Hyperloop-studie: Amsterdam naar Brussel in minder dan 30 minuten

Een hyperlus kan de reistijd tussen Amsterdam en Brussel, Duisburg, Düsseldorf en andere plaatsen terugbrengen tot minder dan 30 minuten, zo blijkt uit een verkennende studie die in opdracht van de provincie Noord-Holland is uitgevoerd. Dit vervoermiddel opent een groot aantal mogelijkheden, aldus de provincie.

“We weten dat mensen bereid zijn om maximaal een uur naar hun werk te reizen. Met een hogesnelheidshyperlus zou je in die tijd veel grotere afstanden kunnen afleggen. Dat klinkt veelbelovend. Daarom gaan we met andere overheden in gesprek om dit onderzoek te bevorderen”, aldus Jeroen Olthof, gedeputeerde Mobiliteit van de Provincie Noord-Holland.

De hyperlus bestaat uit een magnetische trein die met snelheden tot 1.000 kilometer per uur door een drukbuis rijdt. Het concept werd voor het eerst geïntroduceerd door Tesla-oprichter Elon Musk, en het Delftse bedrijf Hardt Hyperloop ontwikkelt het idee sinds 2016.

Volgens de onderzoekers zou een Hyperloop uiteindelijk Amsterdam kunnen verbinden met heel Nederland en Europa, wat de economie van de Amsterdamse metropoolregio een impuls kan geven. Deze verbinding zou Schiphol ook in staat kunnen stellen om op een duurzame manier internationale routes aan te bieden, die volledig in de plaats komen van korteafstandsvluchten.

De provincie zal met andere partijen spreken over het voortzetten van de studie van dit vervoerssysteem in de nabije toekomst.

Wat is Hyperloop?

Hyperloop is een nieuwe vorm van grondvervoer die momenteel door een aantal bedrijven wordt ontwikkeld. Het zou passagiers kunnen zien reizen met een snelheid van meer dan 700 mijl per uur in een zweefcapsule die in reusachtige lagedrukslangen, boven of onder de grond, rondrijdt.

Wat maakt Hyperloop anders?

Er zijn twee grote verschillen tussen Hyperloop en de traditionele rail. Ten eerste reizen de pods die passagiers vervoeren door buizen of tunnels waaruit het grootste deel van de lucht is verwijderd om de wrijving te verminderen. Hierdoor zouden de pods tot 750 mijl per uur moeten kunnen reizen.

Ten tweede zijn de pods, in plaats van gebruik te maken van wielen zoals een trein of auto, ontworpen om op luchtski’s te zweven, waarbij hetzelfde basisidee wordt gebruikt als bij een airhockeytafel, of gebruik wordt gemaakt van magnetische levitatie om de wrijving te verminderen.

Wat zijn de voordelen van Hyperloop?

Voorstanders stellen dat Hyperloop goedkoper en sneller zou kunnen zijn dan reizen per trein of auto, en goedkoper en minder vervuilend dan vliegreizen. Ze beweren dat het ook sneller en goedkoper is om te bouwen dan de traditionele hogesnelheidstrein. Hyperloop zou daarom gebruikt kunnen worden om de druk op de wegen te verminderen, waardoor het reizen tussen de steden makkelijker wordt en er mogelijk grote economische voordelen ontstaan.

Wanneer komen de eerste Hyperloops beschikbaar?

Een aantal verschillende bedrijven werkt eraan om het idee om te zetten in een functionerend commercieel systeem.

De Hyperloop-technologie is nog steeds in ontwikkeling, hoewel het basisconcept al vele jaren bestaat. Op dit moment is de eerste Hyperloop waarschijnlijk in 2020 operationeel, maar de meeste diensten zullen naar verwachting later beschikbaar komen, omdat het testen van de technologie nog in de kinderschoenen staat.

Waar zullen de Hyperloop-diensten draaien?

Het is nog steeds niet duidelijk waar Hyperloops daadwerkelijk zal worden gevestigd, maar een aantal bedrijven heeft routes geschetst in de VS, Europa en elders. Mogelijke routes zijn New York naar Washington DC, Pune naar Mumbai, Kansas City naar St Louis, Bratislava naar Brno, Vijaywada en Amaravati, en nog veel meer.

Wat is de geschiedenis van Hyperloop?

Het idee om lagedruk- of vacuümbuizen te gebruiken als onderdeel van een transportsysteem heeft een lange erfenis. De Crystal Palace pneumatische spoorweg gebruikte in 1864 luchtdruk om een wagon omhoog te duwen (en een vacuüm om hem terug naar beneden te slepen) in het Victoriaanse zuiden van Londen. Vergelijkbare systemen die gebruik maken van pneumatische buizen voor het versturen van post en pakketten tussen gebouwen zijn sinds het einde van de negentiende eeuw in gebruik en zijn nog steeds te zien in supermarkten en banken om geld te verplaatsen vandaag de dag.

Een duidelijke voorloper van de Hyperloop is het ‘vactrain’-concept dat Robert Goddard in het begin van de twintigste eeuw ontwikkelde; sindsdien zijn veel vergelijkbare ideeën voorgesteld zonder veel succes.

Het was echter ondernemer Elon Musk die met zijn ‘Hyperloop Alpha’ paper in augustus 2013 echt de interesse in het concept aanwakkerde, waarin hij uiteenzette hoe een modern systeem zou werken – en hoeveel het zou kosten.

Wat is Hyperloop Alpha?

In zijn Hyperloop Alpha paper zette Musk de case uiteen voor een dienst tussen Los Angeles en San Francisco, die goedkoper en sneller zou zijn dan een voorgestelde hogesnelheidslijn. Hij betoogde dat zijn Hyperloop veiliger, sneller, betaalbaarder, weerbestendig en minder storend zou kunnen zijn voor mensen die langs de route wonen.

