23.07.2021 – Kategorie: Konstruktion & Engineering

Experimenteller Hyperloop: Was der lineare Induktionsmotor leisten muss

Hyperloop: EPFL testet VakuumtransporttechnologieQuelle: EPFL

Die EPFL und ihr Start-up Swisspod bauen auf dem Campus in Ecublens eine Anlage, um Hyperloop-Technologien zu testen. Dabei steht weniger die Geschwindigkeit im Vordergrund als vielmehr die Systemeffizienz. Eine besondere Herausforderung: der lineare Induktionsmotor.

  • Hyperloop-Systeme sollen die Langstreckenmobilität sauberer und schneller machen.
  • Weltweit entstehen immer mehr Projekte zu dieser ultraschnellen Transporttechnologie.
  • Die École polytechnique fédérale de Lausanne EPFL und ihr Start-up Swisspod bauen auf dem Campus in Ecublens eine Anlage, um Hyperloop zu testen.
  • Damit wird insbesondere die Erprobung eines Linearmotors ermöglicht.

Präsentiert als fünftes Verkehrsmittel, das sauberer als das Flugzeug und schneller als der Zug ist, könnte Hyperloop die Langstreckenmobilität revolutionieren. Von der Wüste Nevadas bis zum Hamburger Hafen, über Toulouse, den Nahen Osten und bis nach China entstehen immer mehr Projekte rund um den Globus. Auch die Forschenden der EPFL wollen nicht ins Hintertreffen geraten und weihen auf dem Campus von Ecublens eine kreisförmige Testanlage ein. Es handelt sich dabei um die erste, die in Europa betriebsbereit ist. Das in Zusammenarbeit mit dem Start-up-Unternehmen Swisspod durchgeführte Projekt soll es ermöglichen, die für die Realisierung eines ultraschnellen Vakuumtransportsystems notwendigen Hypothesen zu validieren, sowohl aus Sicht der Infrastruktur als auch derjenigen der Transportkapsel.

Gegossener Aluminiumring mit einem Durchmesser von 40 Metern

Die Infrastruktur hat die Form eines gegossenen Aluminiumrings mit einem Durchmesser von 40 Metern und einer Länge von 120 Metern. Der Ring ist vollgepackt mit Sensoren — ein Novum in Europa. Die Anlage hat das Distributed Electrical Systems Laboratory (DESL) der EPFL entwickelt und verwaltet. Es wird die Simulation einer unendlichen Hyperloop-Strecke möglich machen. Im Vakuum wird die Leistung der Antriebs-, Schwebe- und Kinematiksysteme im Maßstab 1/6 getestet. Die Größe der Kapseln richtet sich nach den Anforderungen der Tests und den Ergebnissen. «Die kleine Hyperloop-Teststrecke der EPFL ermöglicht die Untersuchung grundlegender Aspekte des elektromagnetischen Antriebs und des Kapselschwebens mit dem Ziel, deren Design und den Betrieb der Hyperloop-Infrastruktur zu optimieren», präzisiert Mario Paolone, Direktor des DESL.

Für die Herstellung der Pod-Komponenten verfügt das DESL über einen industriellen 3D-Drucker, der Objekte bis zu 45 Zentimeter in verschiedenen Materialien (ABS, PLA, PET, Nylon, Carbon, Flex, Polystyrol oder Laywood) produzieren kann. Schließlich soll ein Echtzeitsimulator, beispielsweise ein digitales Duplikat, das Verhalten von Stromversorgungsnetzen direkt nachbilden.

Hyperloop: Die Herausforderung des linearen Induktionsmotors

Eine der großen Herausforderungen von Hyperloop ist das Antriebssystem. Zur Senkung der Kosten plant man, dass nicht die Infrastruktur, wie im Fall der Magnetschwebebahn, sondern das Fahrzeug die Energie für den Antrieb tragen soll. Es würde dann mit einem Linearmotor ausgestattet. Doch zur Erreichung des Ziels sind noch erhebliche technologische Entwicklungen nötig: Der Energieverbrauch pro Passagier liegt bei 10-50 Wh/km, je nach Länge der Fahrt, verglichen mit 97-100 Wh/km in einem Elektroauto und 515 600 Wh/km pro Passagier in einem Flugzeug. Genau das ist das Ziel des Projekts Limitless (Linear Induction Motor drIve for Traction and LEvitation in Sustainable hyperloop Systems), das DESL zusammen mit dem Start-up Swisspod, mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Kantons Waadt (HEIGVD) und unterstützt durch ein Innosuisse-Stipendium verfolgt. Diese Infrastruktur
ermöglich das Testen und die Validierung dieses neuen linearen Induktionsmotors.

«Das Projekt ist eine hervorragende Gelegenheit für Swisspod, sich mit den erstklassigen Ingenieursfähigkeiten der EPFL-Forscher zu verbinden», sagt Denis Tudor, Leiter von Swisspod und Doktorand an der EPFL. «Wir bringen in dieses Projekt kommerzielle Aspekte und technische Fähigkeiten ein, um eine Lösung zu entwickeln, die in vier bis fünf Jahren auf dem Markt sein wird. Eines unserer gemeinsamen Ziele mit Swisspod ist es, Innovation als Vehikel für positive Veränderungen zu nutzen, um eine praktikable Mobilitätslösung zu liefern, die einen Mehrwert für die lokale Gemeinschaft schafft und der Gesellschaft als Ganzes erhebliche Vorteile bringt», fügt Georgios Sarantakos, Projektleiter bei DESL, hinzu.

Multidisziplinäre Projekte

An diesem Projekt arbeiten auch etwa fünfzehn Studierende aus verschiedenen Fakultäten im Rahmen von Semester- oder Masterarbeiten mit. «Wir verfolgen nicht mehr das Ziel, Geschwindigkeitsrekorde zu brechen wie bei früheren internationalen Wettbewerben, an denen die EPFL teilgenommen hat», erklärte Georgios Sarantakos, Projektleiter am DESL der EPFL. «Jetzt geht es darum, die verschiedenen Parameter zu definieren und zu verfeinern, damit wir eines Tages zum Maßstab 1:1 übergehen können.» Das Streben nach Systemeffizienz und nicht nur nach Leistung erfordert die Überwindung technologischer Grenzen in so unterschiedlichen Bereichen wie Batterien, Leistungselektronik, Antrieb, Wärmemanagement, Avionik, Design, Röhreninfrastruktur und Datenmanagement.

Weitere Informationen: https://www.epfl.ch/de/

Erfahren Sie hier mehr über die elektrische Verbindungstechnik für Hyperloop-Projekt der ETH.

Lesen Sie auch: „Technische Dokumentation: Was semantische Technologien leisten“


Teilen Sie die Meldung „Experimenteller Hyperloop: Was der lineare Induktionsmotor leisten muss“ mit Ihren Kontakten:


Scroll to Top