Neue Mobilitätskonzepte In 60 Minuten nach Berlin: TUM startet Hyperloop-Forschung

Auf dem Ludwig-Bölkow-Campus in Ottobrunn forscht die TU München am neuen Ultra-Schnellzug Hyperloop.
Auf dem Ludwig-Bölkow-Campus in Ottobrunn forscht die TU München am neuen Ultra-Schnellzug Hyperloop.

Menschen mit Schallgeschwindigkeit in kleinen Kapseln von A nach B schießen? An dieser neuen Art des Reisens forscht die TU München. Für das Hyperloop-Projekt von Elon Musk soll im Münchner Süden eine 24 m lange Teströhre und ein Prototyp des Ultra-Schnellzugs entstehen.

Was wie Science-Fiction klingt, soll in die Realität gebracht werden: Hinter der Idee des Hyperloop steckt ein Fortbewegungssystems, welches Menschen fast mit Schallgeschwindigkeit in einer Art Hochgeschwindigkeitszug durch eine Röhre mit Teilvakuum transportiert. Ursprünglich hatte Allround-Visionär Elon Musk das Konzept vorgestellt und gleichzeitig Studenten aus der ganzen Welt aufgerufen, Prototypen der Kabinenkapseln, sogenannte »Pods«, zu bauen – möge der Beste gewinnen.

Die Technische Universität München (TUM) hat sich in den letzten vier Jahren an dem Projekt beteiligt – und das TUM-Hyperloop-Team hat vier Mal gewonnen. Den aktuellen Rekord setzten die Studierenden beim letzten Wettbewerb im Juli 2019 mit 482 km/h, sie überholten sich und ihren bisherigen Rekord von 467 km/h aus dem Jahr 2018 damit selbst. Frei nach Edmund Stoiber könnte in 60 Minuten so fast die Strecke nach Berlin zurückgelegt werden – vom Hauptbahnhof bis zum Nicht-Flughafen.

24 Meter lange Teströhre geplant

Doch den Forschern der TUM geht es nicht nur um die Geschwindigkeit: Sie untersuchen auch, wie der Hyperloop ein sicheres, bezahlbares und nachhaltiges Transportmittel der Zukunft werden kann. So entwickelten sie unter anderem ein Schwebesystem für den Pod sowie den Prototyp einer Teströhre aus ultrahochfestem Beton.

Die Studenten haben sich immens engagiert und die Siege sprachen für, all das zahlt sich nun aus: An der Fakultät für Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie der TUM wurde jetzt ein Hyperloop-Forschungsprogramm ins Leben gerufen. Das Programm wird aus Mitteln der Hightech-Agenda Bayern der Bayerischen Staatsregierung gefördert.

In einer ersten Phase wird das Hyperloop-System über zwei Jahre zunächst analysiert, um die Machbarkeit und das Potential in Europa zu beleuchten. Dazu wird das Forschungsteam Hyperloop-relevante Technologien entwickeln und erproben. Auf dem Gelände des Ludwig-Bölkow-Campus in Taufkirchen / Ottobrunn sollen dazu eine 24 m lange Teströhre sowie ein Prototyp des Pods in Originalgröße gebaut werden. Verschiedene Fachbereiche der TUM, wie die Materialwissenschaft, das Bauingenieurwesen und Antriebssysteme, lassen ihre Expertise einfließen.

Prototyp in Originalgröße

Prof. Agnes Jocher, Leiterin des Programms und Professorin für Sustainable Future Mobility sagt:

»Der Hyperloop hat das Potential, eine schnelle, elektrische Alternative auf mittellangen Strecken zu bieten und somit nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Transport zu ermöglichen.«

Noch sei aber weitere Forschung nötig, um diese Annahme zu prüfen. Auch die Produktion und der Aufbau des Systems müssen noch deutlicher einbezogen werden. Anders als die bisherigen Prototypen soll der geplante Demo-Pod die gleiche Größe wie eine mögliche zukünftige Passagierkapsel besitzen. Der letzte Prototyp hatte unter 70 Kilogramm gewogen, jetzt peilen die Forscher mehrere Tonnen an. Die Teströhre in Ottobrunn soll inklusive Fundament etwa vier Meter hoch werden.

Herausforderungen im Wettbewerb

Nach einer erfolgreichen Validierung des Hyperloop-Konzept ist in einer späteren Phase des Programms eine längere Teststrecke für weitere Versuche angedacht. Die TUM München tritt mit ihrem Forschungsprogramm dabei nicht nur gegen andere Universitäten wie die Uni Delft, EPF Lausanne und ETH Zürich, auch andere Unternehmen wie HardtHyperloop arbeiten an ähnlichen Konzepten und haben teilweise schon realitätsnahe Teststrecken gebaut. In den 1980iger Jahren wollte die Schweizer Metro mit einem Hyperloop-artigen Plan die Großstädte der Eidgenossenschaft verbinden. Das Projekt wurde aus Kostengründen damals gestoppt.

Die Kosten wären auch heute gigantisch. Es gibt 2020 gerade fünf Hochgeschwindigkeitstrassen für ICEs in Deutschland – selbst ein minimales, metropolen-verbindendes Hyperloop-Netz bräuchte Tausende oder Zehntausende Kilometer Trasse mit einer komplett neuen Infrastruktur, eine Mammutaufgabe.

Doch zuvor muss die Technik zuverlässig sein: Heute liegen die zahlreichen Herausforderungen bei Hyperloops vor allem in der Sicherheit, das Vakuum und die hohe Geschwindigkeit können noch nicht zuverlässig gehandhabt werden, oft kommen selbst auf den kurzen und optimal aufgebauten Teststrecken die Pods nicht rechtzeitig zum Stehen. Das Vakuum in den Röhren zu halten ist sehr schwierig und kratzt an den Geschwindigkeiten. Das Wetter könnte die Tunnel ausdehnen und zusammenziehen und dabei erhebliche Streckenunterschiede mit Varianzen von mehreren Metern entstehen lassen. Dazu kommt der Atmosphärendruck, der für Menschen zu Dekompression und damit zum sofortigen Tod führen würde. Was wir bisher nur aus dem Weltall kennen, müssten die Forscher und Ingenieure nun hier auf der Erde in den Griff bekommen. Stand jetzt tatsächlich Menschen per Hyperloop über weite Strecken zu transportieren scheint noch utopisch. Der Hamburger Hafen setzt daher auf Fracht und eher kurze Wege – und baute gerade an einer Hyperloop-Teststrecke im Containerterminal.

Es ist wie immer, wenn sich eine neue Technik auf den Weg macht: Es wird noch einige Zeit brauchen, bis die technischen Hürden gemeistert werden können. Erst mit 100%-iger Technik-Sicherheit werden auch die wirtschaftlichen Überlegungen neu Sinn machen. Ehe der Hyperloop eine umweltfreundliche und schnelle Flug- und Zug-Alternative wird, wird es noch Jahre, wenn nicht Dekaden brauchen.