Muskus zei dat een Hyperloop-dienst het antwoord zou kunnen zijn om te reizen tussen steden die minder dan ongeveer 1500 km of 900 mijl van elkaar verwijderd zijn; verder dan dat, zou de supersonische luchtreis efficiënter zijn, zei hij.

“Kort van het uitzoeken van echte teleportatie, die natuurlijk zou geweldig zijn (iemand doe dit alstublieft), de enige optie voor supersnelle reizen is het bouwen van een buis over of onder de grond die een speciale omgeving bevat,” schreef Musk. Niemand is helaas ver gekomen met het idee van teleportatie, maar een aantal bedrijven heeft het potentieel van Hyperloop aangegrepen.

Hoe werkt een Hyperloop-buis?

Het basisidee van Hyperloop zoals Musk dat voor ogen heeft, is dat de passagierscapsules of -capsules door een buis reizen, boven of onder de grond. Om de wrijving te verminderen, wordt de meeste – maar niet alle – lucht uit de buizen verwijderd door middel van pompen.

Het overwinnen van de luchtweerstand is één van de grootste vormen van energiegebruik bij hoge snelheidsreizen. Vliegtuigen klimmen naar grote hoogten om door minder dichte lucht te reizen; om een vergelijkbaar effect op de grond te creëren, sluit Hyperloop de capsules in een buis met verminderde druk, waardoor de treinen effectief met vliegtuigsnelheden kunnen reizen terwijl ze nog steeds op de grond staan.

In Musk’s model is de druk van de lucht in de Hyperloopbuis ongeveer een zesde van de druk van de atmosfeer op Mars (een opmerkelijke vergelijking, want Mars is een ander belang van Musk). Dit betekent een werkdruk van 100 pascal, wat de luchtweerstand met 1000 keer vermindert ten opzichte van de omstandigheden op zeeniveau, en zou gelijk staan aan het vliegen boven 150.000 voet.

Hoe werken Hyperloop-capsules?

De Hyperloop-capsules in Musk’s model zweven boven het oppervlak van de buis op een set van 28 luchtdragende ski’s, vergelijkbaar met de manier waarop de puck net boven de tafel zweeft bij een airhockeywedstrijd. Een groot verschil is dat het de pod is, niet de baan, die het luchtkussen genereert om de buis zo eenvoudig en goedkoop mogelijk te houden. Andere versies van Hyperloop gebruiken magnetische levitatie in plaats van luchtski’s om de passagierspods boven de baan te houden.

De pod zou zijn initiële snelheid krijgen van een externe lineaire elektrische motor, die hem zou versnellen tot ‘hoge subsonische snelheid’ en hem dan om de 70 mijl of zo een boost zou geven; tussendoor zou de pod in het nabije vacuüm meekomen. Elke capsule zou 28 passagiers kunnen vervoeren (andere versies hebben als doel om tot 40 passagiers te vervoeren) plus wat bagage; een andere versie van de capsules zou vracht en voertuigen kunnen vervoeren. De capsules zouden om de twee minuten vertrekken (of om de 30 seconden bij piekgebruik).

Hoe zou Hyperloop worden aangedreven?

De pods krijgen hun snelheid van een externe lineaire elektromotor — in feite een ronde inductiemotor (zoals die in de Tesla Model S) die plat wordt gerold. Onder Musk’s model zou de Hyperloop worden aangedreven door zonnepanelen op de bovenkant van de buis, waardoor het systeem meer energie zou kunnen opwekken dan nodig is om te draaien.

Waarin verschilt de Hyperloop van hogesnelheidstreinen?

Voorstanders stellen dat de Hyperloop aanzienlijk beter is dan de hogesnelheidstrein. Het is goedkoper en energiezuiniger omdat het spoor onder andere niet continu stroom hoeft te leveren aan de pods en omdat de pods elke 30 seconden kunnen vertrekken, lijkt het meer op een on-demand service. Het is ook potentieel twee of drie keer zo snel als zelfs een hogesnelheidsspoor (en tien keer zo snel als een reguliere treindienst).

Hoeveel zou een Hyperloop kosten om te bouwen?

Voor de Hyperloop van LA naar San Francisco die Musk voor ogen had, bedacht hij een prijskaartje van minder dan 6 miljard dollar. Musk voorzag een reistijd van LA naar San Francisco van een half uur met elke 30 seconden een vertrek in een capsule, met elk 28 passagiers.

Door de kapitaalkosten over 20 jaar te spreiden en er operationele kosten aan toe te voegen, kwam Musk met het cijfer van $20 plus exploitatiekosten voor een enkele reis op de passagier Hyperloop.

Het grootste deel van de kosten van het systeem ligt in de bouw van het buizennetwerk: de totale kosten van de buis, pilaren, vacuümpompen en stations werden berekend op iets meer dan $4 miljard voor de passagiersversie van Hyperloop ($7 miljard voor een iets grotere versie die ook vracht kon meenemen). De kosten van de capsules werden op ongeveer $1.35m per stuk gezet; met 40 nodig voor de dienst, zijn de kosten hiervan rond de $54m (of $70m voor een mix van passagiers- en vrachtcapsules). Dat is minder dan 9% van de kosten van het voorgestelde hogesnelheidsspoorwegsysteem voor passagiers.

Hoe zal het voelen om te reizen in een Hyperloop?

Critici van Hyperloop hebben gewaarschuwd dat reizen in de buis een ongemakkelijke ervaring kan zijn, vanwege misselijkheid veroorzakende versnelling, plus zijdelingse G-kracht in bochten op de route. Virgin Hyperloop One zegt echter dat een reis via Hyperloop ongeveer hetzelfde zal voelen als het rijden in een lift of een passagiersvliegtuig.