Vlaanderen wil de hyperloop niet missen
Hyperloops, waarbij cabines (pods) aan 1000 km per uur door een vacuümpijp worden gejaagd, lijken nog op een verre droom. Maar volgens Kris Neyens van het Vlaamse speerpuntcluster logistiek (VIL), kan die droom reeds over 10 tot 15 jaar werkelijkheid worden, ook in Vlaanderen. Wel kan het nog 20 jaar duren vooraleer de technologie helemaal matuur is. Hilde Crevits, Vlaams minister van Economie en Innovatie, is in elk geval een groot voorstander terwijl ook de Europese Commissie de ontwikkeling van hyperloop-initiatieven ondersteunt. In elk geval heeft de Vlaamse industrie voldoende potentieel om haar steentje bij te dragen tot de ontwikkeling van de hyperloop. VIL werd aangesteld als ‘Hyperloop’-manager en brengt potentiële partners in mei voor het eerst fysiek samen. Ten minste als COVID-19 geen stokken in de wielen steekt.
Hyperloop positioneert zich als een kruising tussen een trein en een vliegtuig. Bij een hyperoop bewegen de pods (cabines) zich in een buis waarin de luchtdruk net zo laag is als op een hoogte van 10 km, wat zorgt voor een sterk verlaagde luchtweerstand. Magnetische levitatie zorgt er voor dat er geen contact is met de tunnelwand en er aldus geen wrijving is. Wat ook de snelheid ten goede komt.
Hilde Crevits moet je niet overtuigen van de mogelijkheden van een hyperloop-netwerk: “Het is nog toekomstmuziek, maar het zou een belangrijke stap zijn om het goederentransport over de weg terug te dringen”, zegt ze daarover. En ook: “De Vlaamse industrie en de universiteiten beschikken over belangrijke technologische troeven om een rol te spelen in het onderzoek hiernaar”. Om die reden stelde ze in juni van dit jaar (2021) het VIL aan als ‘Hyperloop manager’. Kris Neyens is er de projectleider. Hij moet de partners polsen die een bijdrage kunnen leveren aan de technologie, hen informeren en hen desgevallend motiveren om mee in het verhaal te stappen.
Hij ziet alvast heel wat potentieel waarbij heel wat technologie die voor de Hyperloop wordt ontwikkeld, ook in andere domeinen zal kunnen worden ingezet. Alleen al voor het mee ontwikkelen van de stalen buis (tube) zijn er zeker al 8 Vlaamse bedrijven of internationale bedrijven met een belangrijke tewerkstelling in Vlaanderen, die in aanmerking komen om in het verhaal te stappen. Voor de ontwikkeling van de voertuigen (pods) zijn er dat minstens 13. Vlaanderen blijkt namelijk over heel wat bedrijven te bezitten die over een ‘diepe expertise’ in composietmaterialen beschikken.
De aanstelling van het VIL als ‘Hyperloop Manager’ kwam er nadat de instelling reeds eerder meewerkte aan een verkennende studie over de status en het potentieel van dergelijke hyperloops. Deze studie was een opdracht van Vlaams Agentschap Innoveren & Ondernemen (VLAIO) en werd gepubliceerd in mei 2019.
Het Vlaams Agentschap Innoveren & Ondernemen bestelde deze studie naar de status en het potentieel voor Vlaanderen, met als doelstellingen:
- Objectief en neutraal na te gaan wat de (internationale) status en het potentieel voor Vlaanderen zijn inzake de ontwikkelingen van en rond de Hyperloop als alternatieve vervoersmodus;
- Alsook het vertolken van de kansen hierin voor logistiek Vlaanderen;
- Onderzoeken waar en hoe de activiteiten van Vlaamse bedrijven en kennisinstellingen kunnen ingesloten worden in de Europese Hyperloop initiatieven.
De aanstelling van het VIL als thema-manager is daar het vervolg van. In de theoretische studie werden reeds een aantal potentiële partners opgesomd en het VIL moet nu met de resultaten van deze studie het veld op en de potentiële partners verenigen en tot samenwerken bewegen.
Ontstaan en evolutie
Vlaanderen is trouwens niet de enige die vooruitdenkt over dit onderwerp. Zowel Elon Musk (Tesla) als Virgin hebben reeds concrete projecten in de pijplijn terwijl naast de Verenigde staten en Canada ook landen als Polen, Frankrijk , Nederland en Spanje mee op deze trein willen stappen.
