Hyperloop: So weit ist die Technologie wirklich

Elon Musk hat den Hyperloop als Hoffnungsträger für schnelle und klimaneutrale Mobilität ins Spiel gebracht. Allerorten entstehen Teststrecken, um Transportkapseln durch Vakuumröhren zu jagen. Doch nicht überall, wo Hyperloop draufsteht, steckt Hyperloop drin. [tableofcontents] Hyperloop-Ingenieure lieben Landkarten. Da zeichnen sie dann lauter Schlaufen ein: Ein Loop um diese und jene europäische Hauptstadt und schon ist Europa eine vernetzte Metropolregion. Hyperloop-Ingenieure lieben Simulationen. Unter der Erde, unter Wasser, auf Hochtrassen rasen Menschen in futuristisch aussehenden, elektromagnetisch angetriebenen Kapseln, die durch Röhren schweben. Reisegeschwindigkeit mindestens 700 Kilometer pro Stunde. Und das alles energiesparend, emissionsfrei und zu Ticketpreisen von ein paar Cent pro Kilometer. Hyperloop-Ingenieure lieben Teststrecken. Geplant sind etwa neue Testzentren in West Virginia und Groningen sowie weitere Teststrecken in München und Lausanne. Die ehemalige Transrapid-Strecke im Emsland soll gar zum XXL-Hyperloop-Testgelände werden. Steht damit eine Technologie kurz vor dem Durchbruch, die eine Welt im Klimawandel dringend benötigt, oder ist hier nur geschicktes Marketing und Storytelling für Investoren am Werk? „Die Technologie ist für mich fertig. Es ist bewiesen, dass es funktioniert. Jetzt braucht es mutige Investoren“, sagt Frank Thelen in einem Werbevideo für eine deutsche Hyperloop-Konferenz in die Kamera. Und weiter: „Da es Infrastruktur ist, glaube ich, dass der Staat auch anpacken muss, um das Projekt voranzutreiben.“ Der deutsche Investor ist selbst an dem niederländischen Startup Hardt Hyperloop beteiligt. Spricht man mit Hyperloop-Entwicklern selbst, hört sich die Technologie noch nicht allzu fertig an. Ein Videocall im Juni mit den Köpfen hinter Hardt Hyperloop. CEO Tim Houter und Dominik Härtl, der für das Startup den deutschen Markt erschließen soll. Die beiden haben sich als Bildschirmhintergrund stilecht das Innere einer Hyperloop-Kapsel eingerichtet. Wenige Tage zuvor haben sie das European Hyperloop Center im niederländischen Groningen eingeweiht. Dort soll eine 2,6 Kilometer lange Teststrecke entstehen. Baubeginn Ende 2021. Gefördert wird das Zentrum mithilfe des niederländischen Staates als Teil des Hyperloop-Development-Programms, das Ende 2020 gestartet ist – auch deutsche Unternehmen und Forschungsinstitute sind daran beteiligt. [caption id="attachment_251203" align="alignnone" width="1200"] Tech-Milliardär Elon Musk schaut sich den Protoypen der TU Delft an. 2017 gewann deren Team die Gesamtwertung seines Hyperloop-Wettbewerbs. Das war der Anstoß für die Gründung von Hardt Hyperloop. (Abbildung: Delft Hyperloop)[/caption] Testen, testen, Testen „Hier können wir alle wesentlichen Hyperloop-Technologien testen: Magnetschwebetechnik, Stabilisierung, Antrieb und auch den Aspekt des Spurwechsels. Diesen Spurwechsel konnten wir physikalisch nachweisen, was bisher noch niemandem zuvor gelungen ist“, erklärt Houter. Für ein vollständiges Hyperloop-Netz sei das unerlässlich, denn der Spurwechsel ermögliche es, dass die Fahrzeuge ihre Richtung ändern können. Anders als bei Zügen brauche es dazu keine beweglichen Komponenten, alles beruhe auf magnetischen Kräften. Wie auf der Autobahn könnte so auf der Hauptspur die hohe Geschwindigkeit beibehalten und dann nur zum Abfahren gedrosselt werden. „Was die Technologie betrifft, ist das Schöne am Hyperloop, dass er eine Kombination bereits bestehender Technologien ist. Die Herausforderung besteht darin, diese in einem System zu kombinieren“, sagt Houter. Bevor er Unternehmer wurde, war Houter Teamcaptain des Hyperloop-Teams der Technischen Universität Delft. 2017 hatte er mit seiner Mannschaft die Gesamtwertung des von Tech-Milliardär Elon Musk ausgerichteten Hyperloop-Pod-Wettbewerbs gewonnen. Den Geschwindigkeitsrekord hält allerdings das Team der Technischen Universität München mit 467 Stundenkilometern. „Zwei Leute in eine Kapsel hineinsetzen – das kann jeder machen, das hat wenig mit dem Hochgeschwindigkeitskonzept von Hyperloop zu tun.