjalik tasuvusuuring on kallis, tehti kõigepealt tasuvusuuringu tasuvusuuring TALSINKIFIX.) Ehitus ise võtaks 8-10 aastat ja võiks alata vahemikus 2025-2030.

II

Kujutame ette maailma, kus Tallinn-Helsingi raudteetunnel on valmis. Marsruut oleks ilmselt üks järgmistest (TALSINKIFIX lõppraport peab varianti B halvimaks):

[TALSINKIFIX lõppraport, Appendix 2]

Tallinnas ühendataks tunnel Rail Balticuga (oluline, sest kaubavedu Soome mängib tunneli tasuvuses olulist rolli); auto- ja reisijaterminal võiks tulla Ülemistele Tallinna lennujaama kanti ning kaubaterminal Muugale. Tunneli maa peale jõudmise kohaks on Harju maavalitsus broneerinud maa Äigrumäel. Helsingis tuleksid peatused muuhulgas pearaudteejaama ja lennujaama.

Seega investeeriksime kuskil 9-13 miljardit eurot⁴, mille eest saaksime 30-minutise sõiduga Helsingisse. Kasu tundub suur, aga arvestades, et Eesti riigieelarve 2016. aastal oli veidi alla 9 miljardi, oleks see päris palju raha.

*

Üks võimalus defineerida sõna “uus” on “10 korda parem” — kas saaksime teha sama asja, aga 10x paremini?

Nüüd jõuame sinna, kust postituse pealkiri tuleb. Hyperloop One⁵ (H1) esitles Riigikogus toimunud üritusel võimalust asendada tunnelis kiirrongid hyperloop-tehnoloogiaga, mis võimaldaks reisiaja tuua alla 5-6 minutini. See pole veel päris 10x vähem, aga kui lisada fakt, et hyperloop-torus ei pea sõitma pikad mitme vaguniga rongid, vaid seal saab sama efektiivselt liigutada üksikuid autosuurusi kapsleid⁶, on nende pakkumine küll vähemalt 10x parem.

Kuidas hyperloop-tehnoloogia toimib? (Muide, ootan pakkumisi heale eestikeelsele tõlkele sõna “hyperloop” jaoks.)

• Transpordiühikuks on kapsel, umbes nagu maanteel on ühikuks auto.
• Kapsel läbib kogu teekonna tunnelis, kust on õhk välja pumbatud. See võimaldab keskkonda 100% kontrolli all hoida: muretsema ei pea raudteeülesõitude ega teele hüppavate loomade või inimeste pärast. Samal põhjusel on ka kapsli autonoomne juhtimine oluliselt lihtsam kui auto isejuhtima programmeerimine.
• Kapslid ei kasuta rattaid, vaid hõljuvad. See vähendab hõõrdumist.
• Mootorid on tunneli, mitte kapsli osa. See teeb eri kapslitüüpide haldamise lihtsamaks ja iga kapsli odavamaks, mis omakorda teeb vähem kriitiliseks kapslite kasutuse maksimeerimise (erinevalt praegustest lennukitest, mida hoitakse võimalikult suure osa ajast õhus).

Eelnimetatud põhjustel — eriti kapsli kompaktsuse tõttu — saaks H1 väitel mahutada kaks ühesuunalist hyperloopi toru koos teenindusaladega sama suurde tunnelisse, kui oleks vaja kiirrongi ühe suuna jaoks. All joonisel näitab punane ring tavalist kiirrongi tunnelit.

[Alan James, Hyperloop One, 62:10]

Kuna hõõrdumine on väike ja keskkond on kontrollitud, saab hyperloop-kapsel sõita tippkiirusega 300 m/s ehk 1080 km/h — see on tüüpilise reisilennuki kiirus⁷. Lühemate reiside puhul kulukski suur osa ajast kiirendamiseks ja pidurdamiseks, aga mulle tundub, et hyperloop tasubki ära peamiselt keskmiste distantside (üle 100 ja alla 2000 km) läbimiseks. Tallinn-Helsingi projektist on nad huvitatud vist sellepärast, et tunnel tuleks ehitada niikuinii ja sel juhul võib olla kiirrongi rahaline eelis palju väiksem.

Mõned levinud küsimused:

K: kas merealuses torus 1000km/h sõitmine on turvaline?

V: vaikimisi ilmselt mitte, mistõttu tulebki turvalisusele suurt rõhku pöörata. Sellegipoolest ei tundu turvalisus mulle tohutu probleem: hädaolukorra korral saab umbes sekundi jooksul lasta torusse õhu tagasi⁸, mis tähendab, et a) torusse jäänud inimestel on, mida hingata ja b) kapslid hakkavad oluliselt kasvanud hõõrdejõu ja väljalülitatud mootorite tõttu tugevalt aeglustama.

