Space X Hyperloop Pod

Raketen in der Röhre

Von Peter Thomas
06.08.2019
, 15:30
Das Team aus Neufundland
Schnell wie der Schall in Kapseln reisen: So stellt sich Elon Musk die Zukunft des Transports vor. Nun hat ein Team der Technischen Universität München einen wichtigen Wettbewerb gewonnen.

Mit 482 km/h beim Start-Stopp-Sprint über eine Meile durch die Röhre: Damit hat das Team TUM Hyperloop der Technischen Universität München am 21. Juli in Hawthorne (Kalifornien) zum vierten Mal in Folge die Space X Hyperloop Pod Competition gewonnen. Bei dem Wettbewerb treten Uni-Teams aus aller Welt mit selbstentwickelten Einschienenfahrzeugen gegeneinander an. Die Prototypen sollen einen Ausblick geben auf die Zukunft des Schienen-Hochgeschwindigkeitsverkehrs der Zukunft.

Wie diese Zukunft aussehen könnte, hat sich Elon Musk ausgedacht: Fahrzeuge mit dem Sitzplatzangebot von Großraumtaxis („Pods“) sollen mit hoher Unterschallgeschwindigkeit durch Röhren rasen, in denen ein Teilvakuum herrscht. Konkreter umrissen hat der mobilitätstechnische Tausendsassa seine Vision im August 2013 mit dem White Paper „Hyperloop Alpha“: Die maximale Reisegeschwindigkeit soll demnach bei rund 1100 km/h liegen, die Fahrzeuge schweben auf Luftkissen und werden von einem Linear-Induktionsmotor angetrieben.

Bei ihrem Siegerfahrzeug von 2019, dem „Pod IV“, haben die Münchener stattdessen auf ein klassischeres System gesetzt: Acht Elektromotoren mit einer Spitzenleistung von zusammen 400 kW treiben Räder aus Aluminium an. Diese laufen auf einem Schienenprofil, nutzen allerdings nicht nur dessen Oberseite, sondern packen es auch an den Seiten und von unten, um den Schlupf so gering wie möglich zu halten. „Das ist so ähnlich wie bei der Achterbahn“, lacht Team-Manager Toni Jukic.

Bei der Entwicklung hatte das Team zunächst auf Laufflächen aus Kunststoff gesetzt, schließlich aber das Rad-Schiene-System von Alu auf Alu gewählt: Der Rollwiderstand ist gering, dafür gibt es beim Bremsen „ordentlich Grip“, erklären die angehenden Ingenieure der TUM. Seine Energie bringt der 1,70 Meter lange, 50 Zentimeter breite und rund 70 Kilogramm schwere Pod selbst mit: Er hat Lithium-Polymer-Zellen an Bord, aus denen Antrieb und System gespeist werden.

Ausgerichtet wird der Wettbewerb von Space X, dem Raumfahrtunternehmen von Elon Musk. Denn die Verwirklichung der Einschienen-Röhrenbahn treibt der Unternehmer nicht selbst voran, sondern knapp ein Dutzend andere Unternehmen. Seine Finger im Spiel haben dürfte Musk allerdings, wenn es um die benötigte Infrastruktur geht: Schließlich hat er 2016 seine Tunnelbaufirma „The Boring Company“ gegründet. Dem war ein Tweet vorausgegangen, in dem er sich über den Verkehr in Los Angeles beklagte und ankündigte, mit einer Tunnelbohrmaschine „einfach loszugraben“.

In den ersten Plänen sollte der Hyperloop in Röhren verkehren, die oberirdisch auf Stelzen entlang von bestehenden Verkehrswegen wie Autobahnen verlaufen. Auch die Prüfstrecke für die Competition auf dem Werksgelände von Space X ist so konstruiert: eine 1,2 Kilometer lange Röhre mit 1,83 Meter Durchmesser, in der eine Aluminiumschiene auf einem Bett verläuft, das Platten aus demselben Metall bilden. Die Röhre lässt sich an den Enden verschließen, für die Wettbewerbsfahrten wird dann ein Teilvakuum darin erzeugt.

Das ist auf jeden Fall ziemlich cool

Machen solche Projekte das Thema Schienenverkehrstechnik für junge Menschen heute so attraktiv, wie es lange Zeit vor allem bei der Automobiltechnik der Fall war? Dort weckt der international ausgetragene Konstruktionswettbewerb „Formula Student“ ja seit mehr als 20 Jahren Begeisterung. „Die hohen Geschwindigkeiten, die Schnittstellen zur Raumfahrttechnik, das ist auf jeden Fall ziemlich cool“ bestätigt Jukic. Und diese Stimmung treibt das rund 50-köpfige Team aus München an, das seit diesem Jahr von dem Verein Next Prototypes getragen wird. Beim Wettbewerb in Kalifornien waren insgesamt 35 Mitglieder der Mannschaft dabei.