Het idee om een treinen te laten voortbewegen met luchtdruk, is niet nieuw. Zo bedacht In 1799 ene George Medhurst uit Londen een dergelijk concept voor goederenvervoer en in 1812 een dergelijk concept voor reizigersvervoer. Daarop probeerden verschillende ingenieurs dit concept te realiseren, maar dat liep niet van een leien dakje.
Wikipedia: “In Ierland draaide tien jaar lang (1844-1854) de Dalkey Atmospheric Railway van een kleine 3 km, met in een gebouw een stoommachine die voor de onderdruk zorgde om de wagens een heuvel op te zuigen; de zwaartekracht zorgde voor de terugrit. In Engeland volgde de South Devon Railway (32 km, 1847-1848; max. snelheid rond 100 km/h voor een korte trein). In Frankrijk was er bij Parijs een klein tracé (8,5 km, 1847-1860), in Londen de Crystal Palace pneumatic railway (experimenteel, ca. 500 m, 1864), en in New York de Beach Pneumatic Transit (proefgedeelte van ca. 100 m, 1870-1873)”.
En nog volgens Wikipedia:
“Om de technologische ontwikkelingen een boost te geven, heeft het bedrijf van Elon Musk, SpaceX, in juni 2015 de ‘Hyperloop Pod Competition’ gestart. SpaceX bouwde een testbaan op halve schaal van 1,6 km lang, naast hun hoofdkantoor in Californië. Studententeams, maar ook bedrijven, konden meedoen aan deze competitie met een hyperloop-pod op halve schaal. In januari 2017 streden drie teams die een jaar eerder op basis van hun ontwerp geselecteerd waren, tegen elkaar, waaruit het beste hyperloop-voertuig moest blijken. Het Nederlandse studententeam van de TU Delft dat deelnam aan de competitie onder de naam Delft Hyperloop won de competitie. Een Duits team (WARR uit München) won het klassement door de hoogste snelheid te halen. Er zijn inmiddels ook commerciële, niet aan SpaceX gerelateerde, initiatieven om hyperloop-systemen op te zetten”.
Momenteel zetten de volgende bedrijven en instellingen hun schouders onder de hyperloop:
- Virgin Hyperloop (USA), actief sinds 2014
- Hyperloop Transportation Technologies (USA), actief sinds 2013
- Transpod (Canada en Frankrijk), actief sinds 2015
- DGWHyperloop (Indië), actief sinds 2015
- Hardt Global Mobility (Nederland), actief sinds 2016
- Zeleroshardt (Spanje), actief sinds 2016
- Swissloop (Zwitserland), actief sinds 2016
- Nemovo (Polen/Zwiserland), actief sinds 2017 (tot 2020 onder de naam Hyper Poland)
- Swisspod Technologies (Zwitserland), actief sinds 2019)
In USA is er ook nog het in 2016 opgerichte Arrivo, maar dat staakte in november 2017 zijn hyperloop-activiteiten om zich vanaf dan te gaan toeleggen op de “maglev”: een magneettrein waarbij treinen, veelal op monorail, worden voortbewogen bij middel van magnetisme.
VIL focust zich op Virgin Hyperloop, Hyperloop TT, Transpod, Hardt Global, Zeleros, Swisspod en Nevomo . Deze zeven bedrijven werken ook samen met het oog op standaardisering.
MagRail als hybride oplossing voor overgang van conventioneel spoor naar hyperloop
Het Zwitserse Nemovo positioneert zich met zijn Magrail tussen het conventionele spoorsysteem en de maglev, de reeds operationele magneettrein.
Het bedrijf gaat er prat op een unieke technologie te hebben ontwikkeld waarbij een magneettrein op bestaande spoorlijnen rijdt met snelheden tot 550 km per uur. Het is een hybride oplossing die het mogelijk maakt dat MagRail-treinen samen met conventionele treinen op een zelfde (hogesnelheids)spoor rijden. In een latere fase, na het bouwen van de vereiste hyperloop-infrastructuur, kunnen die MagRailtreinenen ook worden ingezet op hyperloop-infrastructuur. Het uiteindelijke doel is te komen tot een echte hyperloop waar treinstellen snelheden tot 1.200 km per uur kunnen halen.
