SZ-Kolumne: "Theorie und Praxis": Braucht Europa Hyperloops?

In der EU arbeiten die ersten Firmen an Kapseln und Teststrecken für Hyperloops. Was für und gegen die Reisen in der Vakuum-Röhre spricht.

Passagiere, die mit 1000 Kilometer pro Stunde in schnittigen Kapseln durch eine Vakuumröhre rasen, wetterunabhängig, klimaneutral: Diese Vision des "Hyperloops" wurde unter anderem von Tesla-Chef Elon Musk 2013 präsentiert. Als erste Strecke für das Verkehrsmittel schlug er die 570 Kilometer zwischen Los Angeles und San Francisco vor. Mittlerweile ist auch eine 300 Kilometer lange Trasse zwischen den kanadischen Städten Calgary und Edmonton im Gespräch, die bislang nur mit einer Autobahn verbunden sind.

Könnte die Technik auch für Europa eine Option sein? Das glauben zumindest mehrere europäische Start-ups, die derzeit an eigenen Hyperloop-Systemen arbeiten. Auch die EU-Kommission hat ein erstes Forschungsprojekt aufgelegt.

Allerdings sind die Hürden für die Umsetzung groß. Da wäre zunächst die Konkurrenz durch andere Verkehrsmittel. Im Vergleich zu den USA ist das Schienennetz in der EU viel dichter ausgebaut, viele Städte sind mit Hochgeschwindigkeitstrassen verbunden. "Wenn ein Zug länger als drei Stunden braucht, bevorzugen die Menschen das Flugzeug", sagt Juan Vicén von der Hyperloop-Firma Zeleros aus Valencia. Im Gegensatz zum Flugzeug ließe sich ein Hyperloop jedoch allein mit erneuerbaren Energien betreiben. Zeleros ging einst aus einem Design-Wettbewerb Elon Musks zur Entwicklung erster Hyperloop-Kapseln hervor. Vicén hält Hyperloops vor allem für Distanzen von 400 bis 1500 Kilometer für überlegen, etwa um europäische Hauptstädte wie Paris und Madrid miteinander zu verbinden. Die Firma will nun eine drei Kilometer lange Teststrecke in Spanien bauen.

Die wenigen Sitzplätze in den Kapseln führen zu einer vergleichsweise niedrigen Kapazität

Ein wichtiges Argument für Hyperloops ist ihre Energieeffizienz. So soll die Luft aus der Röhre gepumpt werden, um weniger als ein Zehntel des Umgebungsdrucks zu erreichen oder gar ein komplettes Vakuum. Das senkt den Luftwiderstand bei der Fahrt. Zusätzlich sollen die Kapseln reibungslos auf Elektromagneten durch die Röhren schweben. Ein Forscherteam der Schweizer Hochschule EPFL schätzt, dass ein Hyperloop auf diese Weise zwischen 10 und 50 Wattstunden Energie pro Kilometer und Passagier benötigen würde, im Vergleich zu 100 Wattstunden bei einem Elektroauto und mehr als 500 bei einem Flugzeug. Eine erste 120-Meter-Teststrecke im Maßstab 1:16 hat die EPFL bereits gebaut.

Mit einer Länge von 500 Metern deutlich größer ist die "Dev Loop"-Teststrecke bei Las Vegas, auf der Ende 2020 erstmals Menschen unterwegs waren. Eine Kapsel der Firma Virgin Hyperloop beschleunigte zwei Passagiere auf bis zu 172 km/h. Angestrebt werden bis zu 1200 Stundenkilometer. Ein Team der TU München erreichte auf einer Teststrecke von Space-X mit einer unbemannten Kapsel 467 km/h.

Das klingt beeindruckend, bewegt sich aber nach wie vor im Bereich von Magnetschwebebahnen wie dem Transrapid. In Japan wird derzeit eine 286 Kilometer lange Magnetschwebebahnlinie von Tokio nach Nagoya gebaut, auf der ab 2027 durchschnittlich 420 km/h erreicht werden sollen. Ob Hyperloops da auch ökonomisch mithalten können, hängt wesentlich von ihrer Kapazität ab. Eine Abschätzung des Verkehrsforschers Ingo Hansen von der Universität Delft fällt wenig schmeichelhaft aus. Bei 28 Sitzplätzen in einer Kapsel, wie von Musk vorgeschlagen, und zwölf Starts pro Stunde, könnte ein Hyperloop maximal 336 Passagiere pro Stunde in einer Richtung transportieren. Eine Bahnlinie erreicht Werte zwischen 5000 und 10 000 Passagiere pro Stunde. Damit könnten Hyperloops nicht mehr als fünf Prozent des derzeitigen Passagieraufkommens im Luftverkehr und in Hochgeschwindigkeitszügen auf europäischen Hauptverkehrsrouten abdecken, schreibt Hansen im Fachmagazin Transportation Planning and Technology. Mittlerweile streben Hyperloop-Unternehmen aber auch mehr Sitzplätze an; Zeleros plant etwa Kapseln mit bis zu 200 Sitzplätzen, die 24 Mal in der Stunde starten sollen.

Booster-Stationen oder Batterien: Die Energieversorgung ist noch offen

In den Niederlanden wird derzeit zwischen dem Hafen von Rotterdam und Amsterdam eine Cargo-Hyperloop-Strecke für den Güterverkehr untersucht. Der Ökonom Walther Ploos van Amstel von der Fachhochschule Amsterdam nennt den Hyperloop einen "Gamechanger" für den Transportsektor, vergleichbar mit dem Container in den 1960ern. "Fracht wird zuerst transportiert werden, auch weil die Anforderungen nicht so hoch sind wie bei Passagieren", sagt Juan Vicén von Zeleros.

Vor allem für längere Distanzen ist allerdings die Energieversorgung von Hyperloop-Reisen noch offen. Musks ursprüngliches Konzept sieht vor, die Kapseln beim Start magnetisch zu beschleunigen und an "Booster-Stationen" etwa alle 100 Kilometer erneut von außen anzuschieben. Solarmodule an der Röhre sollen den Strom dafür produzieren. Zeleros will die Kapseln zusätzlich mit Batterien ausstatten, damit diese ihre Reisegeschwindigkeit nach dem Start selbst halten können. Das soll auch die Baukosten für die Röhre senken.

Die EU-Kommission lässt Hyperloops derzeit im Forschungsprojekt "Hypernex" untersuchen. Neben Universitäten sind darin die vier Hyperloop-Start-ups aus der EU vertreten, Zeleros aus Spanien, Hardt aus den Niederlanden, Transpod aus Frankreich und Nevomo aus Polen. María Luisa Martínez Muneta von der polytechnischen Universität Madrid, die Hypernex koordiniert, schätzt, dass bis 2025 erste Teststrecken in der EU in Betrieb sein könnten und bis 2030 die ersten Passagierverbindungen. "Das ist sehr ambitioniert", räumt die Forscherin jedoch ein.