Magne­ti­scher Trans­port als Zukunftsperspektive

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.