Het innovatieve aan de Magrail is dat ze zeer geleidelijk de overgang mogelijk maakt van een conventioneel spoorwegsysteem naar een hyperloop-spoorweg en waarbij reeds van bij een prille aanvang kan worden genoten van de snelheden van een magnetische spoorbaan. Dit vergt slechts een relatief licht aangepaste conventionele spoorbaan. In een latere fase kan hetzelfde treinmaterieel ook worden ingezet in een hyperloop. De belangrijkste subsystemen (magnetische levitatie, lineaire motor, vermogenselektronica, regelsystemen) die in het Magrailsysteem worden toegepast, worden dan later ook toegepast in de hyperloop.
(lees verder na de YouTube-filmpjes)
Potentiële rol van Vlaanderen in dit verhaal
Zeker in een klein land is hyperloop echter geen stand alone oplossing en moet er aan een internationaal netwerk worden gedacht. Van Brussel naar Antwerpen in 6 minuten klinkt misschien wel leuk maar een hyperloop ter vervanging van een hogesnelheidstrein van Brussel naar Schiphol of naar Parijs heeft duidelijk meer potentieel en kan hier werkelijk in tijd wedijveren met het vliegtuig. Voor Vlaanderen zitten er vooral mogelijkheden in het bijdragen tot de technologische ontwikkeling.
Toch vermeldt de verkennende studie “De status en het potentieel voor Vlaanderen van het vervoersconcept ‘Hyperloop’ “, die in opdracht van het VLAIA werd opgezet, op het vlak van vrachtvervoer de 3 volgende binnenlandse trajecten:
- Antwerpen – Gent – Zeebrugge (als verbinding van de 3 grote Vlaamse zeehavens en de grootsteden Antwerpen en Gent)
- Antwerpen – Gent – Kortrijk (als verbinding van de havens van Antwerpen en Gent met de logistieke cluste rond Kortrijk)
- Antwerpen – Genk/Hasselt (als verbinding van Antwerpse haven met de logistieke cluster Genk/Hasselt, langs het Albertkanaal)
- Antwerpen – Brussel (als verbinding van Antwerpen met Brussel, cfr. luchthaven en stadsgebied)
- Lus ‘Vlaamse Ruit’ (als verbinding in een lus van Antwerpen, Brussel en Gent)
Is bovenstaande opsomming vooral gericht op de goederenstromen, ook reizigersverbindingen zouden hier hun voordeel kunnen uithalen.
De 5 hiervoor vermelde trajecten zijn daarbij ook in te passen in een internationaal verhaal. Zo is er in Antwerpen doorverbinding mogelijk met Nederland terwijl in Kortrijk doorverbinding mogelijk is met Rijsel. Rijsel is daarbij een interessant knooppunt dat verdere verknoping toelaat binnen zowel Frankrijk als naar Spanje, Portugel, Zwitserland en Italië. Vanuit Hasselt is er een interessante doorverbinding naar het Ruhr-gebied dat knooppunt is voor verdere doorbinding binnen Duitsland en richting Oost- en Zuid-Europa. Ook de verbinding Antwerpen – Brussel moet daarbij ook worden gezien in functie van een doorbinding naar internationale assen.
Kostenplaatje
Vooreerst is er de investeringskost. Bij het berekenen daarvan voor het traject tussen Antwerpen en Brussel kwam men in 2019 uit op een kost van net geen 33 miljoen euro. Daarbij ging men uit van hyperlooptraject met bovengrondse buizen met een diameter van 3,5m. Om de kwantitatieve invulling te ondersteunen, werd er deels gewerkt met de assumpties en uitkomsten voor het traject Amsterdam-Frankfurt zoals gehanteerd in de conceptstudie van het Nederlandse ‘Hardt Hyperloop’ .
Voor een traject van 100 km betekent dit een totale investering van dichtbij de €3,3 miljard. Daarin heeft de constructie van de niet-hernieuwbare infrastructuur veruit het grootste aandeel
Maar daarnaast zijn er nog de terugkerende kosten. Een eerste belangrijk deel daarbij zijn de jaarlijkse kosten die zijn gelinkt aan de financiering van de investeringen. Mits er wordt uitgegaan van een schuldgraad van 80% en een gemiddelde rentevoet van 5%, leidt deze investering tot een gemiddelde jaarlijkse financieringskost van om en bij de €12 miljoen aan interestlasten, naast de afbetaling van de
hoofdsom.
Hierbij wordt eveneens uitgegaan van een levensduur van 50 jaar voor de niet-hernieuwbare infrastructuurelementen, en 25 jaar voor de hernieuwbare infrastructuurelementen, beide met een restwaarde van 25%.
