De Central line van de Londense metro staat bekend om zijn extreme hitte, die soms zelfs de EU-limieten voor het transport van vee overschrijdt. De hoofdoorzaken hiervoor zijn:
- Infrastructuur: De tunnels zijn oud, liggen zeer diep en zijn zo nauw dat de installatie van airconditioning vrijwel onmogelijk is.
- Thermische massa: De omringende klei is door decennia aan energie-uitstoot van treinen en passagiers opgewarmd, waardoor de bodemtemperatuur is gestegen naar 20-25 °C.
- Ventilatie: Er zijn te weinig ventilatieschachten om warme lucht efficiënt af te voeren.
Hoewel er oplossingen zijn geïmplementeerd op andere lijnen (zoals regeneratief remmen op de Victoria-lijn en betere ventilatie op de Jubilee-lijn), is Transport for London (TfL) bij de Central line grotendeels aangewezen op lokale oplossingen per station, zoals waterkoeling bij St Paul’s en Green Park.
Waarom is de Central line in Londen zo heet? De wetenschap heeft het antwoord
Bijschrift: Mensen nemen deel aan ‘No Trousers on The Tube Day’ (niet als protest tegen de hitte) in de Londense metro in januari 2017. (JUSTIN TALLIS/AFP/Getty Images)
Londen is heet. En nergens is het heter dan in het benauwde, stinkende helse landschap dat de Central line is. Maar waarom is, van alle metrolijnen in Londen, de Central line zo heet en hels? Simpel gezegd: hij is oud, hij ligt zeer diep onder de grond en TfL (Transport for London) heeft tot nu toe niet veel geld geïnvesteerd in de koeling ervan. En, zoals je zult merken, is het koelen van de metro serieus gecompliceerd en duur.
Extreme temperaturen en EU-normen
Op een netwerk van gruwelijk hete tunnels verbreekt de Central line consistent records. Afgelopen zomer namen Londenaren grimlige genoeg kennis van het feit dat de temperaturen op de gevreesde rode lijn (35,5 °C) de EU-limiet overschreden waarboven het legaal is om koeien, schapen en varkens te transporteren (30 °C).
Het zou geen verrassing mogen zijn – de Central line bereikt routineus gemiddelde temperaturen die te heet zijn voor EU-koeien:
- 30 °C (juli en augustus 2013)
- 30,5 °C (juli 2014)
- 31,04 °C (augustus 2016)
Alleen de Bakerloo-lijn heeft in die periode een maandgemiddelde temperatuur geregistreerd die boven de 30 °C lag (30,91 °C in september 2016).
De invloed van diepte en locatie
Alle heetste metrolijnen van Londen bevinden zich ondergronds. De Central, Bakerloo, Piccadilly, Northern, Waterloo & City, Victoria en Jubilee-lijnen lopen allemaal ondergronds door centraal Londen. Ter vergelijking: de Circle, District, Hammersmith & City en Metropolitan-lijnen, evenals de London Overground, liggen ofwel bovengronds of relatief dicht bij het oppervlak, wat het afvoeren van warme lucht en het binnenlaten van koude lucht een stuk eenvoudiger maakt.
Het koelen van specifiek de Central line vormt een bijna onmogelijke puzzel voor TfL. In de late 19e en vroege 20e eeuw, toen veel van de tunnels van de Londense metro uit de ondergrondse klei werden gehakt, lieten ingenieurs niet veel extra ruimte over. Sterker nog, ze lieten helemaal geen ruimte over.
Dit maakt het installeren van airconditioningunits op treinen die door diepe tunnels rijden onmogelijk. De tunnels zijn te klein om de hitte te laten ontsnappen, waardoor de metro effectief in een gigantische ondergrondse oven verandert. Als je onoplettend uit het raam kijkt op de Central line, zie je kabels en panelen vlak langs de trein razen. Daarboven houdt de kleverige klei van Londen al die hitte gevangen.
De opwarmende bodem
En die klei is inmiddels opgewarmd. Toen een groot deel van het metronetwerk in centraal Londen aan het begin van de 20e eeuw werd geopend, werden de temperaturen in tunnels en op stations gemeten op ongeveer 14 °C. Maar omdat bijna 80 procent van de energie die wordt afgegeven door treinen, mensen en aanverwante infrastructuur in de Londense klei sijpelt, is deze langzaam opgewarmd. De omgevingstemperatuur van de klei ligt nu tussen de 20 °C en 25 °C.
In tegenstelling tot de Victoria- en Jubilee-lijnen hebben de oudste metrolijnen van Londen, en met name de Central line, het nadeel dat er zeer weinig ventilatieschachten zijn. Omdat de Central line door enkele van de dichtstbevolkte en duurste postcodes van Londen loopt, zijn er nu weinig opties om nieuwe schachten aan te leggen.
Mogelijke oplossingen en innovaties
Als je de warme lucht er niet uit kunt krijgen en het bijna onmogelijk is om koele lucht binnen te laten, wat kan er dan wel gedaan worden? Blijkt wel heel veel.
