Panorama

Hyperloop: Keyplayer Vakuum rückt ins Blickfeld

24.07.2020 - TUM startet Forschungsprogramm zur Entwicklung eines Unterdrucktunnels.

Nun wird es Ernst in der Welt ter­restri­scher Hoch­ge­schwindig­keits­reisen im luft­leeren Raum. Wäh­rend in den ver­gan­genen vier Jah­ren Auf­bau und Aus­rüs­tung der Pod ge­nann­ten Renn­kap­seln im Vor­der­grund der 2015 von Elon Musk ins Le­ben geru­fenen Hy­per­loop Com­petiti­ons stan­den, geht es nun um die Ent­wick­lung und den Bau der partiell eva­kuier­ten Röhre selbst. Auf­grund äu­ßerst gerin­ger Rei­bungsver­luste im Va­kuum und mo­derns­ter Mag­net­schwebe­tech­nik sollen die Züge der Zu­kunft die Passa­giere mit na­hezu Schall­ge­schwindig­keit ans Ziel brin­gen. Nach vier jähr­lich in Hawthorne, Kali­for­nien, aus­getra­genen Wett­be­wer­ben in einer gera­den 1,6 Ki­lome­ter lan­gen Unter­druck­röhre setzte Elon Musk, CEO des aus­rich­ten­den Unter­neh­mens SpaceX, An­fang des Mo­nats zeit­ge­mäß via Twit­ter die Rah­men­bedin­gun­gen für Folge­veran­stal­tun­gen: „We need to fi­nish buil­ding a much longer va­cuum tunnel for speed tests & pro­bably have an ad­ditio­nal com­peti­tion for tun­neling it­self.“

Studen­ten der Tech­ni­schen Uni­versi­tät Mün­chen (TUM) haben in den letz­ten Hy­per­loop-Com­petiti­ons be­reits be­wie­sen, dass sie un­schlagbar schnelle Pro­toty­pen der Passa­gier­kap­seln bauen kön­nen. Mit 467 Stun­denki­lome­tern stell­ten sie 2018 den Ge­schwinding­keits­re­kord auf, an den auch sie selbst im letz­ten Jahr nur bis auf vier Stun­denki­lome­ter her­anka­men. Eine Leis­tung, die ihnen im­mer­hin er­neut den ersten Platz ein­brachte. Nun wer­den sie in einem For­schungspro­gramm ge­mein­sam mit Wis­sen­schaftlern an der Reali­sie­rung des Su­per­schnellzugs arbei­ten. Unter ande­rem sollen eine 24 Meter lange Test­röhre und ein Proto­typ in Origi­nal­maß­stab ge­baut wer­den.

Doch den Tüft­lern geht es nicht nur um die Ge­schwindig­keit: Sie unter­su­chen auch, wie der Hy­per­loop ein si­che­res, be­zahl­bares und nach­halti­ges Trans­port­mittel der Zu­kunft wer­den kann. So entwi­ckel­ten sie unter ande­rem ein Schwebesys­tem für den Pod sowie den Proto­typ ei­ner Test­röhre aus ultra­hoch­fes­tem Be­ton.

Die Stu­den­ten konn­ten mit ih­rem Enga­ge­ment über­zeu­gen: An der Fakul­tät für Luft­fahrt, Raum­fahrt und Geo­däsie der TUM wurde nun das Hy­per­loop-For­schungspro­gramm ins Leben geru­fen. Geför­dert wird das Pro­gramm aus Mit­teln der High­tech Agenda Bay­ern der Baye­ri­schen Staatsregie­rung.

In einer ersten Phase, die über zwei Jahre läuft, wer­den zu­nächst Sys­tem­analy­sen durch­ge­führt, um die Mach­bar­keit und das Po­tential des Kon­zepts in Eu­ropa zu un­tersu­chen, sowie Hy­per­loop-rele­vante Tech­nolo­gien entwi­ckelt und er­probt. Au­ßer­dem sollen eine 24 Meter lange Test­röhre auf dem Ge­lände des Lud­wig Bölkow Cam­pus in Tauf­kir­chen / Otto­brunn sowie eine Proto­typ-Kapsel im Maß­stab 1:1 ge­baut wer­den. Dabei wird die Exper­tise ver­schie­dener Fach­berei­che der TUM, etwa aus der Mate­rial­wis­sen­schaft, dem Bauin­geni­eur­wesen und der An­triebs­sys­teme, ins Pro­gramm ein­flie­ßen.

Geleitet wird das For­schungspro­gramm un­ter ande­rem von Agnes Jo­cher, die seit An­fang Juli die Pro­fessur für Sustainable Fu­ture Mobi­lity in­nehat. „Der Hy­per­loop hat das Po­ten­tial, eine schnelle, elekt­rische Alter­native auf mit­tellan­gen Stre­cken zu bieten und somit nach­halti­geren und um­welt­freundli­che­ren Trans­port zu er­mögli­chen“, er­klärt sie. „Es ist aber noch wei­tere For­schung nö­tig, um diese An­nahme zu prü­fen. Zum Bei­spiel müs­sen auch die Pro­duk­tion und der Auf­bau des Sys­tems mit­einbe­zogen wer­den.“

Gabriele Se­mino arbei­tet seit 2017 im TUM-Hy­per­loop-Team und war bei drei Wett­be­wer­ben in Los Ange­les da­bei. Jetzt ist er als wis­sen­schaftlichen Mitar­beiter am Pro­gramm be­teiligt. „Beim Wett­be­werb han­delte es sich um Proto­typen, die hauptsäch­lich auf ihre Ge­schwindig­keit aus­gelegt wor­den sind“, er­klärt er. „In die­sem Pro­gramm ver­folgen wir nun ein ska­lierba­res Ge­samt­sys­tem, das von sämt­lichen As­pek­ten wie der Wirt­schaftlich­keit, Nach­haltig­keit und Si­cher­heit beein­flusst wird. Das über die Jahre hin­weg ge­sam­melte Wis­sen in der Hy­per­loop-Mate­rie so­wie im Proto­typen­bau wird uns je­doch auf je­den Fall unab­ding­bar sein.“

Anders als die bishe­rigen Proto­typen soll der ge­plante „De­monstrator“ so groß wie eine mögli­che zu­künf­tige Passa­gier­kapsel sein. „Un­ser letzter Proto­typ hat unter 70 Ki­lo­gramm ge­wo­gen, jetzt sind wir bei meh­reren Ton­nen“, er­klärt Se­mino. Die Test­röhre soll inklu­sive Fun­da­ment etwa vier Meter hoch wer­den.

Zunächst soll das Kon­zept mit­hilfe des De­monstrators vali­diert wer­den. In ei­ner späte­ren Phase des Pro­gramms ist eine län­gere Test­stre­cke für wei­tere Versu­che ange­dacht.

TUM / LK

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