Ein System, das viele Transportprobleme lösen kann

Container mit 600 km/h bewegen, bei sehr geringem Energieeinsatz? Das völlig neue Transportsystem Hyperloop soll es möglich machen.

Ein luftleerer Tunnel, stromlinienförmige Kapseln für jeweils einen oder zwei Container, ein Magnetsystem, das diese Kapseln zum Schweben bringt. Das sind die Zutaten zum „Hyperloop“, der vielleicht das nachhaltige Transportmittel der Zukunft ist. Ingenieure und Wissenschaftler in aller Welt arbeiten an der Verwirklichung dieser Idee. Zusammen mit der Erfahrung der HHLA könnte daraus ein komplettes Umschlagsystem werden: der „HyperPort“.

Können Menschen oder Container nicht schneller zum Ziel kommen als jetzt mit Bahn oder Lkw? Eine Antwort auf diese Frage gab der amerikanische Unternehmer Elon Musk 2013 mit seinem White Paper zum „Hyperloop“. Musk konzentriert sich inzwischen auf noch schnellere Fortbewegungsmittel - sein Unternehmen SpaceX baut Raketen und Raumschiffe. Doch rund um den Globus arbeiten Experten vieler Disziplinen an der Verwirklichung der Vision, Menschen oder Güter mit 600 km/ in speziellen Kapseln in fast luftleeren Röhren auf einem Magnetfeld schwebend zu bewegen.

Die Idee erscheint genial. Grundgerüst ist ein Röhrensystem, in dem nahezu Vakuum herrscht und deshalb kaum ein Luftwiderstand die darin schwebenden Transportkapseln bremst. Sie bewegen sich reibungslos auf einem permanenten Magnetfeld. Angetrieben werden sie durch einen „linearen Elektromotor“, in dem sich nichts dreht - elektrische Impulse wandern zwischen Magneten von vorne nach hinten, das sorgt für den rasanten Vortrieb.

Blick in die Röhre: Im Inneren kann nahezu ein Vakuum erzeugt werden.

Äußerst geringer Energiebedarf

In der Röhre ist die Luft so dünn wie in der oberen Stratosphäre. Der Druck liegt bei einem Hektopascal (hPa). Zum Vergleich: An einem schönen Sommertag herrscht in Hamburg ein Luftdruck zwischen 1020 und 1030 hPa. Einen Rollwiderstand, der sonst auf Straße und Schiene die Räder bremst, gibt es im Magnetfeld nicht. Deshalb ist der Energiebedarf nach Überzeugung der Entwickler äußerst gering.

Elektrische Energie treibt einen Linearmotor an, der die Transportkapsel auf ihre enorme Geschwindigkeit beschleunigt. Für den Start des Containers im Hyperloop wird nicht mehr Strom benötigt wird als für das Einschalten einer Glühbirne, haben niederländische Ingenieure berechnet. Falls die Transportröhren wie geplant mit Sonnenkollektoren ausgestattet werden, kann das Gesamtsystem sogar weit mehr Energie erzeugen, als es verbraucht!

Im französischen Toulouse hat HyperloopTT eine Teststrecke errichtet.

Die Hyperloop-Idee hat eine lange Geschichte. Bereits 1825 wollte die „London and Edinburgh Vacuum Tunnel Company” Schienenfahrzeuge durch luftleere Tunnel fahren lassen und so Energie sparen. Jetzt kann die Utopie Wirklichkeit werden. Über sein Raumfahrtunternehmen SpaceX rief Elon Musk Nachwuchswissenschaftler in aller Welt auf, die Realisierbarkeit des Hyperloop voranzutreiben. Ganz weit vorne ist dabei ein Team der Technischen Universität München. DieStudierenden bauten einen Tunnel und ein Kapselsystem im verkleinerten Maßstab. Und erreichten damit eine Geschwindigkeit von 482 km/h.

Das US-amerikanische Unternehmen Hyperloop Transport Technologies (Hyperloop TT) wiederum hat weltweit 800 Experten zu einem Netzwerk verbunden. So wird aus der Idee ein System, das auf einer Teststrecke in Toulouse bereits erprobt wird.

