Mobiliteit: In de hyperloop

Niets minder dan een revolutie

Misschien verplaatsen we ons over dertig jaar wel per vacuümbuis. In Groningen gaan jonge ingenieurs experimenteren met de hyperloop. Maar biedt die wel een oplossing voor ons mobiliteitsprobleem?

Artist’s impression van de Hardt Hyperloop © Plompmozes / Hardt Hyperloop

De transportrevolutie van deze eeuw begint in een weiland boven Groningen. Althans, dat is de overtuiging van Tim Houter (27). Tussen de koeien langs het Slochterdiep verheft zich binnenkort een stalen buis op palen, 2,6 kilometer lang en anderhalve meter dik. De witte constructie zal slechts drie meter boven het gras uitkomen, maar de beloften reiken sky high. Het is de testhyperloop van het Delftse bedrijf Hardt, de eerste in zijn soort ter wereld, zegt werktuigbouwkundige Houter in een videogesprek. Hij is ceo van Hardt, dat in korte tijd uitgroeide van studentenclubje tot bedrijf met twintig werknemers en miljoenen tot haar beschikking. ‘Er zijn nog een hoop Delftse mensen van het eerste uur.’

De bedrijfsmissie: het bouwen van een hyperloop. Deze futuristische reisbuis is een concept van de Canadees-Amerikaanse techgoeroe Elon Musk. Het is in feite een magneetzweeftrein, maar dan kleiner, die voortbeweegt in een vacuüm getrokken buis op palen. Zonder luchtweerstand moeten de reiscapsules een snelheid van duizend kilometer per uur gaan halen, vergelijkbaar met het vliegtuig, alleen dan met een laag energiegebruik. Qua technologie is Musks ontwerp niet eens zo vernieuwend: de hyperloop is een samenraapsel van bestaande kennis. Dat is juist het mooie ervan, stelt Houter. ‘Magnetische levitatie is bewezen, vacuümpompen doen het en in het maken van stalen buizen zijn we bedreven. Het is alleen nog zaak deze technologieën samen te voegen.’

Musks hyperloop is open source; de technologie is voor een ieder naar believen te gebruiken. Hij heeft universiteiten en bedrijven opgeroepen de hyperloop te perfectioneren. Bij de eerste ontwerpwedstrijd, in 2017, was het Delftse studententeam over de hele linie de winnaar. ‘Dat was een geweldige kickstart’, vertelt Houter. ‘Kijk wat er sindsdien is gebeurd.’ Dat is nogal wat. Met de aankomende testbaan, een samenwerking tussen overheid, Hardt en private partners als bouwbedrijf Bam, loopt de hyperloop frontier plots door de Groningse klei. Kort nadat Hardt in de prijzen was gevallen, liet het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat een haalbaarheidsstudie uitvoeren. Het advies van tno was destijds om een testfaciliteit op te zetten in Flevoland, die bij succes zou kunnen worden uitgebouwd tot een eerste commerciële verbinding, namelijk tussen Schiphol en Lelystad Airport. De weg naar de hyperloop zit vol valkuilen, schreef tno, maar het onderzoeksinstituut ziet geen ‘fundamentele showstoppers’. Het ministerie volgde het advies op voor een testbaan van zo’n drie kilometer lang, zij het dat de provincie Groningen de aanbesteding won. Intussen haalde Hardt durfkapitaal binnen. Kees Koolen, de grote man achter Booking.com, stak vorig jaar miljoenen in het bedrijf.

In Groningen moeten Houter en zijn team de komende jaren aantonen dat de hyperloop levensvatbaar is, niet alleen technisch maar ook commercieel. Nu heeft Hardt in Delft een testbaan van dertig meter. ‘Daarmee hebben we voldoende bewijs geleverd voor het hyperloopconcept an sich’, legt Houter uit. ‘Alleen de werking van het systeem op hoge snelheid is nog niet bewezen.’ Op de Groningse testlocatie zal worden geëxperimenteerd met snelheden tot zevenhonderd kilometer per uur. Cruciaal zullen de proeven zijn met de zogeheten high speed switch, waarmee reiscapsules in een buizennetwerk van ‘baan’ kunnen wisselen. ‘We willen de hyperloop eerst gaan toepassen op goederentransport. Daar komen minder veiligheidsissues bij kijken. En de buis is smaller dan bij personenvervoer, wat de aanleg goedkoper maakt.’ Daarna volgen de mensen.