K: kas seda tehnoloogiat on juba edukalt testitud?

V: minu arusaamise kohaselt mitte, aga H1 esindaja sõnul tehakse praegu ehituses oleva 500m pikkuse testraja esimene ametlik test 2017. aasta jooksul.

K: kui kiiresti saaks esimesed hyperloop-süsteemid päriselt kasutusele võtta?

V: H1 esindaja sõnul kauba jaoks aastal 2020 ning reisijate jaoks 2021. (See käib üldiselt tehnoloogia kohta, mitte Tallinna ja Helsingi ühendamiseks. Tundub täitsa võimalik, et esimesena võetakse hyperloop kasutusele Araabia poolsaarel — rikkad naftariigid on nõus investeerima, maad on piisavalt ja vahemaad on täpselt parajad.)

K: kas hyperloopi ehitamine on kallis?

V: H1 hindab, et (maa peale ehitades) umbes 50% odavam kui kiirrongide raudtee ehitus, arvestades senist kogemust eelarvete lõhkiminemisega.

K: kas hyperloopi opereerimine on kallis?

V: H1 esindaja sõnul mitte — peamiselt sellepärast, et liikumiseks kulutatakse energiat ainult kiirendamiseks ja pidurdamiseks ning mitte õhutakistusega võitlemiseks. Torus alarõhu hoidmiseks tuleb küll energiat kulutada, aga eeldan, et Hyperloop One on vastavad arvutused teinud ja see on nende parim praegune hinnang.

K: kuidas see kõik välja näeb?

V: H1 testtoru maa peal:

[piltide allikas: Hyperloop One]

Kapsli kontseptsioon Wikipediast:

[pildi allikas: Wikipedia]

III

Kõik eelnev oli alles soojendus selleks, mis hyperloopi juures kõige parem on: me ei pea piirduma ainult selle tehnoloogia Tallinna ja Helsingi vahelisse tunnelisse panemisega, vaid võime ehitada laiaulatusliku võrgustiku. Ilmselt ei oleks mõtet igasse külasse sõlmpunkti ehitada, aga suurtesse linnadesse (isegi Tallinna suurustesse) küll. Näiteks võiks külge keevitada Stockholmi:

[Alan James, Hyperloop One, 59:35]

Või kui veidi suuremalt mõelda, võiks ühendada kogu Läänemere ümbruse:

[Alan James, Hyperloop One, 66:30]

Selline võrgustik muudaks fundamentaalselt linnade omavahelist kaugust. Riigikogus näidati selle kohta head joonist: kui kaardil⁹ näeb Euroopa välja selline…

[Kaarel Kose, Harju maavalitsus, 26:07; originaal]

…siis kui kauguse asemel arvestada rongisõiduks kuluvat aega, on 2020. aastaks Euroopa kaart selline¹⁰:

[Kaarel Kose, Harju maavalitsus, 26:38; originaal]

Praegu on Eesti piirkond täielik ääremaa. Kuigi hyperloop ei pruugi muuta meie suhtelist kaugust Euroopasse (Tallinn-Berliini hyperloop võtab ikkagi kauem kui Berliin-Pariis hyperloop), siis 18 vs 9 tundi kiirrongiga on palju suurem erinevus kui 1.5h ja 45min hyperloopiga.

Ääremaastumine on tegelikult selle tehnoloogia puhul terav. Oletame, et Tallinn ühendatakse ülaltoodud Põhja-Euroopa hyperloopi võrku, aga Tartu mitte. Siis võtaks Tallinnast Stockholmi jõudmine 3-4x vähem aega kui Tallinnast Tartusse jõudmine ning Tartu tähtsus kahaneks tohutult.

Kui hyperloopi võrk kataks suurt osa Läänemere piirkonnast, aga Eesti ei oleks sinna ühendatud, oleksime sama probleemi ees: kuna meieni jõuda oleks võrreldes naabritega nii ebamugav, jääksime kõrvale paljudest võimalustest (välismaale müümine, välisinvestorite kaasamine, välisettevõtetele töötamine, tööjõu sissetoomine).

Teine huvitav küsimus (probleem?) on, et 6min Tallinn-Helsingi ühendus on umbes viis korda kiirem kui kesklinnast Mustamäele sõit, seega tajutav lähedus muutub tohutult. On lahe mõelda, et Helsingi on sama kaugel kui nurgatagune toidupood, või et Berliini võiks vabalt minna üheks päevaks ringi uitama ja ööseks Eestisse tagasi tulla.

