Vor einem Seminar auf der CWIEME Berlin enthüllen uns Projektleiter von zwei renommierten Universitäten ihre aufregenden Erfahrungen mit der Entwicklung magnetisch angetriebener Transportkapseln für den SpaceX Hyperloop.
Die Idee, neue Massenverkehrsmittel mit hoher Geschwindigkeit zu schaffen, ist ein aktuelles Thema für Wissenschaftler auf der ganzen Welt. Angespornt durch den an Technik und Ingenieurskunst interessierten Unternehmer Elon Musk, hat ein regelrechter Wettbewerb bezüglich des Entwurfs von Kapseln, die Passagiere und Güter bei Höchstgeschwindigkeit transportieren können, begonnen. Musk – der Gründer und Mitbegründer diverser innovativer Unternehmen wie Tesla (Premium-Elektroautos), SolarCity (solare Energieversorgung) und PayPal (Online-Bezahlportal) – hat mit SpaceX, einem seiner Unternehmen, das Hyperloop-Projekt ins Leben gerufen. SpaceX wurde ursprünglich nur gegründet, um die Produktion und den Transport im Bereich Raumfahrt zu untersuchen, und verfolgte das alleinige Ziel, die Kolonisation anderer Planeten zu ermöglichen. Musk erkannte jedoch, dass er die Expertise der Luftfahrtingenieure nutzen kann, um den Bodentransport zu revolutionieren. So entstand schließlich Hyperloop.
Das Hyperloop-Konzept sieht vor, das Kapseln bei sehr hoher Geschwindigkeit in einer Röhre befördert werden, um eine Alternative zum Flugzeug, dem Schienenverkehr und dem Auto zu bieten. Das Transportsystem soll sicher, angenehm und umweltfreundlich sein, weshalb keine Energie, die aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird, verwendet werden soll. Weltweit gibt es mehrere Niederlassungen von Hyperloop und im Jahr 2015 startete Musk einen Wettbewerb, um die besten internationalen Studentengruppen dazu anzuregen, die Grenzen der Wissenschaft zu überwinden und ihre Ideen bezüglich der Funktionsweise der Kapseln zu entwickeln.
Zwei Spitzen-Universitäten – das Massachusetts Institute of Technology (MIT in den USA) und die Technische Universität Delft (TU Delft in den Niederlanden) – haben an der ersten Phase eines Wettbewerbs im Januar dieses Jahres teilgenommen und ihren Kapsel-Prototyp auf einer Hyperloop-Teststrecke in Kalifornien enthüllt. Die Teams mussten in einem Tunnel mit einer Länge von rund 1,6 km und einer Breite von etwa 1,80 m beweisen, dass ihre Kapseln sicher auf eine Geschwindigkeit von bis zu 400 km/h beschleunigen und unfallfrei anhalten können. Beide Teams verwendeten die Magnetschwebetechnik als Antriebsmethode.
Zukunft der Transportinnovation
Max Opgenoord, ein Doktorand im Forschungsbereich transonische Aeroelastik (Wechselwirkung zwischen Aerodynamik und Strukturdynamik von Flugzeugen) war Projektleiter des Hyperloop-Teams der MIT. „Es war eine aufregende Fahrt“, sagt er. „Zu Beginn des Wettbewerbs wusste niemand, wie eine Hyperloop-Kapsel aussehen soll. Deshalb hatten wir eine unglaubliche Freiheit bezüglich des Designs. Und nun, fast zwei Jahre später, haben wir gezeigt, dass eine Hyperloop-Kapsel gebaut werden kann. Die Schwebetechnik war eindeutig die größte Herausforderung dieses Projekts, weil es so viele Optionen gab.“
Eine Bedingung des Wettbewerbs war es, dass Teilnehmer aus verschiedenen Studienbereichen – wie Ingenieurwesen, Technik, Produktion und Betriebsführung – zusammenarbeiten sollten. Musk hatte nämlich erkannt, dass ein praktischer globaler Ansatz erforderlich sein würde, damit aus ein paar innovativen Ideen ein realistischer Vorschlag für ein sehr schnelles, anpassbares Massenverkehrsmittel mit niedrigem CO2-Ausstoß werden könnte.
Edouard Schneiders, ein Student im Gebiet der Angewandten Physik, war ein Mitglied des Forschungsteams der TU Delft, die ebenfalls einen Wettbewerbsbeitrag leistete. „Es war sehr interessant, an diesem Wettbewerb teilzunehmen – die Stimmung war regelrecht euphorisch“, erklärt er. „Hyperloop ist extrem schnell und extrem leistungsstark. Das Projekt wird wichtige soziale und wirtschaftliche Folgen haben und daneben die Emissionen deutlich reduzieren.“
„Seit der Erscheinung der Boeing 747 und der Erfindung von Magnetschwebebahnen im Jahr 1970 gab es im Transportwesen keine bedeutenden Veränderungen mehr. Das Transportwesen muss sich jedoch weiterentwickeln und nach neuen Lösungen wie Hyperloop suchen, um tatsächlich etwas zu bewirken.“
Experten von SpaceX und Tesla bewerteten gemeinsam mit Universitätsprofessoren die Wettbewerbsbeiträge. Das Team der TU Delft konnte den Gesamtsieg holen, während das Hyperloop-Team der MIT eine Auszeichnung für Sicherheit und Zuverlässigkeit erhielt.
Auf dem neuesten Stand der Technik
Max und Edouard werden auf der CWIEME Berlin einen Workshop leiten und über ihre bahnbrechenden Entwürfe für den Hyperloop-Wettbewerb von SpaceX und die Zukunft des Transportwesens sprechen. Beide freuen sich schon, auf der Messe weitere Neuheiten zu entdecken und von Experten zu hören, inwiefern die Technik eine positive Auswirkung auf die verschiedenen Industriezweige hat.
Die CWIEME Berlin ist die weltweit führende Messe für Spulenwicklung und die Herstellung von Elektromotoren und Transformatoren und wird mehr als 6500 Besucher aus der ganzen Welt begrüßen. Dank Seminar- und Workshopreferenten aus verschiedenen Fachrichtungen wie Design-Engineering, Produktion, Forschung und Entwicklung, Beschaffung und Management können die Besucher mehr über die neuesten Trends in den Bereichen Elektronik, Elektromotoren, Transformatoren, Generatoren, Automobil und Energie erfahren.
Der Workshop von Max Opgenoord und Edouard Schneiders heißt „Next generation/future transportation“ und findet am Dienstag, dem 20. Juni von 11:45 bis 12:35 Uhr im CWIEME Workshop Hub statt.
„Wir haben dieses Jahr in Berlin eine interessante Auswahl an Inhalten“, erklärt Chloe Theobald, die Global Content Managerin der CWIEME. „Mit Gästen von zwei äußerst renommierten Universitäten wie Max und Edouard ist es toll zu sehen, dass Technik genutzt wird, um wirklich aufregende Projekte voranzutreiben, die neue innovative Transportmethoden entstehen lassen und letztlich der gesamten Gesellschaft zugutekommen.
