De vacuümtrein

The Atmospheric Railways, Howard Clayton, uitgegeven in eigen beheer, Lichfield, 1966/Brunel and his world, John Pudney, Thames and Hudson, Londen, 1974.

De geschiedenis van de vacuümtrein begint in 1810. Ir. G. Medhurst stelde voor om treinen door vacuümbuizen te zuigen, net als bij de latere buizenpost, maar hij voorzag toen al psychische weerstand bij passagiers. Dertig jaar later, toen er een enorme interesse bestond in spoorwegen ('Railway Mania') ontwikkelden scheepsbouwer Joseph Samuda en ir. Samuel Clegg een systeem waarbij een trein werd voortgedreven door middel van een vacuüm gezogen buis tussen de rails.

De buis had een doorsnee van 30 à 40 centimeter en had bovenin een sleuf die werd afgedekt met repen leer. Iedere vijf kilometer stond er een pompstation, dat de buizen vacuüm zoog. Onder het eerste rijtuig zat aan een staaf een spits toelopende, goed passende kogelvorm. De trein werd naar het pompstation toe gezogen.

Dit systeem werd toegepast bij drie Britse spporlijnen: een korte verbinding bij Dublin, één bij Londen en de meest ambitieuze: de South Devon Railways. In 1838 bouwden Samuda en Clegg een schaalmodel en het jaar daarna huurden ze 800 meter spoorlijn om hun systeem uit te testen.

Bij een proefneming op 9 december 1840 werd een snelheid van 72 km p/u bereikt. Aanhangers van de vacuümtrein claimden vele voordelen: lichtere treinstellen (geen locomotief, water, kolen), zodat het baanvak lichter uitgevoerd kon worden en steilere hellingen konden worden genomen (geen tunnels graven). Het systeem zou bovendien veiliger zijn, want er kon slechts één treinstel tegelijk rijden. Hogere snelheden waren mogelijk doordat de trein in bochten op de rails gehouden met het buissysteem.

Humbug

Maar George Stephenson, bouwer van de eerste stoomlocomotief, noemde het 'a great humbug, that won't do'. Hij achtte het systeem alleen geschikt bij grote hoogteverschillen, omdat de vacuümtrein, net als de kabeltrein, hellingen kon nemen, waar de stoomtrein niet tegenop kwam. Nadeel was dat hij in verbinding moest staan met de krachtbron, dus minder flexibel was (wissels, kruisingen) en dat hij vooral geschikt was voor intensief gebruik op korte afstandslijnen.

In 1840 werd bij Dublin een spoorlijn van drie kilometer met een vacuümtrein aangelegd. Door de korte afstand was er slechts één pompstation nodig. De druk bedroeg 's zomers 0,34 (er werd dan met vijf of zes rijtuigen gereden) en 's winters 0,67 atmosfeer (drie à vier rijtuigen). Door het glooiende terrein reed hij terug op zwaartekracht naar beneden (maar bij tegenwind kwam de trein weleens tot stilstand). De gemiddelde snelheid was 50 kilometer.

Mensen kwamen overal vandaan om de sensatie te ondergaan: rijden in een trein zonder locomotief. Qua exploitatie was hij een kwart goedkoper dan de stoomtrein.

Howard Clayton in 'The atmospheric Railways': 'Er werd minstens één keer een zeer hoge snelheid bereikt. Een jonge techniekstudent, Frank Elrington, zoon van een professor van de Universiteit in Dublin, bevond zich op het voorste rijtuig, dat door onbekende oorzaak losgekoppeld was van de overige rijtuigen. De pompmachine startte en het rijtuig met de verbaasde student, zonder het gewicht van de andere rijtuigen, overbrugde de afstand in de recordtijd van één minuut en vijftien seconden. Met een gemiddelde snelheid van 134 km. per uur was Frank nog lange tijd de snelste man op aarde.'

