Das Hyperloop-Team der TU München hat seinen neuen Pod vorgestellt. Der soll mit 600 Kilometern pro Stunde durch die Teströhre von Elon Musk schießen. Aber die Studenten haben noch mehr vor. Sie wollen in München selbst eine Teststrecke aufbauen und zeigen, wie sinnvoll ein Vakuumzug eingesetzt werden könnte.
Von Michael Förtsch
Schlank, schwarz und verdammt schnell. Am Abend des 19. Juni haben die Studenten der Technischen Universität München ihren neuen Hyperloop-Pod enthüllt. Der soll in zwei Wochen verpackt und nach Los Angeles verschifft werden. Denn dort wird am 21. Juli erneut die Hyperloop Pod Competition von SpaceX-Gründer Elon Musk stattfinden. Der US-Milliardär war es nämlich, der die Idee von Zügen, die mit Überschallgeschwindigkeit durch nahezu luftleere Röhren rasen, im August 2013 mit einem Designdokument populär gemacht hat. Mit seinem Wettbewerb will er die Entwicklung befeuern. Bei dem treten stets zahlreiche Teams aus aller Welt mit ihren Kapseln in einem Geschwindigkeitsrennen gegeneinander an. Die Münchner haben dabei aber einen guten Vorsprung.
Bereits dreimal hintereinander haben die Münchner den schnellsten Pod in die 1.200-Meter-Vakuum-Stahlröhre gebracht, die Musk in der wenig befahrenen Jack Northrop Ave neben dem SpaceX-Hauptquartiers aufbauen ließ. Jedes Mal konnten sich bayerischen Studenten eklatant steigern. Der erste Pod, der noch ganze 600 Kilogramm schwer war, brachte es Anfang 2017 auf 94 Kilometer pro Stunde. In nur wenigen Monaten entstand dann der 80 Kilogramm leichte Nachfolger, der Mitte 2017 beachtliche 324 Kilometer pro Stunden erreichte. Im vergangenen Jahr schaffte der Pod 3, wie ihn die Münchner nennen, dann sogar eine Topgeschwindigkeit von 467 Kilometern pro Stunde. In der vierten Generation wird es jetzt noch schneller.
Der neue Pod ist noch schlanker
Die neue Kapsel orientiert sich stark an der Konstruktion des letzten Rekordsiegers – nicht nur optisch. Mehrheitlich sei es diesmal darum gegangen, „die Dinge die gut funktionieren noch besser zu machen“, sagt Gabriele Semino vom Team TUM Hyperloop gegenüber 1E9. Das heißt vor allem: Zahlreiche der einst metallene Tragstrukturen wurden durch Karbonfaserbauteile ersetzt. Wo Metall nötig war, wurde Titan verwendet. Gewichtige Kupfer- wurden durch Aluminiumkabel ersetzt. Rund 100 Meter davon schlängeln sich durch den Pod. Durch diese Anpassungen konnten die Studenten das Gewicht auf schlanke 66 Kilogramm drücken. Und weniger Gewicht heißt mehr Geschwindigkeit.
Außerdem ließen es sich die Münchner nicht nehmen, bis dahin verwendete Standardbauteile selbst neu zu entwickeln. Darunter sind sowohl die Stoßdämpfer als auch die Bremssysteme. Auch mehr Kraft haben sie dem Pod verpasst. Die verbauten Batterien sind zwar leichter, besitzen aber die dreifache Leistungsdichte ihrer Vorgänger und geben ihre Ladung besonders schnell ab. Insgesamt 320 Kilowatt – umgerechnet 435 PS – sollen sie an die acht Elektromotoren ausspielen, die die mit 100 Kilogramm an Druck an die Schiene gepressten Triebräder drehen. Geht alles nach Plan, soll der Pod auf 600 Kilometer pro Stunden kommen. „Vielleicht etwas mehr“, spekuliert Gabriele Semino. „Die Motoren drehen theoretisch bis auf 700 Kilometer hoch, aber dafür ist die Strecke einfach zu kurz. Die 600 sind das, was wir realistisch erreichen können.“
Ihre Hoffnung hängt aber nicht nur an Motor und Batterien, sondern auch den Bremsen. Denn: „Jeder Meter, den wir nicht bremsen, ist ein Meter, den wir mehr beschleunigen können“, sagt Alexander Loesche, der für das Bremssystem zuständig ist. Auf einem eigens angefertigten Teststand hat die eingesetzte Luftdruckmechanik bewiesen, dass sie den Pod von 700 Kilometern pro Stunde in 1,3 Sekunden zum Stillstand bringen kann. Die Bremsen greifen auch automatisch, wenn ein Fehler auftreten sollte oder kein Strom mehr fließt. Das ist nicht nur wichtig, um den Pod wohlbehalten aus der Röhre zu holen, sondern auch um die Röhre und Teststrecke selbst nicht zu beschädigen.
Jeder Meter, den wir nicht bremsen, ist ein Meter, den wir mehr beschleunigen können.
Alexander Loesche
Über die kommenden Tage soll der Pod noch auf einem Gleis auf dem Parkplatz des Forschungszentrum Garching getestet und auskonfiguriert werden. Denn Mitte Juli muss er bereits in Los Angeles sein. „Dort wird es dann nochmal kritisch“, sagt Semino. „Denn es kann immer sein, dass beim Transport etwas schief geht oder beschädigt wird.“ Daher sei das Team auch in diesem Jahr „extrem aufgeregt“, was die Hyperloop Pod Competition angeht. „Wir sind auch gespannt, was die anderen Teams machen“, so Semino weiter. Dieses Jahr treffen die Münchner unter anderem auf Avishkar Hyperloop, ein indisches Team der Universität IIT Madras, auf das Team Swissloop der ETH Zürich, das bereits vor einigen Tagen seinen Pod Claude Nicollier präsentiert hat, auf das Hyperloop-Team 2 des MIT, das niederländische Delft-Hyperloop-Team und das spanische Hyperloop UPV von der Universität Valencia.