Snel en duurzaam – dat is volgens voorstanders het grote voordeel van de hyperloop. Op dezelfde afstand gebruikt een hyperloop een schijntje van de energie die vliegtuigen nodig hebben, zo spiegelen zij voor. ‘We zien de hyperloop in de eerste plaats als een aanvulling op de bestaande infrastructuur’, zegt Houter. ‘Op de wat langere afstanden tussen grote steden, bijvoorbeeld tussen Amsterdam en Berlijn, is het een duurzaam alternatief voor de luchtvaart. Daarnaast kan het uitkomst bieden op afstanden waar dagelijks forenzen eigenlijk te lang duurt.’ Als voorbeeld geeft hij Amsterdam-Eindhoven, een traject waarop zowel het treinverkeer als de snelweg aan zijn taks zit. ‘Met de hyperloop zou het slechts een kwartiertje duren.’

‘Als het technisch allemaal zou kunnen, is de hyperloop een mooi systeem’, zegt Bert van Wee, hoogleraar transportbeleid aan de TU Delft. Vooral de hoge snelheid en de lage CO2-uitstoot ziet hij als pluspunten ten opzichte van de trein, de auto en het vliegtuig. ‘Het succes van de hyperloop zal sterk afhangen van ons luchtvaartbeleid. Gezien de klimaatafspraken is het volstrekt onhoudbaar dat we de luchtvaart ongeremd laten groeien. Als Europa in de toekomst binnen-continentaal vliegverkeer gaat beperken, heeft de hyperloop een sterke positie.’

Er is ook scepsis. Carlo van de Weijer, directeur smart mobility aan de TU Eindhoven, ziet niets in buizentransport. ‘De hyperloop lost geen probleem op. Het is een luxeservice. Even naar Milaan voor een cappuccino, daarna door naar het theater in Berlijn en weer terug naar Amsterdam. Waarom zouden we zulke instant bevrediging faciliteren?’ Flexibiliteit is de achilleshiel van de hyperloop, stelt hij.

‘Amsterdam-Eindhoven duurt met de hyperloop slechts een kwartiertje’

Bij vliegen zitten de kosten in de punten (de vliegvelden), niet in de verbindingslijnen (het luchtruim). ‘Vliegverkeer is daarom schaalbaar. Willen er dagelijks tweehonderd mensen vliegen van Düsseldorf naar Málaga, dan heb je een vliegtuig vol en een businesscase. Bij treinen of hyperloops kan dat niet. Je legt geen sporen- of buizentraject aan tussen Düsseldorf en Málaga voor tweehonderd reizigers per dag.’ Net als treintracés liggen de routes van hyperloops vast. In starheid zit geen toekomst, stelt Van de Weijer. ‘Ik heb weleens gekscherend gezegd dat we beter het hele spoor kunnen asfalteren om er elektrische Flixbussen te laten rijden.’

Volgens Houter belooft een hyperloopnetwerk juist wel flexibiliteit. Dat zit ’m in de eerdergenoemde high speed switch die baanwisselingen mogelijk maakt. Op plekken waar de buis zich vertakt, kunnen capsules de ‘afslag’ nemen naar een buis met een andere bestemming. ‘Reizigers hoeven niet over te stappen op verschillende eindpunten, maar gaan in één keer naar hun bestemming. Het netwerk zal uiteindelijk meer lijken op een snelweg dan op het spoor.’

Bij een hyperloop kunnen meer voertuigen achter elkaar vertrekken dan bij treinverkeer, zegt hij. Bij een gelijk aantal reizigers biedt dat grote flexibiliteit: niet één grote trein richting eindpunt X, maar een veelvoud aan capsules met een veelvoud aan bestemmingen. Het gemak zit ook in vertrektijden en incheckprocedures, vervolgt Houter. ‘In een Europees netwerk zou je in elke stad maximaal vijf minuten hoeven te wachten, vergelijkbaar met de metro. Dat is heel anders dan een trein of vlucht die je moet halen.’

We kregen de trein, de fiets, de auto, het vliegtuig en toen… niets. Geen vliegende auto’s, laat staan jetpacks. Waar blijft de volgende transportrevolutie? Zo snel gaat verandering niet, relativeert hoogleraar Bert van Wee. ‘Tussen de overgang van het ene dominante vervoersmiddel naar het andere zit al gauw vijftig jaar. Transportsystemen ontwikkelingen zich geleidelijk. De eerste trein reed tussen Amsterdam en Haarlem. Vervolgens duurde het decennia voordat er in Nederland een spoorwegennetwerk lag.’ Een verklaring voor de ogenschijnlijke stagnatie is ruimtegebrek, oppert hij. ‘In de negentiende eeuw was het geen enkel probleem om treinsporen aan te leggen in een nagenoeg leeg landschap. En vliegtuigen zijn makkelijker in te passen omdat die geen infrastructuur nodig hebben, alleen luchthavens om te landen.’

