Logistik der Zukunft: Eine Transportkapsel mit bis zu 1200 km/h

Logistik der Zukunft

Eine Transportkapsel mit bis zu 1200 km/h

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Die Röhre im Blick: Auch wenn die Kapseln heute noch zu klein sind für Personen- und Warentransport, wird intensiv an der Weiterentwicklung dieser Zukunftsvision gefeilt. Bild: Warr Hyperloop
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Hyperloop beschreibt bodengebundenes Reisen in einer Transportkapsel. Diese schwebt magnetisch und erreicht bei minimalem Luftwiderstand bis zu 1200 km/h. Die Idee hört sich nach Science Fiction an, aber es wird bereits fleißig an der Entwicklung gearbeitet, damit bald Personen und Güter transportiert werden können.

Mit Überschall durch eine nahezu luftleere Röhre in 30 Minuten von Hamburg nach München − und das mit erneuerbaren Energien. Diese Idee erläuterte der Unternehmer Elon Musk im August 2013 und wollte damit deutlich schneller, umweltfreundlicher und günstiger reisen als mit Flugzeug und Bahn.

Kein Luftwiderstand, keine Bodenreibung

Beim normalen schnellen Reisen gibt es zwei Probleme: Luftwiderstand und Bodenreibung. Das umgeht der Hyperloop ähnlich wie ein Flugzeug, das beides durch die dünne Luft in großen Höhen vermeidet. In der Vision von Elon Musk rasen Kapsel mit Personen oder Gütern wie Perlen auf einer Schnur durch luftleere Rohre. Dabei kommt es zu keinerlei Berührung innerhalb des Fast-Vakuums, da die Kapseln durch Magnete oder dünne Luftpolster schweben. Die Kapseln werden dabei über Linearmotoren mit magnetischen Kräften angetrieben, ähnlich wie beim Transrapid in Shanghai.

Die Röhren sollen einen Durchmesser von ca. 3,50 Meter haben. Sie sollen in paarweiser Anordnung unterirdisch verlaufen oder auf Stelzen stehen. Hierbei ist noch ein Problem, dass zukünftige Hyperloop-Strecken keine existierende Infrastruktur und Umweltschutzgebiete stören dürfen. Außerdem wären für den Personenverkehr geradlinige Strecken von Vorteil, da die Kapsel vor Kurven abgebremst werden müssen, um zu hohe G-Kräfte auf den Körper zu vermeiden.

Aus der Idee entstand der Wettbewerb „Hyperloop Pod Competition“, der jährlich in den USA ausgerichtet wird und Studierende aus der ganzen Welt mit ihren Pods und Kapselprototypen anlockt.

Der Hyperloop in der Praxis

Veranstaltet wird dieser von der kalifornischen Weltraumfirma SpaceX und dem Ideengeber Elon Musk, Milliardär und CEO von Tesla sowie SpaceX. Aufgabe der Teilnehmenden ist es, die Kapselprototypen von Grund auf zu entwickeln, also mit eigenen Designs. Das Ziel: Ideen sammeln, um Hyperloop in naher Zukunft für die Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Im Juli 2018 fand der dritte Wettbewerb statt, wobei ein eigener Antrieb und dessen Energieversorgung innerhalb des Vakuums integriert werden musste. Die Kapseln wurden auf einer 1,2 km langen Teststrecke nach ihrer Geschwindigkeit bewertet, um zu sehen, welcher Pod innerhalb von 600 Metern am schnellsten auf 500 km/h beschleunigt.

Auch das Studierendenteam der Universität Oldenburg und Hochschule Emden/Leer wurden erneut nominiert. Dieses Team hatte in den vergangenen Jahren bereits Platzierungen unter den Top 6 und ein Innovationspreis für die Teamleistung und das Gesamtkonzept abgeräumt. Bei dem HyperpodX-Projekt sind Studierende verschiedener Studiengänge beteiligt.
Die Studenteninitiative WARR Hyperloop wurde ebenfalls wegen dem Wettbewerb ins Leben gerufen und hat 2016 bis 2018 den Sieg geholt. Sie besteht aus Studierenden der TU München und ist Teil der Organisation WARR (wissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt). In diesem Jahr erreichten die Münchner mit ihrer Leichtbaustrukturkapsel aus Kohlefasern fast 470 km/h und brachen somit ihren eigenen Geschwindigkeitsrekord. Zum Abbremsen braucht der Pod nur wenige Sekunden.

Noch einige Probleme, die gelöst werden müssen

Eines der größten Probleme ist aktuell noch, in den kilometerlangen Röhren ein konstantes Vakuum zu ermöglichen. Schließlich sollen mehrere Kapseln gleichzeitig das System nutzen und an diversen Haltestellen ein- und ausfahren. Das und mögliche Luftlecks würden etliche Pumpen erfordern, was wiederum einen immensen Wartungsaufwand verursachen würde. Die Lecks könnten dabei zum Beispiel durch das Ausdehnen der Metallröhren entstehen. Durch Sonnenerwärmung könnte sich ein 100 Kilometer langer Tunnel um 50 Meter ausdehnen. Eine wartungsintensive Lösung könnten hier Dehnungsfugen sein, die heute schon aktiv eingesetzt werden, um Brückenschäden zu verhindern. Dies und diverse Sicherheitsaspekte müssen zukünftig noch bedacht und geklärt werden, damit auch Investoren und Passagiere überzeugt werden können.

Auch wenn die Technologie noch in der Entwicklung steckt und die Prototypen erst ein Test sind, trägt der Wettbewerb dazu bei, die Hyperloop-Vision eines Tages zu realisieren. Der Münchner Pod war 2018 fast 2 Meter lang und knapp 30 Zentimenter hoch, also zu klein für Personen- oder Gütertransport. Größere Passagierkabinen für 10 bis 40 Personen sind der nächste große Schritt in der Entwicklung und der könnte die komplette Logistik revolutionieren. Vorausgesetzt natürlich, dass die Technik und die Sicherheit entsprechend weiterentwickelt werden können.


Laura Cyprian,
Redakteurin Beschaffung aktuell

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