Je leest:

Vervoer in 2050: zo snel mogelijk

Vervoer in 2050: zo snel mogelijk

Auteur: | 22 februari 2021

Van elektrische fiets tot hyperloop, NEMO Kennislink onderzoekt het vervoer van de toekomst. Welke keuzes maken we nu voor het ideale transport in 2050? Deze maand: hoe maken we het vervoer zo snel mogelijk?

Als je ‘s ochtends in je agenda kijkt, zie je aan het begin van de middag de afspraak staan met een nieuwe klant in New York. Onderweg naar Schiphol met de zelfrijdende taxi doe je samen met collega’s wat laatste voorbereidingen voor het gesprek. Drie uur later sta je op vliegveld Newark en zie je de skyline van Manhattan in de verte. Keurig op tijd ben je voor je afspraak in een gebouw aan de rand van Central Park, hartje New York. Anderhalf uur later stap je tevreden het pand uit. Je kan het niet laten om langs de warenhuizen op Fifth Avenue te gaan, meer om te kijken dan te kopen. Niet veel later, om vier uur Nederlandse tijd, zit je weer in het vliegtuig. Nog net op tijd thuis om aan te schuiven voor het eten en een souveniertje op tafel te zetten: een kleine sneeuwbol met daarin het Vrijheidsbeeld. Hoe realistisch is dit toekomstperspectief als we inzetten op zo snel mogelijk vervoer?

De afgelopen eeuwen is ons vervoer steeds sneller geworden, waardoor verder reizen ook makkelijker werd. Duurde een oversteek naar Amerika ruim honderd jaar geleden een kleine week met een (voor die tijd) snel stoomschip, nu staan we met het vliegtuig in ongeveer zes uur aan de overkant. Ging je in de jaren 60 naar de Ardennen met de auto, nu rij je makkelijk door naar de Alpen. Van stoomtrein naar auto naar hogesnelheidslijnen en supersonische vliegtuigen. Waar gaat deze ontwikkeling heen? NEMO Kennislink zoekt uit of we blijven versnellen en hoe we dat dan doen.

Vier keer vervoer op NEMO Kennislink

Gaan we straks met de hyperloop op vakantie, stappen we in een personendrone, of is de (elektrische) fiets hét vervoersmiddel van de toekomst? In vier artikelen zoekt NEMO Kennislink-redacteur Roel van der Heijden op welke transportmanieren we moeten inzetten. Sparen we het milieu of willen we zo snel mogelijk overal ter wereld zijn? Sommige keuzes gaan ten koste van elkaar, maar niet altijd. We definiëren steeds een nieuw einddoel. Deze maand: hoe maken we vervoer zo snel mogelijk?

Dit zijn de delen:

Meer kilometers

Het grootste voordeel van snel vervoer lijkt dat je sneller op je bestemming bent. Maar dat geldt wanneer je vertrekpunt en bestemming ‘vastliggen’. Sneller vervoer betekent tegelijkertijd dat er meer bestemmingen in een redelijke reistijd te bereiken zijn. “Dat is precies wat er de afgelopen eeuwen gebeurde”, zegt Bert van Wee, professor transportbeleid van de Technische Universiteit Delft. “Neem ons werk. Er zijn nu in een veel grotere cirkel banen ‘bereikbaar’ dan met het transportsysteem van omstreeks 1900. Je kunt makkelijk in Gouda wonen en in Den Haag werken (pakweg 35 kilometer – red.), een eeuw geleden deed vrijwel niemand dat. Deze trend zit ook in de keuzes voor vakantiebestemmingen: we gaan nu veel verder weg op vakantie.”

Van Wee wijst op de theorie van constante reistijd. Hij zegt dat uit verschillende onderzoeken blijkt dat mensen gemiddeld ruim een uur per dag onderweg zijn. “Tussen individuen zijn er verschillen, maar gemiddeld genomen klopt dit. Dat is zo in Japan, in Chili en Zimbabwe, het gold vijftig jaar geleden, nu en waarschijnlijk ook in de toekomst”, zegt hij. “Stel we bouwen een snelle hyperloop waarmee je van Rotterdam naar München kan in een uur, dan kunnen mensen daar werken en in Nederland blijven wonen, of omgekeerd. In de praktijk betekent sneller vervoer geen kortere reistijd, maar meer kilometers.”

Roel van der Heijden voor NEMO Kennislink

Fiets, auto, trein

Goed, sneller vervoer betekent in de praktijk dus vooral dat we verder reizen. Wat maakte die versnelling in het verleden mogelijk, en gaan we in de toekomst nóg sneller? Laten we eerst naar bestaande, gangbare vervoersmiddelen kijken, te beginnen met de fiets. Als anekdotisch bewijs kan de auteur van dit stuk aandragen dat hij vroeger op zijn stadsfiets de meeste medefietsers inhaalde, maar tegenwoordig veel wórdt ingehaald door andere fietsers op een elektrische fiets. Dat strookt met de cijfers: de elektrische fiets is de laatste jaren sterk in opkomst en onderzoek liet eerder zien dat elektrische fietsen gemiddeld enkele kilometers per uur sneller gaan dan de gewone fiets. Verder lokken ‘fietssnelwegen’ die tussen steden zijn aangelegd hogere snelheden uit, zeker bij elektrische fietsen.