“ Musk hatte sein Konzept des Hyperloops 2013 öffentlichkeitswirksam vorgestellt. Der Legende nach hatte er jedoch die Hände so voll mit anderen Ventures, von E-Autos bauen bis Satelliteninternet, dass er seine Pläne Open Source zur Verfügung stellte. Trotzdem lud er noch bis vor Kurzem auf dem Gelände seines Weltraumunternehmens SpaceX in Kalifornien zum alljährlichen Wettrennen der schnellsten Hyperloop-Kapseln ein. „Als Elon Musk zum ersten Mal die Idee für den Hyperloop vorstellte, sagten wir uns, dass das die Welt völlig verändern wird“, sagt Houter. Angesichts von Prognosen, dass sich das Verkehrsaufkommen für Personen und Güter bis 2050 mehr als verdoppeln werde und bereits heute ein Viertel der globalen Treibhausgase auf den Transportsektor entfalle, brauche es eine saubere Lösung wie den Hyperloop. Die Baukosten seien vergleichbar mit denen für den Bau einer Hochgeschwindigkeitszugstrecke. [caption id="attachment_251205" align="alignnone" width="1200"] Im November 2020 hat Virgin Hyperloop in Las Vegas zwei Teammitglieder in eine Hyperloop-Kapsel gesetzt. Die Fahrt dauerte nur wenige Sekunden und hatte laut Experten mehr mit Marketing als mit einem Praxistest der Hyperloop-Technologie zu tun. (Abbildung: Youtube / Virgin Hyperloop)[/caption] Erst Blumen, dann Menschen Den Praxistest soll zunächst der Transport von Gütern liefern. Bis 2023 will Hardt Hyperloop eine entsprechende Zertifizierung bekommen. Das Unternehmen hat bereits ein Kooperationsabkommen mit 30 Partnern geschlossen, um eine Pilotstrecke im wichtigsten Frachtkorridor der Niederlande aufzubauen, zwischen dem Flughafen Amsterdam und dem Seehafen Rotterdam. Der Fokus der Machbarkeitsstudie liegt laut Hardt-Manager Härtl auf Gütern mit hoher Wertschöpfung und niedrigem Volumen, die sich etwa auf eine Europalette packen lassen und sowohl schnell als auch sicher transportiert werden sollen, Beispiele wären Blumen, Obst und Gemüse sowie Pakete. Parallel arbeitet das Startup mit an einem europäischen Hyperloop-Standard. So soll sichergestellt werden, dass statt vieler miteinander inkompatibler nationaler Netzwerke ein ganzheitliches europäisches entsteht. Ein essenzieller Faktor sind zudem allgemeine Sicherheitsnormierungen. Ohne sie wird jegliche Hyperloop-Technologie auf der Strecke bleiben. Der tödliche Transrapid-Unfall 2006 im Emsland hat das auf tragische Weise gezeigt. Bis 2025 will die Europäische Kommission einen entsprechenden Rahmen für Passagier- und Güterverkehr per Hyperloop etabliert haben. Dass Personen in eine Hyperloop-Kapsel steigen, damit rechnen Houter und sein Team frühestens ab Ende des Jahrzehnts. Bransos Hyperloop ist kein Hyperloop Andere scheinen da schon weiter zu sein. Im November vergangenen Jahres hat sich der Milliardär Richard Branson dafür feiern lassen, als erster Menschen mit einem Hyperloop transportiert zu haben. Das Modell von Virgin Hyperloop trägt den geschichtsschwangeren Namen Pegasus. Das Medienecho war groß. Der Prototyp soll künftig als Museumsexponat neue Generationen von Ingenieuren inspirieren – wie die Glühbirne von Edison, heißt es in einer Unternehmensmitteilung. „Zwei Leute in eine Kapsel hineinsetzen – das kann jeder machen, das hatte wenig mit dem Hochgeschwindigkeitskonzept von Hyperloop zu tun“, sagt Walter Neu, „und das auf einer geraden Strecke. Das ist sehr weit weg von der Realität.