Tenslotte zijn er nog de operationele kosten, waaronder te verstaan de kosten voor energie en
onderhoud, kosten die zijn gerelateerd aan afstand en gebruik en waarbij eveneens het traject tussen Brussel en Antwerpen in aanmerking wordt genomen.
Deze kostenelementen zouden op jaarbasis uitkomen op 50 à 60 miljoen euro, bedrag dat moet worden aangevuld met meer vaste kosten zoals personeel en voorzieningen die minder nadrukkelijk gelinkt zijn aan de lengte en gebruik van het traject, zoals de inrichting van de stations. De jaarlijkse operationele kost voor het traject Brussel – Antwerpen werd in 2019 geschat op €170 miljoen, met daarbij een aanzienlijk aandeel voor kosten van personeel en onderhoud.
Wegens de efficiënte technologie en transportcondities zouden energiekosten slechts een zeer bescheiden deel uitmaken van deze operationele kost.
Belangrijkste hinderpalen voor de realisatie van een hyperloopconcept in Vlaanderen zijn wellicht de ruimtelijke ordening en de hoge bevolkingsdichtheid. Om deze hinderpalen aan te pakken zullen durf en lef nodig zijn en wordt het belangrijk om de bevolking te overtuigen.
Industrie en academische wereld
Denkt Vlaanderen aan enkele concrete trajecten voor de hyperloop van de trajecten, het gewest is vooral ook begaan de ontwikkeling en research die verbonden zijn met de ontwikkeling van een hyperloop. Zowat alle onderdelen die nodig zijn om het Hyperloopconcept operationeel te maken, hebben volgens de VLAIA-studie nog een zekere doorontwikkeling nodig.
En hier kunnen Vlaamse bedrijven en internationale bedrijven met een belangrijke tewerkstelling in Vlaanderen, een rol spelen.
Zo kunnen bedrijven als Revimaxx, ArcelorMittal, Aperam, Allard-Europe, Fabricom, Smulders, Victor Buyck, en Voestalphine Sadef hun steentje bijdragen bij de bouw van de stalen buizen. Allard-Europe kan worden betokken bij de bouw van de poortkleppen en de luchtsluizen. Voor de constructie van luchtpompen komen bedrijven als Atlas Copco, Ensival-Moret (Sulzer), Flowserve SIHI, Festo en SMC Pneumatics in aanmerking. Voor de voorstuwing, zijdelingse rails en magneten worden in de studie bedrijven als Siemens, Safran Aero Boosters (ex-Techspace Aero), Fabricom, Besix, Allard-Europe , Voestalphine Sadef en Victor Buyck genoemd.
Verder is er nog de constructie van voertuigen in kunststof (pods). Daarvoor ziet men mogelijkheden voor bv. AeroGo Europe NV, Sabca (&Sabca Limburg), Sonaca, ASCO, Devan, Solvay, Barco, Moss Composites, Materialise, Exel Composites en busbouwers zoals Van Hool en VDL.
Een hele waslijst aan bedrijven die zouden kunnen bijdragen aan de ontwikkeling en realisatie van hyperloops. Kennis en ervaring die ook internationaal kan worden aangewend maar die ook van dienst kan zijn bij de verdere ontwikkeling van bestaande of nieuwe producten. Een en ander betekent echter niet dat alle hierboven genoemde bedrijven effectief mee in het hyperloopverhaal zullen stappen. Ze hebben tot dusver ook geen enkel engagement in die zin geuit.
Ook voor de Vlaamse wetenschappelijke instellingen zijn interessante opportuniteiten. Zo kunnen verschillende zoals Universiteit Gent, Katholieke Universiteit Leuven, Universiteit Antwerpen en Vrije Universiteit Brussel, die hun steentje bijdragen. Deze instellingen beschikken vakgroepen en faculteiten die hier een belangrijke inbreng in de ontwikkeling van deze technologie zouden kunnen hebben.
Kris Neyens van het VIL is er in elk geval van overtuigd dat op internationaal vlak nog dit jaar belangrijke stappen in de ontwikkeling van de hyperloop zullen worden gezet. Wanneer COVID daar geen stokje voor steekt, komende verschillende Vlaamse spelers in dit hyperloop-verhaal voor het eerst in mei fysisch met elkaar in contact.
Laat een reactie achter