In 2015 introduceerde TfL een koelingssysteem met ventilatoren op het metrostation St Paul’s. Het systeem, ontworpen door de koelspecialisten van London Underground, trok verse lucht van de straat en pompte water door pijpen met een snelheid van 16 liter per seconde om de lucht met zeven graden te koelen voordat het op platformniveau werd uitgeblazen. Als resultaat is St Paul’s veranderd van een van de heetste stations op de Central line naar een van de koelste.
Om te begrijpen hoe meer delen van de Central line gekoeld kunnen worden, kan men kijken naar de Victoria-lijn:
- Grondwaterkoeling: In 2006 werd een experimenteel systeem geïnstalleerd op station Victoria om de temperaturen in het midden van de perrons te verlagen.
- Ventilatieschachten: In 2011 voltooide TfL de installatie van 13 ventilatieschachten over de hele Victoria-lijn.
- Regeneratief remmen: De nieuwe vloot treinen op deze lijn maakt gebruik van een regeneratief remsysteem, dat stroom teruggeeft aan de rails bij het remmen. Dit is cruciaal, aangezien maar liefst 38 procent van de warmteproductie in de Londense metro wordt veroorzaakt door remmende treinen.
- Luchtcirculatie: Bij recenter geïntroduceerde treinen wordt lucht van onder de trein naar de wagons op hoofdhoogte geleid, wat de luchtstroom tijdens het rijden verbetert.
Vergelijkbare systemen worden gebruikt op de Northern-lijn. De Jubilee-lijn profiteert van het feit dat deze in de jaren 70 is gebouwd, wat betekent dat ingenieurs zich erop richtten om niet opnieuw een benauwde "dodentube" te creëren. Ventilatoren, ventilatieschachten en luchtkoelingssystemen zorgen er samen voor dat de Jubilee-lijn gedurende het jaar gemiddeld 5 °C koeler is dan de Central line.
Maatwerk per station
Voor het grootste deel is TfL echter genoodzaakt om het oververhittingsprobleem van de metro op station-niveau op te lossen. Luchtkoelingsunits zijn nu in gebruik bij zowel Oxford Circus als Green Park tijdens de zomermaanden. Oxford Circus maakt gebruik van een door TfL eigendom zijnd gebouw bovengronds om water in te pompen, terwijl Green Park water onttrekt via boorgaten uit een nabijgelegen aquifer.
Terwijl andere delen van de Londense metro profiteren van investeringen in koeltechnologie of het voordeel dat ze niet omringd zijn door snel opwarmende klei zonder ontsnappingsroute voor warme lucht, blijft de Central line "koken". Het is de perfecte, zweterige storm, en een probleem dat TfL nog lang niet heeft opgelost.
***
Update 10.07.18, 17:20 BST: De Jubilee-lijn is gebouwd in de jaren 70, niet in de jaren 90.
Auteur: James Temperton is de voormalige redacteur nieuws bij WIRED en auteur van The Future of Medicine: How We Will Enjoy Longer, Healthier Lives. Hij heeft een graad in Engelse literatuur van Cardiff University en een master in creative writing. Hij woont in Montréal, Canada.
Waarom is de Central line in Londen zo heet? De wetenschap heeft het antwoord
Bijschrift: Mensen nemen deel aan ‘No Trousers on The Tube Day’ (niet als protest tegen de hitte) in de Londense metro in januari 2017. (JUSTIN TALLIS/AFP/Getty Images)
Londen is heet. En nergens is het heter dan in het benauwde, stinkende helse landschap dat de Central line is. Maar waarom is, van alle metrolijnen in Londen, de Central line zo heet en hels? Simpel gezegd: hij is oud, hij ligt zeer diep onder de grond en TfL (Transport for London) heeft tot nu toe niet veel geld geïnvesteerd in de koeling ervan. En, zoals je zult merken, is het koelen van de metro serieus gecompliceerd en duur.
Extreme temperaturen en EU-normen
Op een netwerk van gruwelijk hete tunnels verbreekt de Central line consistent records. Afgelopen zomer namen Londenaren grimlige genoeg kennis van het feit dat de temperaturen op de gevreesde rode lijn (35,5 °C) de EU-limiet overschreden waarboven het legaal is om koeien, schapen en varkens te transporteren (30 °C).
Het zou geen verrassing mogen zijn – de Central line bereikt routineus gemiddelde temperaturen die te heet zijn voor EU-koeien:
- 30 °C (juli en augustus 2013)
- 30,5 °C (juli 2014)
- 31,04 °C (augustus 2016)
Alleen de Bakerloo-lijn heeft in die periode een maandgemiddelde temperatuur geregistreerd die boven de 30 °C lag (30,91 °C in september 2016).
De invloed van diepte en locatie
Alle heetste metrolijnen van Londen bevinden zich ondergronds. De Central, Bakerloo, Piccadilly, Northern, Waterloo & City, Victoria en Jubilee-lijnen lopen allemaal ondergronds door centraal Londen. Ter vergelijking: de Circle, District, Hammersmith & City en Metropolitan-lijnen, evenals de London Overground, liggen ofwel bovengronds of relatief dicht bij het oppervlak, wat het afvoeren van warme lucht en het binnenlaten van koude lucht een stuk eenvoudiger maakt.
