Die deutsche Version einer Transportkapsel für den Hyperloop

Was haben 36 Studenten aus 14 Ländern und unterschiedlichsten Fachbereichen gemeinsam? Leidenschaft, um die Mobilität von morgen auf Überschallgeschwindigkeit zu beschleunigen, eine Universität, die sie nach Kräften dabei unterstützt und fast 40 Firmen, die ihre Vision teilen. Das WARR-Hyperloop-Team der Technischen Universität München – wobei WARR für Wissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt steht – unter der Schirmherrschaft von Professor Ulrich Walter, Wissenschaftsastronaut und Leiter des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik, ist das einzig verbliebene deutsche Team in dem von SpaceX-Gründer und Tesla-Motors-CEO Elon Musk weltweit ausgerufenen Studenten-Wettbewerb.

Die Entwickler rund um die Informatikerin Mariana Avezum präsentierten Anfang Juli in Garching ihren ersten testfähigen Prototypen eines Pods für den Hyperloop. Damit zeigten sie Details, wie Reisende unabhängig von fossilen Brennstoffen zukünftig in 35 Minuten von Los Angeles nach San Francisco gelangen könnten – eine Strecke vergleichbar mit der zwischen München und Berlin.

Was in der freien Wirtschaft fast dreimal so lange gedauert hätte, gelang den Studenten dank zahlreicher Sponsoren aus Wirtschaft und Forschung in weniger als einem Jahr. Die Arbeit an der Pod genannten Transportkapsel wurde dabei in die sechs Subsysteme Widerstandsverringerung, Rahmenstruktur, Antrieb, Bremssystem, Batterie und Steuerung aufgegliedert. Die TU München schaffte die entsprechenden Freiräume, damit das Projekt neben dem Studium umgesetzt werden konnte. Hauptsponsor des Teams ist die Airbus Group.

Kernstück des Pods ist der vom Antrieb eines Alpha Jets – sprich eines leichten Jagdbombers – abgeleitete Kompressor, dessen Ansaugöffnung, Gehäuse und Antriebswelle vom Team neu entwickelt wurden. Ziel ist es, die Pods innerhalb von Transportröhren elektro-magnetisch in annäherndem Vakuum gleiten zu lassen. Damit die vorhandene Restluft kein bremsendes Polster bildet, soll sie über den Kompressor am vorderen Ende eingesaugt und, um gleichzeitig den Schwebezustand zu unterstützen, unterhalb des Pods wieder ausgeführt werden.

Obwohl der Testlauf des Wettbewerbs nicht bei Überschallgeschwindigkeit, sondern bei etwa 320 Stundenkilometern durchgeführt werden wird, wollten die Münchner von Anfang an einen sicheren und skalierbaren Prototyp entwickeln. Der wassergekühlte Kompressor, dessen Gehäuse mit Unterstützung der Universität der Bundeswehr München entwickelt und von Toolcraft gefräst wurde, verfügt über zwei Rotor-/Statorstufen mit entsprechenden Luftaustrittsöffnungen. Angetrieben wird er von einem 30 Kilowatt starken Elektromotor von Scimo, der in einem 3D-gedruckten Gehäuse von Creabis untergebracht ist. Mit 17.500 Umdrehungen pro Minute und einem Druckverhältnis von 2,26 wird ein Luftmassenstrom von 0,15 Kilogramm pro Sekunde angesaugt. Eine Hirth-Verzahnung von Voith sorgt für sichere Stabilität der Antriebswelle bei hohen Drehzahlen.

Alleine an der Entwicklung und dem Bau der Struktur des 600 Kilogramm schweren Pods war eine handvoll Unternehmen beteiligt. Das Konstrukt baut auf einem versteiften Aluminiumrahmen, gesponsert von Maytec, und einer CFRP-Leichtbauhülle auf. Esterlössl lieferte den Materialblock, aus dem das Team bei der Schreinerei Josef Springer das Formwerkzeug baute, mit dem Becker Carbon die Hülle fertigte.