“ Er ist Professor für Physik und Vorsitzender der Gemeinsamen Kommission Engineering Physics, einem kooperativen Studiengang der Universität Oldenburg und der Hochschule Emden/Leer. „Sie waren noch nicht mal am Schweben“, ergänzt im Videocall sein Kollege Thomas Schüning, Professor für Werkstoffkunde, Lasertechnik und Fügetechnik an der Hochschule Emden/Leer. [crosslinks ids="1363106,1388904, 1412268"] Ein Blick auf die von Virgin Hyperloop veröffentlichten Kennzahlen zeigt: Die zwei Testpersonen sind mit der Hyperloop-Kapsel ganze 390 Meter mit einer Geschwindigkeit von 173 Kilometern pro Stunde befördert worden. Das Ganze dauerte 15 Sekunden. Die Schwebetechnologie greife aber erst ab einer Geschwindigkeit von 400 Stundenkilometern, erklärt Schüning. Auch Simulationsvideos, die zeigen, wie Passagiere entspannt durch die Kapsel laufen, sehen Schüning und Neu eher als Effekthascherei: Die Kräfte, die auf die Passagiere wirken, seien eher mit einer Achterbahnfahrt vergleichbar. Daher müssten Passagiere wie im Flieger beim Start in ihrem Sitz angeschnallt sein „Das bringt uns oft zum Schmunzeln, aber es scheint ja gut zu funktionieren, um Venture Capital einzusammeln“, sagt Neu. [caption id="attachment_251202" align="alignnone" width="1200"] Die ehemalige Transrapid-Strecke im Emsland eignet sich laut Wissenschaftlern als Hyperloop-Testgelände. (Abbildung: Martina Nolte / CC-by-sa-3.0)[/caption] XXL-Hyperloopstrecke in Deutschland Die beiden deutschen Wissenschaftler Neu und Schüning haben mit einem Team selbst schon dreimal bei Musks Hyperloop-Pod-Competition teilgenommen und Anfang des Jahres gemeinsam das Institut für Hyperloop Technologie (IHT) ins Leben gerufen. Wie auch Hardt Hyperloop haben sie nach eigener Aussage Musks Wettrennen hinter sich gelassen. Sie konzentrieren sich darauf, die Technologie Realität werden zu lassen, anstatt Geschwindigkeitsrekorden hinterherzujagen, die wenig mit der Idee der Energieeffizienz zu tun haben. „Im Zusammenhang mit dem Hyperloop ist gerne von Geschwindigkeiten von 1.200 Kilometern pro Stunde die Rede, aber das ist reine Vision.“ Mit ihrem Institut sind sie Partner des niederländischen Hyperloop-Development-Programms, aber ihnen schwebt noch Größeres vor: Ihre Vision ist es, die seit 2011 stillgelegte Transrapid-Strecke im niedersächsischen Lathen als Testgelände für den Hyperloop wiederzubeleben. „Es geht kein Weg an einem großen Testgelände vorbei, man kann nicht alles simulieren, die Technologie muss funktionierend zusammengebracht und getestet werden“, sagt Neu. Mit rund 32 Kilometern wäre sie weltweit einzigartig, so Neu, und zehnmal so lang wie die Teststrecken, die andere bisher angekündigt hätten. Hier lasse sich der Hyperloop im Dauerbetrieb testen, da es sich um eine ringförmige, geschlossene Strecke handele, die bereits für die Magnetschwebetechnologie ausgerichtet sei. Das verspreche auch eine „Abkürzung“ in den stets aufwendigen Genehmigungsverfahren. Das Land Niedersachsen unterstützt ihr Vorhaben, dort ein europäisches Forschungszentrum aufzubauen. Zudem läuft bereits ein Logistikprojekt, gefördert mit knapp sieben Millionen Euro, um herauszufinden, wie der Hyperloop am besten für die Warenlogistik eingesetzt werden kann. Denn auch hier gilt: erst Waren, dann Menschen. 1.2000 Km/h sind reine Vision „Im Zusammenhang mit dem Hyperloop ist gerne von Geschwindigkeiten von 1.200 Kilometern pro Stunde die Rede, aber das ist reine Vision“, sagt Wissenschaftler Schüning. „Wir sollten erst mal mit sinnvollen Geschwindigkeiten anfangen – gerade was den Cargo-Transport angeht.“ Für ihn bedeutet das, Güter zunächst mit Geschwindigkeiten zu transportieren, wie sie auch Hochgeschwindigkeitszüge erreichen. Er rechnet vor: Ein Lkw von Hamburg nach München fahre mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 40 bis 50 Kilometern pro Stunde; wenn das Tempo durch den Einsatz des Hyperloops auf 300 bis 400 Stundenkilometer erhöht würde, dann habe das bereits positive Auswirkungen auf Energieeffizienz und Ressourcenschonung. Aber was ist mit dem Schweben? Das sei in Sachen Energieeffizienz nicht entscheidend, erklären die Hyperloop-Experten. „Der Knackpunkt ist der Unterdruck in der Röhre, der den Luftwiderstand und damit den Energieverbrauch stark vermindert, und nicht die Schwebetechnologie. Wir sprechen deshalb