IV

Ma olen kindel, et pärast kõike eelnevat on sul samasugune tunne, nagu minul pärast H1 ettekannet: tahaksin juba elada ülalkirjeldatud maailmas. Kas see on aga üldse realistlik? Mis võiks takistada selle tehnoloogia kasutuselevõttu?

Eelarve ei tundu mulle probleem. Kui H1 kuluhinnang on õige, on see odavam kui kiirrong, aga 10x parem. Isegi kui ettevõtte hinnang on kaks korda liiga optimistlik¹¹, on kulu samas piirkonnas või veidi rohkem, aga tulemus on ikkagi 10x parem (ja tehnoloogia tulevikukindlam).

Allan pakkus, et kui hyperloopi esimene test kukub läbi, on teema investorite ja üldsuse jaoks umbes 10 aastat tabu. See tundub mulle reaalne oht ja ilmselt sel põhjusel tahab H1 ka enne esimesi demosid põhjalikult valmis olla.

Kõige suurem probleem tundub mulle aga rahvuslik hirm. Kui paljudes (Euroopa) riikides apelleerivad poliitikud inimeste võõrahirmule ja lubavad piirid kinni panna, siis ei läheks ilmselt väga hästi peale tehnoloogia, mis lubab sisuliselt teha kahest linnast või isegi riigist ühe.

Sellega seotud on hirm töökohtade kaotuse või palgalanguse ees — näiteks on Helsingi juuksuritel ja hambaarstidel selge rahaline põhjus olla vastu kiirele ja odavale Tallinna-ühendusele. Samas läheb piiride avanedes olukord halvemaks vähestel ja ühiskond kokkuvõttes võidab¹², mistõttu oleks mõistlik globaliseerimisega jätkata. Kui väike kaotajate grupp tõesti takistab edasiminekut, võib olla parim lahendus nad lihtsalt ära osta.

Kokkuvõttes tundub mulle, et Tallinn-Helsingi püsiühenduse projekti suurim väljakutse pole ei rahaline ega tehnoloogiline (kas siis kiirrongi või hyperloopi kujul). Raske osa on veenda rahvast¹³, et see on kasulik, ning teha seda ausalt: nentida, et leidub ka kaotajaid, ja selgitada, miks sellegipoolest projekti usume.

Jaga:

1. Eeldatavasti kasutamaks ära Finnairi häid ühendusi Euroopasse ja Aasiasse.
2. eeldatavasti Rootsi valitsuse toel — projekt oli piisavalt kallis ja riiklikult oluline
3. “Although the transformation from a city with its economic base in manufacturing has returned growth to Malmö, the new types of jobs have largely benefited the middle and upper classes. While the inner city becomes gentrified and the upper-middle class have settled the Western Harbour, little has changed for the inhabitants of the districts of the Million Programme; Malmö remains a city of sharp social divides and high unemployment.”
4. Et projekt tasuks ära, peaksid valitsused või Euroopa liit andma sellest summast umbes 40% ja ülejäänu saaks finantseerida laenuga.
5. hyperloop on üldtermin Elon Muski pakutud transpordimeetodi kohta. Hyperloop One on üks mitmest ettevõttest, mis tegeleb selle jaoks tehnoloogia väljaarendamisega. Hyperloop One pole mingi pisike petuskeem: nad on tõstnud 160 miljonit dollarit investeeringuid.
6. See omakorda tähendab, et sõna “graafik” ei ole enam eriti vajalik; sõita saaks kohe, kui klient tahab (või soovi korral raha säästmiseks reis kellegi teisega kombineerida). Analoogiaid Uberiga on siin palju.
7. Boeing 737, mida Euroopa sees palju kasutatakse, on tegelikult isegi aeglasem: see lendab u 800 km/h.
8. See tuleks hooldustunnelist.
9. Ma ei tea, mis projektsiooni järgi.
10. Ma ei uurinud metodoloogiat, aga pilt tundub mõistlik.
11. Hofstadteri seadus: “It always takes longer than you expect, even when you take into account Hofstadter’s Law.“
12. Minu arusaam USA majandusteadlaste seisukohast on, et palju odavam toit ja tarbeesemed kõigile ameeriklastele (tänu tootmise Hiinasse viimisele) kaalub üles paaris piirkonnas kaduvad töökohad. Isegi kaotajate lapsed pigem võidavad.
13. kelle ees poliitikud vähemalt kord nelja aasta jooksul vastutavad