Het koelen van specifiek de Central line vormt een bijna onmogelijke puzzel voor TfL. In de late 19e en vroege 20e eeuw, toen veel van de tunnels van de Londense metro uit de ondergrondse klei werden gehakt, lieten ingenieurs niet veel extra ruimte over. Sterker nog, ze lieten helemaal geen ruimte over.
Dit maakt het installeren van airconditioningunits op treinen die door diepe tunnels rijden onmogelijk. De tunnels zijn te klein om de hitte te laten ontsnappen, waardoor de metro effectief in een gigantische ondergrondse oven verandert. Als je onoplettend uit het raam kijkt op de Central line, zie je kabels en panelen vlak langs de trein razen. Daarboven houdt de kleverige klei van Londen al die hitte gevangen.
De opwarmende bodem
En die klei is inmiddels opgewarmd. Toen een groot deel van het metronetwerk in centraal Londen aan het begin van de 20e eeuw werd geopend, werden de temperaturen in tunnels en op stations gemeten op ongeveer 14 °C. Maar omdat bijna 80 procent van de energie die wordt afgegeven door treinen, mensen en aanverwante infrastructuur in de Londense klei sijpelt, is deze langzaam opgewarmd. De omgevingstemperatuur van de klei ligt nu tussen de 20 °C en 25 °C.
In tegenstelling tot de Victoria- en Jubilee-lijnen hebben de oudste metrolijnen van Londen, en met name de Central line, het nadeel dat er zeer weinig ventilatieschachten zijn. Omdat de Central line door enkele van de dichtstbevolkte en duurste postcodes van Londen loopt, zijn er nu weinig opties om nieuwe schachten aan te leggen.
Mogelijke oplossingen en innovaties
Als je de warme lucht er niet uit kunt krijgen en het bijna onmogelijk is om koele lucht binnen te laten, wat kan er dan wel gedaan worden? Blijkt wel heel veel.
In 2015 introduceerde TfL een koelingssysteem met ventilatoren op het metrostation St Paul’s. Het systeem, ontworpen door de koelspecialisten van London Underground, trok verse lucht van de straat en pompte water door pijpen met een snelheid van 16 liter per seconde om de lucht met zeven graden te koelen voordat het op platformniveau werd uitgeblazen. Als resultaat is St Paul’s veranderd van een van de heetste stations op de Central line naar een van de koelste.
Om te begrijpen hoe meer delen van de Central line gekoeld kunnen worden, kan men kijken naar de Victoria-lijn:
- Grondwaterkoeling: In 2006 werd een experimenteel systeem geïnstalleerd op station Victoria om de temperaturen in het midden van de perrons te verlagen.
- Ventilatieschachten: In 2011 voltooide TfL de installatie van 13 ventilatieschachten over de hele Victoria-lijn.
- Regeneratief remmen: De nieuwe vloot treinen op deze lijn maakt gebruik van een regeneratief remsysteem, dat stroom teruggeeft aan de rails bij het remmen. Dit is cruciaal, aangezien maar liefst 38 procent van de warmteproductie in de Londense metro wordt veroorzaakt door remmende treinen.
- Luchtcirculatie: Bij recenter geïntroduceerde treinen wordt lucht van onder de trein naar de wagons op hoofdhoogte geleid, wat de luchtstroom tijdens het rijden verbetert.
Vergelijkbare systemen worden gebruikt op de Northern-lijn. De Jubilee-lijn profiteert van het feit dat deze in de jaren 70 is gebouwd, wat betekent dat ingenieurs zich erop richtten om niet opnieuw een benauwde "dodentube" te creëren. Ventilatoren, ventilatieschachten en luchtkoelingssystemen zorgen er samen voor dat de Jubilee-lijn gedurende het jaar gemiddeld 5 °C koeler is dan de Central line.
Maatwerk per station
Voor het grootste deel is TfL echter genoodzaakt om het oververhittingsprobleem van de metro op station-niveau op te lossen. Luchtkoelingsunits zijn nu in gebruik bij zowel Oxford Circus als Green Park tijdens de zomermaanden. Oxford Circus maakt gebruik van een door TfL eigendom zijnd gebouw bovengronds om water in te pompen, terwijl Green Park water onttrekt via boorgaten uit een nabijgelegen aquifer.
Terwijl andere delen van de Londense metro profiteren van investeringen in koeltechnologie of het voordeel dat ze niet omringd zijn door snel opwarmende klei zonder ontsnappingsroute voor warme lucht, blijft de Central line "koken". Het is de perfecte, zweterige storm, en een probleem dat TfL nog lang niet heeft opgelost.
***
Update 10.07.18, 17:20 BST: De Jubilee-lijn is gebouwd in de jaren 70, niet in de jaren 90.
Auteur: James Temperton is de voormalige redacteur nieuws bij WIRED en auteur van The Future of Medicine: How We Will Enjoy Longer, Healthier Lives. Hij heeft een graad in Engelse literatuur van Cardiff University en een master in creative writing. Hij woont in Montréal, Canada.
Groetjes,