Dan de auto. Ondanks dat auto’s gemiddeld steeds meer vermogen hebben, hangt hun snelheid samen met snelheidslimieten, en die zijn de afgelopen jaren op de Nederlandse snelwegen veranderd. Het ging van 120 kilometer per uur naar 130 in 2012, en weer terug naar 100 in 2020, in een poging de stikstofuitstoot door het verkeer te beperken. In de toekomst zouden auto’s best wel weer wat sneller kunnen gaan, denkt Van Wee. Mits dat niet leidt tot meer uitstoot én niet voor meer ongelukken zorgt. Dat kan met zelfrijdende elektrische auto’s die op groene stroom rijden. “Misschien kunnen we dan wel 150 kilometer per uur rijden. Maar ik voorzie een lastige transitie, als een deel van de auto’s niet zelfrijdend (en langzamer) zijn. Grote snelheidsverschillen leiden tot meer ongelukken en grote snelheden tot ernstiger ongelukken”, zegt hij.

De maximumsnelheid van de treintrajecten in Nederland. Op de meeste trajecten rijden treinen maximaal 130 of 140 kilometer per uur.

Ook bij treinen kan de snelheid wellicht omhoog, als de trajecten er geschikt voor zijn. De meeste trajecten in Nederland hebben een maximumsnelheid van 130 of 140 kilometer per uur, met uitschieters naar 160 en 200 kilometer per uur. De hogesnelheidslijn rijdt 300 kilometer per uur. Snellere treinen stellen meer eisen aan het spoor, waaronder lange rechte stukken en minder scherpe bochten. Is een kostenintensieve aanpassing van een traject de beste strategie voor tijdwinst? Van Wee zegt dat het soms slimmer is om bijvoorbeeld een fietssnelweg naar een station aan te leggen. “Dat levert eenzelfde tijdwinst op, en bovendien blijkt uit onderzoek dat mensen de minuten van en naar het station vervelender vinden dan de minuten die ze in de trein spenderen”, zegt hij.

Op lange treintrajecten kun je sneller gaan door tussenstations te schrappen, of een locomotiefwissel op de grens achterwege te laten, zoals op het traject Amsterdam – Berlijn gebeurt. De trein heeft in het huidige klimaat wel de wind mee: hij wordt vaak gezien als groen alternatief voor het vliegtuig. Een uitgebreid(er) netwerk van hogesnelheidstreinen vergt in Europa samenwerking tussen landen. Best opmerkelijk is dan dat de Europese Green Deal – een groot steunpakket waarmee de Europese Commissie de CO2-uitstoot van transport met maar liefst negentig procent wil doen dalen in 2050 – treinen niet expliciet noemt.

Sneller dan het geluid

We gaan nóg een tandje sneller. Een vliegtuig vliegt doorgaans 800 tot 900 kilometer per uur, en daarmee is sinds de jaren 50 en 60 – toen de iets langzamere propellor werd vervangen door de straalmotor – vrijwel de gehele wereldbol binnen pakweg een dag reizen gekomen. Maar kunnen we sneller? Het verleden wees al uit van wel.

Silhouet van het supersonische Concordevliegtuig.
Roel van der Heijden voor NEMO Kennislink

De Brits-Franse Concorde vloog van de jaren 70 tot 2003. Dit supersonische vliegtuig had een kruissnelheid van bijna 2400 kilometer per uur en ging in pakweg drie uur de Atlantische Oceaan over. Waarom vliegt hij niet meer? Meerdere factoren waren belangrijk, zegt luchtvaartdeskundige Joris Melkert van de Technische Universiteit Delft. Volgens hem speelden de Amerikanen een politiek spel: zij ontwikkelden een eigen supersonisch vliegtuig en verboden de ‘concurrent’ supersonische vluchten boven hun grondgebied te maken. Tegelijkertijd kwam de jumbojet op, die per vlucht veel meer mensen vervoerde en de kosten van vliegen reduceerde. De Concorde kon daarmee niet concurreren. Terwijl de massa voor de jumbojet koos, bleef er een kleine markt over voor voornamelijk zakelijke supersonische vluchten.