lieber von Vacuum-Tube-Transport“, erläutert Neu. Mehr als 80 Prozent des Energieverbrauchs müsse zum Beispiel ein ICE bei 400 Stundenkilometern allein dafür einsetzen, die Luft wegzudrücken. Die Schwebetechnologie komme erst bei höheren Geschwindigkeiten ab 400 Stundenkilometern zum Einsatz, um dem Materialverschleiß unter anderem der Lager in den Rädern entgegenzuwirken, der sonst hohe Wartungskosten verursachen würde. [crosslinks ids="1419079,1384153, 1352550"] Wie auch die niederländischen Gründer von Hardt Hyperloop sehen die deutschen Wissenschaftler den Hyperloop als ergänzenden Verkehrsträger und unerlässlich, wenn die Europäische Union ihren „Green Deal“ umsetzen wolle. Dafür müssten im Transportsektor 90 Prozent der Treibhausgase bis 2050 eingespart werden. Vor diesem Hintergrund sei auch die Kostenfrage beim Hyperloop nur bedingt relevant, denn es „lohne“ sich in Sachen Energieverbrauch. Wenn man zudem die Prognose immens steigender Energiepreise heranziehe, würden sich auch die zweifellos erheblichen Anfangsinvestitionen wieder einspielen lassen. „Wir werden natürlich nicht ein europaweites Netz nur mit Hyperloop erzeugen können, so wie wir es jetzt als Straßensystem haben“, erklärt Schüning. Vielmehr gehe es darum, lange Strecken zwischen bestimmten Logistik-Hubs oder Städten miteinander zu verbinden und die letzte Meile in die Stadt etwa mit einem kleinen E-Lkw oder anderen öffentlichen Nahverkehrsmitteln zu bewältigen sowie die Zahl der Kurzstreckenflüge zu verringern. Sie wollten dabei nicht die Fehler der Transrapid-Macher wiederholen, sondern von Anfang an die Bahn mit an Bord holen. Synergien seien auch mit Flugzeugbauern vorstellbar: „Wenn Sie vom A340 die Flügel abnehmen, haben Sie schon eine fast ideale, druckdichte Hyperloop-Kapsel; die Innenausstattung könnte auch ganz ähnlich wie in der Flugzeugkabine aussehen“, erklärt Hyperloop-Experte Neu. Wollen Menschen in einen Hyperloop steigen? Doch wollen die Menschen überhaupt in einen Hyperloop steigen? Kaum Bedenken äußerten zumindest die Befragten in Deutschland, den USA und Südkorea in einer gemeinsamen Studie zu Mobilitätstrends des Stuttgarter Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation und des Innovationsnetzwerks Futurecar. Länderübergreifend wird ein Hyperloop-System vor allem von den Generationen Y und Z überwiegend als nutzenstiftend erachtet. Mehr als 50 Prozent erwarten einen Massenmarkt für diesen Mobilitätstrend in den kommenden 20 Jahren. Die EU bezeichnet den Hyperloop in ihrer „Sustainable and Smart Mobility Strategy“ als eine „bahnbrechende Zukunftstechnologie“. In den Niederlanden ist der Staat am Aufbau des Testzentrums in Groningen beteiligt. Und in Deutschland? Die FDP hat die Haltung der Bundesregierung in einer sogenannten Kleinen Anfrage bereits zweimal erfragt. Die Antwort lässt sich so zusammenfassen: „Wir beobachten die Lage.“ Auf der Landkarte rund um Lathen müssen Hyperloop-Ingenieure nicht erst Schlaufen einzeichnen, es gibt bereits eine. Aber ob die Transrapid-Strecke zur Hyperloop-Strecke werden kann, ist derzeit nicht absehbar. „Wir müssen gerade den Konsens verankern, dass der Hyperloop eine vernünftige Nachnutzung der ehemaligen Transrapid-Strecke ist“, erklärt Neu. Mehr als eine Milliarde Euro sei in die Transrapid-Strecke geflossen, über die Hälfte davon in die reine Infrastruktur, die inklusive Hochtrasse praktisch komplett vorhanden sei. Das müsste an jeder anderen Stelle mindestens wieder investiert werden, das nötige Land dafür vorhanden sein und dann müssen natürlich auch noch die gesetzlichen Auflagen erfüllt werden. Auch die Jungunternehmer von Hardt Hyperloop sind überzeugt: „Mit einigen Anpassungen könnten wir sie sehr schnell nutzen, das würde eine Menge Kosten und Zeit sparen.“ Doch auf eine Entscheidung müssen sie alle weiter warten; in Deutschland wird im September erst mal gewählt. Der Schwebezustand hält an – für Hyperloop-Ingenieure nichts Neues.