München soll eine Teststrecke bekommen
Die Studenten präsentierten aber nicht nur ihr neues Gefährt für die anstehende Competition. Sie zeigten gleich noch ein funktionierendes Schwebemodell eines Hyperloop-Pod samt Plänen für eine Strecke. Die Kapsel ist so groß wie ein Schuhkarton, geformt wie ein Torpedo und soll durch Magnetkraft über eine Schiene an der Decke einer 30 Zentimeter breiten Röhre rauschen. Die wird bald auf einem weiteren ungenutzten Stück des Universitätsparkplatzes entstehen. „Das ist ein großer Schritt“, sagt Semino. „Wir hatten uns immer beklagt, dass wir bei unserer Forschung auf die Vakuumstrecke von SpaceX beschränkt sind. Natürlich ist das alles [der Pod wie auch die Strecke] klein skaliert, weil so viel Platz haben wir nun auch nicht, aber es bringt uns weiter.“
Entsprungen sei diese „verrückten Idee“, wie das Team selbst sagt, dem Kopf des Forschungsleiters Domenik Radeck, der im vergangenen Jahr am Entwurf des Magnetschwebe-Pods beteiligt war. Dieser war im Nebenwettbewerb der Hyperloop Pod Competition angetreten und mit einem Innovationspreis ausgezeichnet worden. Dieses Jahr fällt im Wettbewerb von Elon Musk diese Kategorie weg. „Wir fanden die Herausforderung und das Konzept aber trotzdem spannend“, sagt Radeck. „Daher haben wir einfach ein Team gegründet und haben seit etwa neun Monaten selbst weitergeforscht – und uns auch Gedanken gemacht, wie ein Hyperloop nun wirklich funktionieren könnte oder sollte, um nützlich zu sein.“
Anders als zahlreiche Hyperloop-Start-ups ist das Team von TUM Hyperloop überzeugt, dass die Röhren nicht zwangsweise aus Metall gefertigt werden müssen, um ein Vakuum zu halten, sondern auch Beton genutzt werden kann – das wäre sowohl billiger als auch als Baumaterial flexibler formbar. „Es ist schwierig“, gibt Semino. „Aber daher betreiben wir nun auch Materialforschung, haben Bauingenieure dazu geholt und arbeiten mit Lehrstühlen, die sich damit auskennen.“ Das alles sei ein Versuch, der erfolgreich sein könnte, aber ebenso gut schief gehen könne. Doch sollte er gelingen, könnte er die Entwicklung eines realen Hyperloop befeuern. Denn die Studenten haben mittlerweile auch eine ganz eigene und ziemlich wagemutige Vision eines Hyperloop erdacht, das von der Idee des Hyperloop-Vorreiters Daryl Oste und seinem ET3-System inspiriert scheint.
Virgin Hyperloop One und Hyperloop Transportation Technologies planen große Röhren mit acht bis rund 32 Meter langen Zügen, die hauptsächlich Großstädte miteinander verknüpfen sollen. Die Münchner wollen hingegen Kapseln von der Größe eines Kleinwagens, die zwei Passagiere oder aber auch Pakete und Päckchen aufnehmen können und Röhren mit einem Durchmesser von 1,2 Metern. Der Vorteil: Die ließen sich auch in bestehenden Städten unter die Erde bringen. Jedes Haus könnte dann einen eigenen Anschluss an das System bekommen. Dadurch wäre es „recht individuell“, sagt Radeck, und „könnte auch sehr wirtschaftlich“ und „schnell getaktet“ betrieben werden.
Ein weit verzweigtes Hyperloop-Netz mit Tausenden Stationen wäre denkbar, das nicht nur große Metropolen, sondern hunderte Gemeinden einer ganzen Nation verbindet. Morgens schnell 500 Kilometer im Pod zur Arbeit rauschen oder ein Amazon-Paket in fünf Minuten erhalten? Damit kein Problem.
Dass diese Vision so einfach und schnell umzusetzen sein wird, das glauben die Studenten zwar nicht. Aber: „Es könnte etwas sein, das auf einem Campus oder einem Firmengelände gebaut und getestet wird“, spekuliert Radeck. Vielleicht nicht direkt, um Menschen zu transportieren aber Güter und Fracht. Denn freilich müssten noch zahlreiche und potentiell tödliche Probleme für den sicheren Transport von Menschen gelöst werden.
Als nächstes ein Lufttaxi?
Anders als in den vergangenen Jahren hat das Team dieses Jahr gänzlich unter Eigenregie geforscht und gearbeitet. TUM Hyperloop ist nämlich nicht mehr Teil der Wissenschaftlichen Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt – kurz WARR –, sondern hat nun einen Verein namens Next Prototype gegründet. „Denn“, das sagt Gabriele Semino, „Prototypen wie diese sind wichtig.“ Die aktuellen Hyperloop-Pods sollen daher nur die ersten Projekte des neuen Vereins sein. Weitere sollen folgen.
Später könnten die Studenten noch an ganz anderen Prototypen und Experimenten aus dem Bereich Mobilität arbeiten und an Wettbewerben teilnehmen, die eventuell ganz andere Ziele haben. „Ideen, was sein könnte, haben wir noch nicht wirklich, dafür waren wir bisher zu beschäftigt“, lacht Semino. „Aber Lufttaxis wären eine Option.“
Das Hyperloop-Team und den Pod könnt ihr übrigens auch bei 1E9 the_conference am 11. Juli in München treffen!
und das ist gut so. 