An der EPFL wird ein experimenteller Hyperloop gebaut
Die Infrastruktur hat die Form eines gegossenen Aluminiumrings mit einem Durchmesser von 40 Metern und einer Länge von 120 Metern. © Murielle Gerber/EPFL
Die EPFL und ihr Start-up Swisspod bauen auf dem Campus in Ecublens eine Anlage, um die ultraschnelle Vakuumtransporttechnologie zu testen. Damit wird insbesondere die Erprobung eines Linearmotors ermöglicht. Unterstützt wird das Vorhaben durch ein Stipendium der Innosuisse.
Präsentiert als fünftes Verkehrsmittel, das sauberer als das Flugzeug und schneller als der Zug ist, könnte das Hyperloop-System 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 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 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 wird es ermöglichen, die für die Realisierung eines ultraschnellen Vakuumtransportsystems notwendigen Hypothesen zu validieren, sowohl aus Sicht der Infrastruktur als auch derjenigen der Transportkapsel.
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 wurde vom Distributed Electrical Systems Laboratory (DESL) der EPFL entwickelt und verwaltet und wird die Simulation einer unendlichen Hyperloop-Strecke möglich machen. Im Vakuum wird die Leistung der Antriebs-, Schwebe- und Kinematiksysteme im Massstab 1/12 getestet der eventuell bis zu 1/6 gehen könnte. 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», präzisierte Mario Paolone, Direktor des DESL.
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
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.
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 (HEIG-VD) und unterstützt durch ein Innosuisse-Stipendium verfolgt. Mit der Infrastruktur werden das Testen und die Validierung dieses neuen linearen Induktionsmotors ermöglicht.
«Das Projekt ist eine hervorragende Gelegenheit für Swisspod, sich mit den erstklassigen Ingenieursfähigkeiten der EPFL-Forscher zu verbinden», sagte 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», fügte Georgios Sarantakos, Projektleiter bei DESL, hinzu.
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.
EPFLoop Projekt
Herunterzuladende Bilder