Der HyperPort soll Container rasend schnell ins Hinterland transportieren

HHLA und HyperloopTT gründeten 2018 das Joint Venture HyperPort Cargo Solutions (HCS) und entwickeln seitdem gemeinsam ein Konzept für einen Containerhafen entwickelt. Dieser HyperPort soll Container mit dem Hyperloop-System rasend schnell zwischen Hinterland und Hafen transportieren. Das klingt ein bisschen nach Science Fiction, ist es aber nicht. Deswegen haben die beiden Partner die Vision gewissermaßen geerdet. Sie entwickelten einen Demonstrator, der es Besuchern mittels virtual reality ermöglicht, in den Zug der Zukunft steigen.

Für die HHLA leitet Gerlinde John das Projekt. Sie hat schon einmal Pionierarbeit im Hamburger Hafen geleistet. Sie war maßgeblich an der Entwicklung des weltweit ersten weitgehend automatisierten Containerterminal Altenwerder (CTA) beteiligt: „Innovation ist ein zentrales Thema für unser Unternehmen. Deswegen beteiligen wir uns an dem Konzept für einen ,HyperPort’ als Hafen der Zukunft“, sagt sie.

Die Visionärin

Seit über zwanzig Jahren treibt Gerlinde John die Automatisierung des Hamburger Hafens an entscheidender Stelle mit voran. Lesen sie das Porträt einer pragmatischen Visionärin. 

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Zur Umsetzung der Idee ist einiges an Know-how erforderlich. Container in den Hafen oder aus ihm heraus zu bringen und an der Kaikante umzuschlagen, erscheint auf den ersten Blick simpelzu sein. Doch damit dies reibungslos funktioniert, bedarf es Wissen und Können, über beides verfügt die HHLA und ist deshalb der geeignete Partner für das Projekt HyperPort.

Das Prinzip des HyperPort funktioniert relativ einfach, bedarf aber exakter Planung und Abstimmung der Abläufe. Die Container werden in kurzen Taktzeiten von der Kaikante oder aus dem Lager auf autonom fahrenden Transporteinheiten an der HyperPort-Ladestation bereitgestellt und per Kran in die Transportkapsel geladen. Alle 60 Sekunden geht eine Kapsel dann mit hoher Geschwindigkeit auf die Reise zum Empfänger im Hinterland – und anders herum. Staufrei und emissionsarm. Selbstfahrende Fahrzeuge für den Terminaltransport werden auf dem Container Terminal Altenwerder (CTA) in Hamburg bereits eingesetzt, sollen aber für den HyperPort noch weiterentwickelt werden.

Alle 60 Sekunden geht eine Kapsel auf die Reise

So könnte eine HyperPort-Station auf einem Containerterminals aussehen.

HyperPort kann der nächste Baustein auf dem Weg in die Zukunft des Containertransportes sein. In der französischen Luft- und Raumfahrtmetropole Toulouse hat Hyperloop TT ein erstes Testzentrum mit einer vakuumierten Röhre und darin schwebenden Kapseln errichtet - schon bald sollen dort erste Versuche starten. In der Region „Great Lakes“ an der Grenze zwischen den USA und Kanada läuft eine Machbarkeitsstudie für den Bau einer ersten Hyperloop-Strecke. In Dubai soll der erste kommerzielle Prototyp für einen Passagier-Hyperloop entstehen. Auch in den Niederlanden arbeiten private und staatliche Unternehmen gemeinsam am Aufbau einer Teststrecke.

Der von Hyperloop TT und HHLA gemeinsam entwickelte Demonstrator ist ein wichtiges Glied in der weltweiten Kette von Hyperloop-Projekten. Er beweist, dass die Integration des visionären Verkehrssystems in einen automatisierten Containerterminal möglich ist. „Das sieht schon sehr beeindruckend aus“, sagt Gerlinde John zu der Visualisierung, die erstmals beim ITS-Weltkongress 2021 in Hamburg gezeigt wurde. Im virtuellen Modell konnten die Besucher über eine VR-Brille den Weg des Containers vom Schiff bis in den Hyperloop verfolgen. Sie erfuhren dabei einiges über die einzelnen Elemente eines HyperPorts und konnten die technischen Details der Transportkapseln interaktiv erkunden.