Dat stelt de hyperloop voor een probleem. Hoe leg je een buizennetwerk aan in een land waar op elke vierkante meter een bestemmingsplan rust? ‘Er komt veel bij kijken’, zegt Wouter Metzlar, consultant bij Berenschot en gespecialiseerd in mobiliteit. ‘Je moet grond verwerven en in de steden vertrekstations bouwen. Wat dat betreft heeft de hyperloop het voordeel dat de infrastructuur relatief weinig ruimte inneemt. Je kunt een traject aanleggen langs de snelweg of het spoor.’ Volgens Hardt is grofweg zeventig procent van een toekomstig hyperloopnetwerk in te passen binnen de bestaande infrastructuur. ‘Op drukke plekken kan de hyperloop ondergronds gaan’, suggereert Houter. ‘De kosten van tunnels worden bepaald door de diameter, dus ondergrondse hyperloopbuizen zijn een stuk goedkoper dan treintunnels.’

Er worden wel meer praktische kanttekeningen bij de hyperloop geplaatst. Houter heeft steevast een antwoord paraat. Veiligheidsrisico’s? ‘Het is een volledig gecontroleerde omgeving waarop storm geen invloed heeft, veiliger dan auto, trein of vliegtuig.’ Een gat in de buis? ‘Bij een klein lek zijn de vacuümpompen sterk genoeg om de lucht weg te zuigen.’ Sabotage? ‘Treinsporen zijn kilometerslang en worden niet opgeblazen.’ Een catastrofe? ‘In een vliegtuig zit je ook opgesloten in een metalen buis, maar dan op tien kilometer hoogte.’ Scherpe bochten bij hoge snelheden? ‘Dan minderen we toch wat vaart – scheelt maar een paar minuten.’

Het is ingenieurs eigen om tegenover elke bedenking een technische oplossing te stellen, maar voor het welslagen van de hyperloop is meer nodig, weet ook Houter. Eigenlijk is de grootste uitdaging, zegt hij, ‘om alle partijen opgelijnd te krijgen voor de aanleg van de eerste route’. Om die reden werkt Hardt samen met uiteenlopende partijen. ‘Samen willen we een breed gedragen systeem creëren, zodat de kans op implementatie groter is.’

Is de hyperloop in 2050 operationeel? ‘Zeker, absoluut’

Extra netelig is dat de hyperloop om internationale samenwerking vraagt. Dat belooft wat, gezien de vergeefse pogingen een geolied treinnetwerk in Europa van de grond te krijgen. ‘In de afgelopen honderdvijftig jaar heeft elk land zijn eigen spoor aangelegd, met grote verschillen in techniek en dienstregeling’, verklaart Metzlar die patstelling. ‘Het voordeel van de hyperloop is dat hij nieuw is.’ Op aandringen van onder meer Hardt werkt de Europese Unie alvast aan een standaardisering voor de hyperloop. Verstandig, stelt Metzlar, maar bij internationale infrastructuur komt meer kijken. ‘Bij de afstanden waarop de hyperloop nuttig is, heb je in Europa al gauw te maken met drie of vier landen, die elk hun eigen besluitvorming, procedures en prioriteiten hebben.’

Lastig genoeg dus. Waarom houden we het niet bij de hogesnelheidslijn (hsl)? ‘Die is echt niet zomaar aangelegd’, benadrukt Metzlar. ‘De hsl heeft een aparte infrastructuur nodig en dure treinstellen, dat vraagt ook om miljardeninvesteringen.’ De trein is bovendien beperkt, zegt hij. Alleen op afstanden van tussen de zes- en achthonderd kilometer is de hsl een alternatief voor het vliegtuig, zo wijst onderzoek uit. ‘Ik kan me voorstellen dat men zegt: als we toch een nieuwe lijn aanleggen, kiezen we voor de hyperloop.’

I n een wereld waarin alleen een pandemie de ongeremde groei van onze verplaatsingen kan temperen, breken velen het hoofd over de toekomst van mobiliteit. De hyperloop staat nog in de kinderschoenen, maar voor afwachten is geen tijd, waarschuwt de Mobiliteitsalliantie. Dit gelegenheidscollectief van vervoersbedrijven en belangenclubs, van de NS en de anwb tot Rover en de Fietsersbond, drukte vorig jaar een ‘Deltaplan 2030’ in de handen van minister Cora van Nieuwenhuizen van Infrastructuur en Waterstaat. Daarin schrijft de alliantie dat overvolle wegen, treinen en fietspaden nu al dwingen tot grote investeringen. ‘De situatie verslechtert in een rap tempo en op meerdere plekken is de rek nu al uit het systeem.’ Een grootscheepse ommezwaai is nodig, stellen de partijen. Het prijskaartje van hun deltaplan: 56 miljard euro extra in de komende twintig jaar.

