Hyperloop Pod Competition Schnellster Hyperloop-Prototyp kommt aus München

Der Visionär Elon Musk hat vor zwei Jahren den Wettbewerb „Hyperloop Pod Competition“ ausgerufen. Teams aus aller Welt sind jetzt in Los Angeles gegeneinander angetreten. Die schnellste Kapsel kommt aus Deutschland – aber die technisch beste aus den Niederlanden.

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Fast so schnell wie der Schall soll er sein, der Superschnellzug der Zukunft, auch Hyperloop genannt. In der Vision von Elon Musk schießen die Passagierkapseln mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1225 km/h durch eine Röhre – eigentlich dem Rohrpost-Prinzip ganz ähnlich. Für die Entwicklung lobte die Firma Space X die „Hyperloop Pod Competition“ aus, bei der Universitäten und Konstrukteure aus aller Welt ihren eigenen Prototypen entwickelten.

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Vom 27. bis 29. Januar 2017 war es dann so weit: Von den 30 ausgewählten Teams reisten 27 nach Los Angeles, um am Finale auf dem Gelände von Space X teilzunehmen. Darunter das WARR Hyperloop Team der Technischen Universität München (TUM).

In Los Angeles durchliefen die Prototypen der 27 Teams zahlreiche Tests, denn nur die besten drei Hyperloop-Kapseln durften in der eigens für den Wettbewerb gebauten Röhre fahren: die Studierenden des Massachusetts Institute of Technology, der TU Delft und der TUM. Die Kapsel der TUM raste als erstes ins Ziel und gewann damit den Preis für den „Fastest Prototype“. Ebenfalls ausgezeichnet wurde die TU Delft aus den Niederlanden für den technisch besten und das Massachusetts Institute of Technology für den sichersten und zuverlässigsten Prototypen.

Technisch bestes Team setzt auf 3D-Druck

Bei der Konstruktion ihres Prototypen setzte das niederländische Team der TU Delft auf 3D-Druck: Unterstützung kam von dem 3D-Druckhersteller Voxeljet und dem Prototypenhersteller RP2. Da Voxeljet auf großformatige 3D-Drucker und On-Demand-Teile spezialisiert ist, lieferte das Unternehmen dem Team PMMA-Modelle für den Guss von Bauteilen der Transportkapsel.

Die PMMA-Modelle wurden auf einer VX1000 gedruckt. Mit einem Bauvolumen von 300 l (1000 mm × 600 mm × 500 mm) konnten alle 25 benötigten Gussmodelle in einem Druckvorgang produziert werden. Der hohe Detailgrad der Bauteile wurde dabei durch eine Druckauflösung von 600 dpi in Kombination mit einer Schichtstärke von 150 µm realisiert.

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Feingussmodelle mittels 3D-Druck günstig hergestellt

Die gedruckten Muster wurden für den Vakuum-Guss auf einem Wachsbaum aufgebracht. Der Baum wurde in Keramik eingebettet, die dann zum Aushärten in den Ofen kam. Nach dem Ausbrennen des Wachses und der PMMA-Gussformen konnte das Aluminium gegossen werden. Am Ende erhielt das Aluminium eine T6-Wärmebehandlung, die die Festigkeit verbesserte und die weitere Bearbeitung erleichterte. „Trotz der geringen Stückzahl war es mit 3D-Druck möglich, die komplexen Feingussmodelle kostengünstig und schnell herzustellen“, erläutert Florian Rauscher, Projektverantwortlicher des Customer Services bei Voxeljet.

Delfter Hyperloop-Kapsel setzt auf Aerodynamik

Das fertige 1:2-Modell der Delfter Hyperloop-Kapsel soll sicher, schnell, zuverlässig und effizient sein. Das Modell erreicht Geschwindigkeiten von mehr als 400 km/h und sowohl Passagiere als auch Gepäck transportieren. Die Kapsel wurde in Leichtbauweise konstruiert und wiegt deshalb 149 kg.

Obwohl kaum Luftdruck in der Röhre herrscht, muss aufgrund des hohen Tempos die Kapsel aerodynamisch geformt sein. Das Delfter Team entschied sich für eine tropfenähnliche Form – was das Problem mit sich brachte, die Aufhängung mit der organischen Form zu verbinden. Mit einem Fräs-Verfahren wäre es sehr schwierig geworden, die gekrümmten Oberflächen zu erschaffen, aber mit dem Guss-Verfahren gelang es dem Delfter Team. (kj)

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