Gegenwärtig befindet sich die Technik noch in der Testphase, das Gelingen hängt nicht zuletzt von der Qualität der Vakuumtechnik ab. Denn nur im Vakuumtunnel ist der Luftwiderstand so gering, dass ein energiesparendes Gleiten mit Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 km/h durch eine Röhre Wirklichkeit werden kann. Am Projekt beteiligt ist daher laut eigener Mitteilung auch der Vakuumtechnik-Hersteller Leybold.
Kooperation von Leybold und Eurotube schon seit Jahren
Die Kooperation zwischen Leybold und der gemeinnützigen Stiftung hat sich bewährt und ist über die Jahre gewachsen. Gegründet wurde Eurotube 2019 aus einem Zusammenschluss ehemaliger Studenten der ETH Zürich und der EPF Lausanne, die mit Erfolg an den Space X Hyperloop Competitions teilnahmen. Mittlerweile hat sich daraus ein Forschungsstandort mit 15 Mitarbeitern, einem Büro und Labor am Standort Dübendorf bei Zürich entwickelt.
Leybold unterstützt das Hyperloop-Projekt mit seinen Produkten und seinem Anwendungswissen. „Wir sind überzeugt, das Hyperloop-Projekt mit unserem Engagement zum Erfolg bringen zu können“, sagt der Physiker Dr. Tom Kammermeier, der das Projekt bei Leybold seit dem Jahr 2017 begleitet.
Das erste Aufeinandertreffen der beiden Partner erfolgte im August 2017 beim Space X Hyperloop Pod Contest in Hawthorne, Kalifornien, auf dem Gelände von Space X. Dort konnten sich die ETH-Zürich-Studenten beim Wettbewerb mit ihrem Swissloop-Konzept gegen Tausende Teams durchsetzen. Die studentische Swissloop-Initiative hat die Hyperloop-Entwicklung durchaus forciert. „Daher haben wir im Anschluss direkt die Unterstützung von Leybold angeboten“, berichtet Kammermeier. „Es sind fünf Kollegen von Köln aus nach Zürich gereist, um zwei Studenten zu besuchen und deren Ideen zu erfahren“, ergänzt er. Diese waren so fundiert, dass mittlerweile noch weitere Spezialisten von Leybold zum Projekt gestoßen sind: Neben Dr. Tom Kammermeier begleitet seit vier Jahren Sebastian Rosensträter das Eurotube-Team in leitender Funktion.
Vakuumpumpstand aus Ruvac WH4400 und Dryvac DV650
Unter anderem hat Leybold währenddessen regelmäßig Berechnungen und Simulationen für Eurotube vorgenommen, weil sich die Rahmenbedingungen dynamisch entwickelt haben. Die Auslegungen mussten daher immer wieder angepasst und neu kalkuliert werden. Mit positivem Ergebnis, denn im Juli 2024 konnte Eurotube den Kick-Off des ersten Bauabschnitts der Hyperloop-Testanlage „Demotube“ im Innovationspark Zürich feiern. An diesem Demonstrator hat Eurotube derzeit einen Vakuumpumpstand von Leybold aus Wälzkolbenpumpen der Baureihe Ruvac WH4400 sowie der trockenverdichtenden Schraubenvakuumpumpe Dryvac DV650 laufen. „Dies sind typischerweise volumetrische Pumpen, die bis an den Feinvakuumbereich heranreichen“, konkretisiert Kammermeier. Im Pumpstandscontainer ist überdies noch Bauraum für ein weiteres System vorgehalten, um je nach Bedarf des Testbetriebs ab der Fertigstellung die Pumpleistung erhöhen zu können.
Wie lange und häufig und an welchem Streckenabschnitt evakuiert werden muss – dies sind die entscheidenden Fragen. „Und das ist der Input, den Leybold geben konnte. Dabei gibt zwei wichtige Größen“, führt Kammermeier aus: Die Abpumpzeit und die Leckrate. Die Abpumpzeit bestimmt, wie schnell ein Hyperloop nach einer Belüftung der Röhre wieder in Betrieb gehen kann, und die Leckrate, wie viele Pumpen welcher Größe laufen müssen, damit der Betriebsdruck gehalten werden kann. Auf die Positionierung und Verteilung des Saugvermögens entlang der Strecke können noch diverse Druckgradienten Einfluss nehmen. „Das wird allerdings erst so richtig bei großen Dimensionen relevant, wie sie heutzutage noch nicht realisiert sind“, verrät Kammermeier.
Unterdruck energieeffizient in den Röhren halten
Leybold kann zum Erreichen der Zielgrößen auf seine Vakuumtechnik zurückgreifen. Bereits die beiden Big Player Virgin Hyperloop One des Investors Richard Branson sowie Hyperloop Transportation Technologies (HTT) haben Pumpsysteme aus bis zu acht Dryvac- und acht WH Roots-Pumpen bei Leybold geordert. Zudem ist das HTT-System im Container designt worden, um die Vakuumtechnik anschließend mobil anbieten zu können. Die HTT-Einheit passt in einen Standard-Versandcontainer. Das System ist darauf ausgelegt, den Unterdruck in den Röhren zu erreichen und aufrechtzuerhalten, bei minimalem Energieverbrauch und maximaler Betriebszeit. Die Container werden in Abständen von 10 km entlang der Strecke aufgestellt.
Die Praxistauglichkeit des Transportsystems muss sich noch erweisen. Zudem ist ein struktureller Wandel im Gange: Mit Virgin Hyperloop One hat sich bereits ein Big Player zurückgezogen. Laut Rosensträter sind derzeit neben dem Forschungsinstitut Eurotube fast ausnahmslos Startups aktiv, die auf das Wachstumspotenzial setzen, aber unterschiedliche Ansätze verfolgen: „Ein Teil betrachtet den Hyperloop als Ersatz von Mittelstreckenflügen. Als Voraussetzung dafür müssten neue Vakuumrohrtrassen jeweils von Flughafen zu Flughafen errichtet werden. Die Überbrückung der Distanzen würde in den Hyperloopkapseln vergleichbar schnell erfolgen wie im Flugzeug – nur mit deutlich reduziertem CO2-Ausstoß“, erläutert er. Die zweite Fraktion sieht im Hyperloop eher eine Alternative zu Hochgeschwindigkeitszügen. Der Grund: Sämtliche Zugtrassen seien bereits jetzt an ihrem Kapazitätslimit und aufgrund der Geschwindigkeit sowie des Bremswegs ist die Taktung für Hochgeschwindigkeitszüge so gering, dass der Neubau einer Hyperlooptrasse günstiger sein könnte als der Ausbau des konventionellen Netzes. Die bestehenden Schienen könnten laut Sebastian Rosensträter dann vorrangig dem Güterverkehr vorbehalten sein.
Ob der Hyperloop in Zukunft Verkehrsmittel ersetzt oder ergänzt, bleibt offen. „Fakt ist, dass nicht zuletzt auch durch den Support von Leybold Teststrecken erfolgreich geplant und realisiert wurden, wodurch das Hyperloop-Konzept zum Transport von Menschen und Gütern jetzt technisch geeignet ist“, bilanziert Rosensträter. Technisch und auch vakuumtechnisch bestehen somit derzeit keine unüberwindbaren Hürden mehr. Die Realisierung der Projekte sollte laut Rosensträter am besten durch staatliche Ausschreibungen erfolgen. Denkbar wären seiner Ansicht nach auch die Umsetzung von Prestigeprojekten im mittleren Osten oder zu Sportgroßveranstaltungen wie den Olympischen Spielen.