Hyperloop in der Logistik: Werden Gütertransporte eine Geschwindigkeit von 1.200 km/h erreichen?

Der Hyperloop ist auf dem Weg, die Logistik zu revolutionieren. Dieses innovative System, eine Magnetschwebebahn im Tunnel, soll den Gütertransport grundlegend transformieren, die Schadstoffemissionen begrenzen und gleichzeitig den Luft- und Landverkehr entlasten.

Mit der Hyperloop-Technologie werden Transportmittel entwickelt, bei denen Transportkapseln über magnetische Levitation in einem Röhrensystem mit Teilvakuum angetrieben werden, um sich mit hoher Geschwindigkeit fortzubewegen: Das System soll eine Geschwindigkeit von 1.200 km/h erreichen und das mit Rekordzeiten in der Beschleunigung. Um den Transport von Gütern zu beschleunigen, nutzt der Hyperloop innovative Techniken wie Druckausgleichssysteme, elektrischen Antrieb und Magnetismus.

Aufgrund seiner potenziellen Vorteile könnte der Hyperloop für Innovationen in der Logistik von großer Bedeutung sein. Laut dem Institut für Hyperloop-Technologie ist dieses neue Transportsystem „der Schlüssel zu einem nachhaltigen Fernverkehr. Zudem könnte es einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung des von der Europäischen Kommission für 2030 und 2050 festgelegten Ziels der Treibhausgasreduzierung leisten.“ Aber ist diese Technologie auch in naher Zukunft realisierbar? Ob sie bereits in großem Maßstab umgesetzt werden kann, ist noch nicht absehbar, Tatsache ist aber, dass sich immer mehr Projekte und Prototypen in der Entwicklung befinden.

Hyperloop-Anwendungen in der Logistik

Der Hyperloop kann eine Antwort auf logistische Herausforderungen wie die Verkürzung der Auftragslieferzeiten oder die durch den Warentransport verursachte Umweltverschmutzung sein. Mit dieser Technologie könnten Güter mit hoher Geschwindigkeit zwischen zwei oder mehreren Logistikzentren befördert werden, was die nachteiligen Auswirkungen des Verkehrs auf die Logistik reduzieren würde. Dabei sollen die Nutzlasten in Kapseln befördert werden, welche durch Tunnelröhren schießen.

Zudem könnte sich die Hyperloop-Technologie als energiesparende Alternative für logistische Langstreckentransporte, die derzeit per Lkw, Güterzug oder Flugzeug durchgeführt werden, etablieren. Dieses futuristische Verfahren soll den Güterverkehr revolutionieren, indem es in Rekordzeit Güter bewegt und das hocheffizient.

Für den Einsatz von Hyperloop-Prototypen wird in einer geschlossenen Röhre mit einer Vakuumpumpe eine Umgebung weitgehend ohne Luftwiderstand geschaffen. In dieser Röhre befindet sich eine Kapsel, die durch Magnetschwebetechnik fortbewegt wird. Ein Elektromotor sorgt dafür, dass dieses Transportsystem mit sehr hohen Geschwindigkeiten angetrieben wird, da es keine Reibung und praktisch keinen Luftwiderstand gibt. Und was noch viel wichtiger ist: Es handelt sich um ein hochgradig energieeffizientes System.

Laut Mario Paolone, Professor an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (Schweiz), gehört der geringe Energieverbrauch zu den herausragenden Vorteilen des Hyperloops. „Der Druck kann in einer begrenzten Hyperloop-Umgebung optimal gesteuert werden [...] Diese Druckregelung kann den Energiebedarf erheblich reduzieren und den Betrieb des gesamten Systems damit optimieren. So wird es zum energieeffizientesten Transportmittel für den intrakontinentalen Verkehr”, argumentiert der Autor in der wissenschaftlichen Veröffentlichung Design of a hyperloop system MockUp.

Hyperloop und Gütertransport

Bei erfolgreicher Umsetzung soll der Hyperloop in der Logistik den Langstreckentransport ersetzen. Im Gespräch mit Mecalux hob Paolone hervor, dass diese Technologie von großer Bedeutung für einen nachhaltigen Güterverkehr sein kann: „Im Vergleich zu allen anderen Verkehrssystemen hat der Hyperloop im Hinblick auf den Güterverkehr das Potenzial, den geringsten Kohlenstoff-Fußabdruck pro beförderter Masseneinheit zu erzielen. Zudem könnte seine schnelle Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit effizienten Versandverfahren gekoppelt werden.“

Der Hyperloop würde nicht nur die Umweltbelastungen verringern, sondern auch den Gütertransport beschleunigen. Der Hyperloop-Fachartikel: The innovative logistic technology aus dem Journal of Road and Traffic Engineering vergleicht die Technologie mit den herkömmlichen Transportmitteln. „Der Hyperloop hat sich als eine Option erwiesen, die den bestehenden Verkehrssystemen überlegen ist, da er bei vergleichbaren Kosten die doppelte Geschwindigkeit eines Flugzeugs erreicht.

