(Auch dieser Artikel ist heute auf Golem.de erschienen. Hier gibt es, wie immer, den “Director’s Cut”.)

Als Elon Musk 2013 sein Hyperloop Konzept zum Bau einer Hochgeschwindigkeitsbahn zwischen San Francisco und Los Angeles vorstellte, hat er gesagt, dass er keine Firma gründen würde, die dieses Konzept umsetzen wird. Das hat ihn aber nicht davon abgehalten mit Hilfe seiner Firma SpaceX einen Entwicklerwettbewerb auszurufen. Es geht um die Entwicklung des besten Fahrzeugs, das in der beinahe-Vakuumröhre fahren soll. Jetzt wurden konkrete Konstruktionspläne für die 1,6km (eine Meile) lange Teststrecke veröffentlicht.

Maximale Flexibilität

Damit die Wettbewerber möglichst viel Spielraum bei der Entwicklung ihrer Fahrzeuge haben, wird die Teststrecke sehr flexibel ausgelegt sein. Der Druck in der Röhre soll, je nach Wunsch, auf bis zu 0,14% des normalen Luftdrucks abgesenkt werden. Es ist also kein echtes Vakuum, aber genau das ist auch das Konzept der Hyperloop. So können die Pumpen den kleinstmöglichen Druck innerhalb von 15-20 Minuten erreichen.

Die Strecke an sich ist eine 1,80m große Stahlröhre mit 1,8cm dicken Wänden. Der untere Teil der Röhre wird mit Beton ausgefüllt, so dass eine etwa einen Meter breite, ebene Fläche entsteht. Diese Fläche wird mit Aluminium ausgelegt und mit einer Aluminiumschiene in der Mitte versehen. Es bleibt ganz den Wettbewerbern überlassen, ob die Fahrzeuge nun mit Rädern über die Fläche fahren, auf einem Luftkissen schweben oder Wirbelstörme in den Platten induzieren und sich durch magnetische Levitation vom Boden fern halten.

Die Schiene in der Mitte dient hauptsächlich zum Bremsen, kann aber auch benutzt werden um die Spur zu halten, wenn das Fahrzeug dafür nicht die Außenwände der Röhre benutzt. Sollte es mit dem Bremsen einmal nicht klappen, gibt es am Ende der Stecke eine 3,6m lange Strecke mit Schaumstoffpolsterung geben um solche Irrläufer abzufangen.

Starthilfe für alle

Was diese Hyperloopteststrecke noch nicht haben wird, sind die elektrischen Linearmotoren im Boden. Die Wettbewerber müssen also entweder eine andere Form der Beschleunigung benutzen oder angeschoben werden. Dazu stellt ihnen SpaceX bei Bedarf ein eigens entwickeltes Fahrzeug auf Rädern zur Verfügung, die den Kapseln den nötigen Schwung geben soll. Für die Wettbewerber wird es eine Maximalgeschwindigkeit am Ende der 240m Beschleunigungsstrecke geben, damit die leichteren Kapseln keinen unfairen Vorteil haben. Aber noch haben sich die Veranstalter dort nicht festgelegt.

Laut Zeitplan (hier im pdf) soll die Strecke nächstes Jahr pünklich zum Wettbewerb im Juni fertig sein. Die Vorstellung der ersten Wettbewerbsentwürfe ist für Ende Januar in Hawthorne geplant. Allerdings war dieser Termin ursprünglich für Mitte Januar vorgesehen, mit leichten Verzögerungen ist im Zeitplan also durchaus zu rechnen.

Neben diversen Preisen verspricht SpaceX den Gewinnern “The coolest trophy in history (seriously)”.

Kommentare (27)

  1. #1 BreitSide
    Beim Deich
    27. November 2015

    Auch faszinierend. Und den Elon Musk mag ich wirklich. Der hat nun wirklich für die Menschheit schon viel geleistet. Und nicht zuletzt letztens unserer Mutti deutlich gesagt, wie es gehen könnte/müsste, wenn sie wirklich die Energiewende wollen würde.

    Sein Tesla hat die Oberklasse aufgerollt und damit vielen anderen eAutos den Weg gebahnt.

  2. #2 Dampier
    28. November 2015

    Ist schon bekannt, wie in etwa die Höchstgeschwindigkeit auf der Teststrecke sein wird?

