Ich habe mir inzwischen tatsächlich die Mühe gemacht, ein bisschen mit Beschleunigungen und Energien rumzurechnen. Sehr überschlägig und mit konstanten Beschleunigungen und ohne Reibungsverluste. Aber immerhin.
Ein normales Auto (0-100km/h in 8,0s) macht 3,5m/s^2 oder 0,35g (g=Erdbeschlg.=9,81m/s^2). Ein Tesla-S (0-60mph in 3,0s) macht 0,9g. Ein Großflugzeug (0-350km/h in 20s) macht beim Start bis zum Abheben 0,5g.
Ich denke, mehr als 0,5g sind auch für einen Hyperloop nicht sinnvoll, soll den Passagieren nicht schlecht werden. Das würde dann zum Anfahren bis 1.200km/h 68s dauern und 11,3km brauchen (Bei 1g jeweils halb so viel). Entsprechend viel zum Abbremsen.
==> Der Hyperloop braucht ca. 22km nur zum Anfahren und Abbremsen. Dazwischen sollte er vielleicht eine Weile mit 1.200km/h fahren, weil er ja nur dort Vorteile hat. ==> Weniger als ein paar Hundert Kilometer zwischen Haltestellen machen keinen Sinn. (Das war klar).
Die Zentrifugalbeschleunigung (Querbeschleunigung) eines Autos mit 180km/h auf einer Autobahn mit 1.000m Kurvenradius ist 0,25g. Ein ICE mit 300km/h auf einer Kurve mit 3.000m Radius 0,24g. Viel mehr dürfte auch einem Hyperloop-Passagier nicht zumutbar sein.
==> Damit der Hyperloop mit 1.200km/h und 0,25g Querbeschleunigung fahren kann, braucht es Kurvenradien von 45.000m.
==> Da das ca. 45 bis 15 mal mehr ist als bei Autobahnen oder Schnellzugsstrecken, ist es völlig unmöglich, den Hyperloop entlang Autobahnen oder Schnellzugsstrecken aufzuständern. Es braucht komplett eigene Trassen. Und damit den gesamten finanziellen und rechtlichen Aufwand für Erwerb des Grunds zusätzlich zum eigentlichen Bau der Strecke.
(Das sind eher deutsche Zahlen. Aber auch in China oder USA sind Strecken nicht schnurgerade, weil es auch dort Gelände gibt. Höhenunterschiede habe ich gar nicht betrachtet).
Zurück zum Anfahren: Besagtes Großflugzeug mit ca. 550 Passagieren, 550t Masse zum Abheben mit 350km/h zu bringen, braucht 722 kWh. Allerdings dann noch sehr viel mehr, um ihn vollends auf Reisegeschwindigkeit 900km/h und Reiseflughöhe 12.000m zu bringen. Insgesamt 22,8MWh oder 41kWh/Passagier für das Erreichen des Reisezustands.
(Das sind rein physikalische Beschleunigungs- und Hubarbeiten ohne Berücksichtigung von Reibungen und Luftwiderstand. Tatsächlich sind die erforderlichen Energien insbesondere wegen des Luftwiderstands sehr viel höher.)
Für eine Hyperloop-Zelle mit 15t und 28 Passagieren lauten die entsprechenden Zahlen bis Reisezustand 231kWh oder 8,3kWh/Passagier, was wegen keiner Hubarbeit und sehr viel weniger Luftwiderstand näher an der Realität als im Fall Flugzeug sein dürfte. Allerdings habe ich wirklich keine Ahnung, welche Energie es braucht, das Teilvakuum in den Hunderten Kilometern langen Röhren aufrecht zu erhalten. (Abgesehen von dem Verlust durch undichte Röhren müssen an den Haltestellen ja Luftschleusen sein, was je nach Ausführung einen gewissen Vakuum- und Zeitverlust bedeutet.)
Was das Abbremsen angeht, so braucht ein Flugzeug wegen des Luftwiderstands dafür nichts (erst auf der Landebahn für die letzten paar hundert Meter). Ein Hyperloop aber viel. Schlimmstenfalls so viel wie für das Beschleunigen. Ich habe keine Ahnung, ob und wieviel Energie man beim Bremsen rekuperieren kann.
==> Unter dem Strich glaube ich, dass es bzgl. reinem Energieaufwand im Betrieb um einen hohen einstelligen Faktor effizienter sein dürfte, einen Passagier mit Hyperloop statt Flugzeug zu befördern.
Bleiben wir mal bei einer Hyperloop-Verbindung, die pro Tag 16 Stunden lang alle 10 Minuten eine Zelle in beide Richtungen schickt und beim Abbremsen 40% rekuperiert. Das würde dann 62,2MWh/Tag brauchen oder eine Leistung von 2,5MW. Auch wenn wir noch den Unterhalt des Vakuums und der Geschwindigkeit während der freien Reisefahrt draufschlagen (meinetwegen das Doppelte oder Dreifache) wäre das nicht viel. Man bedenke, dass ein Kernkraftwerk wie Biblis zu seinen besten Zeiten 2.525MW lieferte.
==> Unter dem Strich denke ich, dass der Hyperloop bzgl. energetischen Betriebskosten ein dem Flugzeug weit überlegenes Prinzip sein dürfte.
==> Der Riesen-Haken ist aber der Erwerb, Bau und Unterhalt der komplett neuen Trassen für den Hyperloop.
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