Tatsächlich erreicht der Mini-Hyperloop aus München Geschwindigkeiten, von denen die klassische Eisenbahn im normalen Betrieb nur träumen kann. Zum Vergleich: In Deutschland ist für den regulären Eisenbahn-Hochgeschwindigkeitsverkehr mit dem ICE bei 300 km/h Schluss. „Vermutlich hätten wir sogar noch deutlich schneller als 482 km/h sein können“, sagt Jukic im Rückblick. Denn an einem nicht völlig bündigen Schienenstoß verhakte sich im Wertungslauf eine Bremse des Pod, der Belag riss ab.

Rund 600 km/h angepeilt

Das Team nahm die Sache sportlich: Schließlich war man trotzdem deutlich schneller als die zweitplazierte Mannschaft der ETH Zürich mit 257,5 km/h. Außerdem kam das Fahrzeug ja selbst nach dem Druckabfall in einer Bremskammer sicher in der vorgeschriebenen Distanz zum Stehen. „So haben wir im Wettbewerb gezeigt, dass auch bei einem Zwischenfall das Fahrzeug sicher bremst“, sagt der Team-Manager.

Eigentlich hatte TUM Hyperloop für den diesjährigen Wettbewerb rund 600 km/h angepeilt. Damit wären die Studenten mit ihrem verkleinerten Prototypen in die Weltspitze der realen Schienenfahrzeuge aufgerückt: Der aktuelle Geschwindigkeits-Weltrekord für Rad-Schiene-Systeme liegt bei 574,79 km/h. Aufgestellt hat die Marke ein eigens als Rekordfahrzeug optimierter französischer TGV bereits vor zwölf Jahren. Deutlich höhere Geschwindigkeiten werden Züge vermutlich nur mit anderen Antrieben erreichen können. Darauf verweist der aktuelle absolute Geschwindigkeitsrekord für Bahnen von 603 km/h, den die japanische Magnetschwebebahn Shinkansen LO aufgestellt hat.

Das Münchener Team ist 2015 entstanden, hat zwei Jahre an seinem erstem Prototypen gearbeitet und gleich die beiden ersten Wettbewerbe gewonnen, die im Januar und August 2017 stattgefunden haben. Nach der Verteidigung des Titels 2018 und 2019 (damals mit 467 km/h) laufen derweil schon die Vorbereitungen auf den Wettbewerb 2020. Dieser dürfte besonders spannend werden; denn bei der Siegerfeier am 21. Juli gab Elon Musk bekannt, dass er für kommendes Jahr eine neue Teststrecke in Betrieb nehmen will: deutlich länger (bis zu zehn Kilometer) und nun auch mit einer Kurve statt wie bisher schnurgerade verlaufend.

Ob die Teams, die an der Space X Hyperloop Pod Competition teilnehmen, mit ihren Projekten den Grundstein für den Eisenbahnverkehr der Zukunft legen? Die Unterstützung zahlreicher Industrieunternehmen und Mittelständler zeigt jedenfalls das große Interesse der Branche an dem Projekt. Auch Abschlussarbeiten an der TU München sind bereits entstanden. Und das Team weiß, dass sich das System einfach hochskalieren ließe, wobei dann allerdings wohl ein Linear-Induktionsmotor als kontaktloser Antrieb zum Einsatz käme.

Als superschnelle Röhrenbahn wird der Hyperloop, sollte er in einem für den Schienenpersonenverkehr tauglichen Maßstab verwirklicht werden, aber auch in Zukunft nur eine von vielen Lösungen sein. Denn das System würde sich vor allem für Punkt-zu-Punkt-Verbindung über lange Distanzen eignen. Grund dafür sind die langen Beschleunigungs- und Bremswege, die wegen der sonst auf die Passagiere wirkenden G-Kräfte notwendig sind. Die ebenfalls zur Hyperloop-Vision gehörende Idee, statt langer Züge aus gekuppelten Wagen ganze Schwärme autonomer Pods durchs Schienennetz zu schicken, könnte sich da schon eher in der mittelfristigen Zukunft des öffentlichen Nahverkehrs durchsetzen.

Quelle: F.A.S.
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