Allerdings ist die Hyperloop-Technologie derzeit eher eine Ansammlung von Projekten in der Entwicklung als eine greifbare Realität. In Zukunft könnte dieses Hochgeschwindigkeitssystem eine Alternative zum Lufttransport für empfindliche, wertvolle und leicht verderbliche Ware werden. Die wissenschaftliche Publikation Effects of the introduction of Hyperloop on existing supply chains stellt fest, dass der Hyperloop aufgrund seiner Geschwindigkeit „eine gute Lösungsmöglichkeit für den Transport dieser Güter darstellt, insbesondere in Anbetracht der erheblichen Kosten, die mit dem Lufttransport im Vergleich zu anderen traditionellen Verkehrsträgern verbunden sind. In diesem Zusammenhang bietet der Hyperloop eine kostengünstigere Alternative zum Flugverkehr.“ Diese Technologie als Ersatz für den Straßenverkehr zu etablieren, erscheint derzeit a priori als unwahrscheinliche Option. So der Wortlaut der Autoren des Artikels: „Die Fracht würde zu den Hyperloop-Bahnhöfen transportiert und dort entladen werden, wo es wiederum LKWs zum Verladen und Transport zum Bestimmungsort bedarf.“

Hyperloop in der Logistik: Zukunft oder Utopie?

Der Hyperloop könnte eine Revolution im Transportwesen auslösen. Doch in welchem Entwicklungsstadium befindet sich diese Technologie? Nach Prognosen des Professors Mario Paolone kann diese Technologie in 2040 Realität sein. „Aus technischer Sicht könnte der erste kommerzielle Fracht-Hyperloop bereits Ende des nächsten Jahrzehnts in Betrieb genommen werden.“ Dennoch bestehen immer noch Zweifel, ob der Hyperloop auch in naher Zukunft einsetzbar wäre. „Die erste Herausforderung besteht darin, verschiedene Kapselantriebstechnologien zu entwickeln und zu bewerten. Diese Technologiesysteme weisen unterschiedliche Stufen der technischen Komplexität und Energieeffizienz auf, die gründlich analysiert werden müssen. Die zweite Herausforderung besteht darin, kostengünstige Tunnelbauverfahren zu konzipieren, die nach eingehender Prüfung entwickelt und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit verglichen werden müssen.

Jonas Kristiansen Nøland, außerordentlicher Professor an der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (NTNU), weist in einem Gespräch mit Mecalux darauf hin, dass sich die Hyperloop-Technologie noch in der Entwicklungsphase befindet: „Gemäß der Aufforderung der Europäischen Kommission zur Einreichung von Vorschlägen für Hyperloop-Projekte sollte bis Ende dieses Jahrzehnts in Europa der technologische Reifegrad 6 erreicht werden. Als man vor zehn Jahren mit der Entwicklung des Hyperloop begann, gab es Versprechungen, denen zufolge bis zu diesem Zeitpunkt bereits ein voll funktionsfähiges kommerzielles System bereitstünde. Aber einen höheren technologischen Reifegrad zu erreichen ist in der Realität deutlich schwieriger als auf dem Papier".

Technologiereifegrade sind ein internationales Klassifizierungssystem, mit dem der Entwicklungsstand einer Technologie berechnet werden soll. Die Skala reicht von 1 ─Beobachtung und Beschreibung des Funktionsprinzips─ bis 9 ─der erfolgreiche Einsatz wurde nachgewiesen─. Stufe 6 bedeutet, dass es innerhalb der nächsten Jahre eine Validierung eines oder mehrerer Hyperloop-Prototypen in einer relevanten Einsatzumgebung geben wird. Nøland, einer der technischen Bewerter für EU-Eisenbahnprojekte in der Europäischen Union, bestätigt, dass es eine Vielzahl von Projekten im Zusammenhang mit Hyperloop gibt. „In den letzten zehn Jahren wurden zahlreiche Technologie-Start-Ups gegründet und viele Machbarkeitsstudien zu dieser Technologie veröffentlicht.

Der NTNU-Professor kommt jedoch zu dem Schluss, dass diese Technologie derzeit eher für den Transport von Gütern als für die Beförderung von Personen geeignet ist: „Im Güterverkehr sind die Zertifizierungsanforderungen nicht so streng wie im Personenverkehr. Wenn es um Waren geht, hat man bei der Beschleunigung mehr Spielraum".