De Mobiliteitsalliantie pleit voor een verregaande flexibilisering van vervoer, waarbij reizigers vaker wisselen van transportmiddel. Als we willen voorkomen dat Nederland dichtslibt, moeten trein, (deel)auto, bus, metro en (deel)fiets beter op elkaar aansluiten. In het plan is een grote rol weggelegd voor ‘hubs’, waar vervoersdiensten en voorzieningen samenkomen. Het deltaplan stoelt op de filosofie van Mobility as a Service, kortweg MaaS. Het idee is dat reizigers via één app en één abonnement de ideale route uitstippelen. Op een denkbeeldige ochtend zou je bijvoorbeeld met de (zelfrijdende) deelauto naar een hub reizen, daar overstappen op de trein (of hyperloop!) en bij aankomst met een deelfiets naar je bestemming rijden.

Het deltaplan is wat lauw ontvangen door de minister, die de gevraagde investeringen te gortig vindt. Van de Weijer van de TU Eindhoven vindt de noodkreet bovendien ‘schromelijk overdreven’. ‘Dat het openbaar vervoer vastloopt, is behoorlijk kwalijke nonsens. Ook voor files geldt dat ruim de helft van de economische schade voor rekening komt van persoonlijke keuzes.’ Hij voorziet, tegendraads, dat Nederlanders niet massaal afscheid gaan nemen van hun auto en het flexen omarmen. ‘Klassieke voordelen van openbaar vervoer, zoals veiligheid, klimaatbelasting en gelegenheid om onderweg te werken, vallen weg zodra auto’s zelfstandig en elektrisch rijden. Ik geef je op een briefje dat autorijden op termijn niet minder veilig en schoon is dan de trein.’

Ook de MaaS-filosofie heeft wat van haar glans verloren. In mobiliteitskringen wordt zij al lange tijd met grote beloften aangekondigd, maar noemenswaardig resultaat blijft uit. Het heeft iets van een modegril, vreest hoogleraar Van Wee. ‘Handig hoor, zo’n app. Maar het gros van onze verplaatsingen is repetitief. Mobiliteitsgedrag is bij uitstek gewoontegedrag. MaaS is vooral nuttig voor ongebruikelijke reizen, als je bijvoorbeeld ergens in het land een afspraak hebt.’

In zijn verwachtingen van de toekomst is de hoogleraar bescheidener dan de Mobiliteitsalliantie of de pleitbezorgers van de hyperloop. Hij voorziet dat een paar trends doorzetten, zoals de afbouw van fossiele brandstoffen, de opkomst van de (elektrische) fiets en de slinkende rol van de auto in binnensteden. ‘De vuistregel bij voorspellen: kijk hetzelfde aantal jaren terug in de tijd. Hoeveel anders was het transportsysteem in 1990? Een wijze les voor degenen die denken dat alles er over dertig jaar heel anders uitziet.’

Toch gaat Hardt voor niets minder dan de revolutie. ‘Zeker, absoluut’, antwoordt Houter op de vraag of in 2050 een hyperloop operationeel is. ‘Tegen die tijd zullen er meerdere lijnen in Europa zijn, het begin van een Europees netwerk.’ Zijn redenering is simpel. ‘De EU wil in 2050 klimaatneutraal zijn, dan kunnen we niet op deze manier doorgaan met de luchtvaart. Tegelijk blijft goederentransport toenemen en zijn we met steeds meer mensen, die ook vaker en verder willen reizen.’ Die optelsom maakt de hyperloop volgens hem onweerstaanbaar.

Evenwel moeten de palen van de hyperloopbaan in de Groningse polder nog geslagen worden. Bestuurlijke kwesties komen al om de hoek kijken, van bewonersinspraak tot grondeigendom. Een participatietraject gaat aan de bouw vooraf. De eerste omwonenden voelen zich al benadeeld, berichtte RTV Noord, omdat een lange buis straks hun uitzicht ‘verkracht’. Grote ideeën stuiten op kleine hinderpalen. Maar Houter twijfelt er niet aan dat de hyperloop er gaat komen, en snel ook. ‘Als de eerste route eenmaal is aangelegd, zal de hyperloop iedereen overtuigen van zijn potentie.’