Soms laait het plan om een nieuw supersonisch toestel te bouwen nog eens op, zoals de Amerikaanse Overture. Toch ziet Melkert dat niet als serieuze opvolger voor het gewone vliegtuig. “De meeste mensen zullen vanwege de kosten ‘langzaam’ blijven vliegen”, zegt hij. “Verder moet onze maatschappij bepalen hoe hoog de prijs mag zijn van meer snelheid. Supersonisch vliegen kost meer energie en omdat je hoger vliegt (op zo’n 18 kilometer hoogte in plaats van pakweg 10 kilometer) zal schadelijke uitstoot langer in de atmosfeer blijven hangen.”

Sterker nog: misschien doet de luchtvaart wel een stapje terug qua snelheid. Voor korte vluchten wordt aan toestellen gewerkt met elektrische propellers. Schoner, maar ook langzamer: waarschijnlijk zo’n vier- tot vijfhonderd kilometer per uur – nog steeds sneller dan een hogesnelheidstrein. Dat is overigens een ontwikkeling voor de lange termijn, liet Melkert in een eerder artikel op NEMO Kennislink weten.

Een versnelling hoger in de ruimte

Het is bijna niet te geloven dat je vanuit Europa in 90 minuten naar Australië kan vliegen en binnen een uur in Californië staat. Met een raket(achtig)voertuig dat een zogenoemde suborbitale vlucht maakt kan het. Je zou zeggen dat dit soort korte ruimtevluchten iets zijn voor de sciencefictionliefhebber met haast. Toch zijn er enkele bedrijven die hier voorzichtig aan werken, zoals SpaceX dat toeristische ruimteritjes wil aanbieden. “Dan kun je een weekendje Australië doen, dat zal sommigen ongetwijfeld aanspreken”, zegt Joris Melkert. “Maar dit betekent een hoog energieverbruik en torenhoge ticketprijzen. Ritjes naar de (grens van de) ruimte worden nu voor enkele tonnen verkocht. Ik heb geen illusie dat dit de nieuwe vakantievluchten worden, dit wordt iets voor de happy few. Bovendien is het minder veilig. De kans op een dodelijke ramp met raketten buiten de dampkring is momenteel uit te drukken in een op enkele honderden keren, bij vliegtuigen gaat het eens in de pakweg tien miljoen keer fout.”

Voor- en achteruit kijken

De recente geschiedenis staat bol van vervoersinnovaties, en een van de ideeën die de afgelopen jaren veel aandacht trok was de zogenoemde hyperloop van ingenieur, Tesla- en SpaceX-baas Elon Musk. In een artikel uit 2013 oppert hij het idee van een vrijwel weerstandsloze magneetzweeftrein die met maar liefst 1200 kilometer per uur door een vacuümbuis reist, sneller dan een vliegtuig. Het ruim 500 kilometer lange traject dat hij voorziet tussen San Francisco en Los Angeles legt de hyperloop in ruim een half uur af.

Uitgelicht door de redactie

Maatschappijwetenschap
Vier vragen over algoritmes

Informatica
Op zoek naar ons data-spiegelbeeld

Filosofie
Veerkrachtig zijn doe je niet in je eentje

Het idee van de hyperloop bestaat inmiddels niet alleen maar op papier. Verschillende bedrijven en studententeams hebben zich op het idee gestort en werken aan testsporen en -systemen, waaronder het Nederlandse bedrijf Hardt, opgericht door een Delfts studententeam. Eerder liet Van Wee zijn bedenkingen al doorschemeren aan NEMO Kennislink. Nog steeds is hij voorzichtig. “Er worden altijd veel nieuwe ideeën geopperd, de meeste halen het niet. Statistisch gezien moet je je fles wijn inzetten op het níet halen van het plan”, zegt hij. “Aan de andere kant veranderde het vervoer de afgelopen eeuw wel; soms haalt een innovatie het wel. Wat de kansen voor de hyperloop in Europa zou vergroten, is als bijvoorbeeld dat traject tussen San Francisco en Los Angeles er komt. En als we vliegen meer belasten.”

In de toekomst kijken is lastig, 2050 klinkt nog ver weg en hyperloops en suborbitale ruimtevluchten ook. Als je een redelijke inschatting wil maken van waar we dan staan kun je best eens achteruit kijken, zegt Van Wee. “2050 is nog 29 jaar van ons verwijderd, als je diezelfde tijd teruggaat zit je in 1992. Wat is er sindsdien veranderd? Ja, we beginnen elektrisch te rijden, de auto helpt een beetje met sturen en de fiets wordt elektrisch, maar op hoofdlijnen doen we wat betreft transport nog steeds ongeveer hetzelfde.” Met andere woorden: een beetje snelheidswinst zit er misschien wel in, maar een vervoersrevolutie heeft langer nodig dan dertig jaar.

Lees ook het eerste deel van dit vierluik over vervoer in 2050: hoe maken we het vervoer zo duurzaam mogelijk?

Wat denk jij?

Welk vervoersmiddel verwacht jij dat het meest populair zal zijn als we volledig inzetten op duurzaamheid? Laat je reactie hieronder achter en discussieer mee.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 februari 2021

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.