Das VR-Modell des HyperPort faszinierte beim ITS-Weltkongress 2021 in Hamburg viele Besucher des HHLA-Standes.

Wird Hamburg jetzt zum HyperPort? Gerlinde John gibt eine ehrliche, offene Antwort auf diese Frage: „Ob jemals Fracht in einem solchen System von A nach B transportiert wird, ist erst in einigen Jahren absehbar.“ Frühestens dann ist es möglich, über konkrete Einsatzmöglichkeiten nachzudenken: „Erst einmal sind die Ingenieure und Entwickler gefragt“, betont die Expertin.

Die HHLA muss sich rechtzeitig mit innovativen Technologien beschäftigen

Dass sich die HHLA dennoch in einem so frühen Stadium an einem Hyperloop-Projekt beteiligt, hat einen guten Grund: „Wenn wir unsere Rolle als ein führendes Logistikunternehmen stärken und ausbauen wollen, müssen wir uns rechtzeitig mit innovativen Technologien beschäftigen“, betont Gerlinde John. Wo ein solches System später einmal verwirklicht wird, ist zunächst einmal unerheblich: „Für uns zählt das Knowhow, das wir zu dieser Entwicklung beitragen, durch die Kooperation mit Hyperloop TT aber auch für uns gewinnen.“

Dieser offene Umgang mit weit in die Zukunft reichenden Ideen hat bei der HHLA und für Gerlinde John Tradition. Bei der HHLA ist man es gewohnt, dass es zu visionären Projekte in Deutschland kritische Stimmen gibt. So wurden die Pläne für den automatisierten Containerterminal Altenwerder vor zwei Jahrzehnten genauso skeptisch kommentiert wie heute die Hyperloop-Idee. „Damals waren wir die ersten, die ein solches Vorhaben realisiert haben“, erinnert sich die Ingenieurin, „heute ist so etwas der Standard im Hafenumschlag.“

Vielleicht wird eines Tages von Hyperloop und HyperPort eine ähnliche Signalwirkung ausgehen. Denn in der Vision steckt mehr als nur die Idee, bis zu 2.800 Container am Tag mit bis 600 km/h von A nach B zu transportieren. Hyperloop ist ein interessanter, wenn auch futuristisch wirkender Ansatz drängende Herausforderungen unseres heutigen Verkehrssystems zu lösen: Der schnelle Transport durch die Röhre kann wesentlich zur Entlastung der Straßen beitragen. Zudem wäre der Energiebedarf deutlich niedriger als beim klassischen Transport auf Straße und Schiene. Und die Umweltbelastung durch CO2-Emissionen und Lärm würde erheblich sinken.

Die Container so schnell wie möglich aus dem Hafen heraus zu bekommen, ist aus wirtschaftlichen Gründen für ein Umschlagunternehmens wie die HHLA wichtig. „Ein solches System kann die Umschlags- und Lagerkapazitäten erhöhen“, sagt Gerlinde John. Doch Geschwindigkeit ist nicht alles bei diesem Projekt. „Ein schnelles System wie Hyperloop muss perfekt in die Hafenabläufe integriert sein“, weiß die Expertin aus ihrer Erfahrung in der CTA-Automatisierung.

Dieses Know-how ist die Kompetenz, die die HHLA in das Projekt HyperPort einbringt. „Das macht dieses Joint-Venture so interessant und spannend“, sagt Gerlinde John. Auch wenn noch einige Zeit vergeht, bis die Vision Realität wird, hat der Hyperloop für die HHLA schon heute Signalwirkung, wie Gerlinde John angesichts vieler Nachfragen weiß: „Mit dem Demonstrator zeigen wir der weltweiten Fachöffentlichkeit unsere besondere Kompetenz auch für scheinbar ungewöhnliche Themenstellungen.“

Veröffentlicht: 22.10.2021