De tweede lijn werd in 1845 geopend tussen Londen en Epsom. De reacties waren enthousiast, maar er traden veel defecten op aan machines in de pompstations. De zomer van 1846 was warm. Het mengsel van bijenwas en talkpoeder, waarmee de afdichting van de buizen was ingesmeerd, smolt. Het leer verdroogde, waardoor luchtlekken optraden. 's Nachts kwamen honderden ratten in de buizen af op de gesmolten bijenwas. Hun kadavers werden 's morgens opgezogen en kwamen vast te zitten in de luchtpompen. 's Winters werd het leer juist hard en kwam er sneeuw in de buizen.

In 1847 werden stoomlocs ingezet. Er was bijna 500.000 pond geïnvesteerd, maar de apparatuur moest als schroot worden verkocht. In diezelfde tijd ontstond het plan voor een traject van 40 kilometer tussen Exeter en Plymouth (Zuidwestkust), met elf pompinstallaties.

Reisplezier

Isambard Brunel, een bekend scheepbouwkundig ingenieur, was zeer enthousiast over de vacuümtrein. In 1847 werd tussen Exeter en Teignmouth het eerste gedeelte in dienst gesteld. Een reporter: 'Het reisplezier is sterk toegenomen door dit systeem; je hoort niet het gesteun, 'Oh!', van een locomotief, die als een astmapatiënt, ondanks zijn kortademigheid, gedwongen wordt een heuvel op te klimmen.'

Zijn collega had een halfpennymuntje bovenop een schuifraam neergelegd: na vijf kilomter lag het er nog, zo stabiel reed de trein. Toch werd besloten de verdere aanleg te staken tot het systeem zichzelf bewezen had. John Pudneyuin 'Brunel and his World': 'In het begin was het publiek razend enthousiast een heuvel op te rijden zonder schokken, roetdeeltjes, rook, stof of lawaai. Maar al snel was er de desillusie. De treinen weigerden te starten, reden langzaam, kwamen te laat aan en moesten soms zelfs door de passagiers geduwd worden.'

Niet alleen had Brunel te lichte machines en te smalle buizen gekozen; het leer werd ook hier aangetast. Acht maanden na de opening bleek de lijn een mislukking. Volgens Clayton was hier geen sprake van technisch falen, maar van slecht management en een gebrekkige planning: 'Het was een te licht, ondervoed kind dat nooit een volwaardige kans heeft gehad te overleven.'

De vacuümtrein heeft een kort leven gekend. Het langst was de lijn bij Dublin in bedrijf (11 jaar). In Frankrijk reed tussen St. Germain en Nanterre een vacuümtrein tot 1866, volgens een principe van M. Mallet.

Clayton: 'De vacuümtrein is een zeer ingenieus systeem... hij kwam te vroeg, voordat de noodzakelijke technieken beschikbaar waren... Was hij 20, 30 jaar later ingevoerd, dan waren deze problemen vermoedelijk overwonnen. Rubber voor de afdichting; betere telegrafische communicatie en betrouwbaarder luchtpompen waren van doorslaggevend belang geweest...'

De vacuümtrein staat niet op zich. In 1870 ontwikkelde Alfred E. Beach een ondergrondse, gebaseerd op de ideeën van Medhurst (stoomlocomotieven vulden tunnels met roet, rook en stoom). In Londen werd zelfs een proeftraject van 400 meter aangelegd.

In deze eeuw (1972) kwam prof.ir. R. van der Hoorn met futuristische plannen voor een hoge snelheidstrein die Europa ondergronds zou moeten doorkruisen en zowel in Bangkok als in Jakarta rijden sinds kort Aeromovels: onbemande treinstellen die op een soort monorailvoor korte afstanden worden ingezet, volgens een systeem dat sterklijkt op de vacuümtrein uit de vorige eeuw.

In Engeland staan langs de voormalige South Devon spoorlijn nog enkele pompstations, en zowel in het Science Museum in SouthKensington als in het Yorkse Railway Museum zijn nog originele buizen van de vacuümtrein te zien.

Met dank aan Jan van den Ende.