    Sollte es mit dem Bremsen einmal nicht klappen, gibt es am Ende der Stecke eine 3,6m lange Strecke mit Schaumstoffpolsterung geben um solche Irrläufer abzufangen.

    Das erscheint mir aber arg kurz. Da kann die Höchstgeschwindigkeit ja nicht sehr hoch sein …

    Das größte Problem für die Akzeptanz des Hyperloop schent mir in der Höhe der Röhre zu liegen. Wenn die nur 1,80 hoch ist, wird man sich in der Kabine selbst nur noch geduckt bewegen können. Das hätte dann etwas Sargähnliches. Ich denke, viele werden da Platzangst bekommen.

    • #3 wasgeht
      28. November 2015

      Kommt drauf an, wie schwer die schwersten Kapseln im Wettbewerb werden. Ich schätze sowas um die 150km/h, vielleicht 200km/h wenn keine 5-Tonnen Kapseln dabei sind.

  3. #4 Dampier
    28. November 2015

    Na ich hoffe mal, die ersten Tests werden ohne Passagiere absolviert. Ich möchte jedenfalls nicht von >150 km/h innerhalb von 3,60 m abgebremst werden ;)

    Aber ein spannendes Projekt allemal. Ich finde es großartig, was der Musk da alles so macht.

    • #5 wasgeht
      28. November 2015

      Wenn ich die Regeln noch richtig im Kopf habe, muss ein Dummy an Bord sein. Kann aber sein, dass ich das mit irgendwelchen Blue Origin Dingern verwechsle – zu viel Zeugs im Kopf. ;)

  4. #6 BreitSide
    Beim Deich
    28. November 2015

    Ja, 1,80 ist schon heftig. Mit den ganzen Verkleidungen wird die Hälfte der Passagiere nicht aufrecht stehen können.

    Was mich immer bewegte: Der Spalt zur Röhre soll ja unter einem Millimeter liegen. Das wird doch alleine durch Temperaturschwankungen erreicht? Ein bisschen Frost draußen, und der Spalt ist dicht – kriiiiiiieeetsch? Oder war das nur ein Szenario von Vielen, dass die Kabinen durch Luft in der Röhre zentriert werden?

    Die Geschwindigkeit sollte ja eigentlich über Schallgeschwindigkeit bei Außendruck liegen, in der Röhre ist die Schallgeschwindigkeit wegen des Vakuums höher. Da sind 150 kmh schon recht lau. Aber nun je, alle Zwerge haben mal klein angefangen…

    150 kmh in 3,6 m abbremsen, das ist doch gar nicht sooo viel. Die Knautschzonen unserer Autos sind viel kürzer. Wie war das nochmal, a=v^2/2s? (42 m/sec)^2/7,2 m sind allerdings 241 m/sec^2. Upps, hab ich mich da verrechnet?

    • #7 wasgeht
      28. November 2015

      Also:

      1) Das ist ein Wettbewerb um die besten Ideen (und ihre Umsetzung) und noch nicht das entgültige Ding.

      2) Die Kapseln sind deutlich kleiner als der Röhrendurchmesser. Wenn wirklich nur Millimeter Platz wären, hätte die Luft keinen Platz an der Seite vorbei zu strömen. Denn es ist ja kein Vakuum in den Röhren, nur deutlich weniger Luft als üblich.

    • #8 rolak
      28. November 2015

      die Hälfte der Passagiere

      Quatsch, BreitSide, die, die dadrin stehen können, sind eindeutig der kleinere Anteil.

      verrechnet?

      Nö, das sind so die Werte…

      • #9 BreitSide
        Beim Deich
        28. November 2015

        Ich war noch von 1,80 Höhe ausgegangen minus eben die nötigen Einbauten. Das 50. Percentil Männer war ja in den 70ern bei uns m.W. 1,74, Frauen 1,64 m. Amis sind vielleicht größer – vor Allem aber breiter und schwerer… (Musk wurde ja vorgeworfen, mit 100 kg inkl. Gepäck zu optimistisch zu planen)

        Die Körperhöhe soll ja (in den USA) nicht mehr zunehmen, was man dem Junk Food und anderen ungesunden Lebensangewohnheiten zuschreibt.

        • #10 wasgeht
          28. November 2015

          Andererseits sollte man auch nicht vergessen, dass die allerwenigsten Autos 1,80 groß sind und zum Stehen im Inneren einladen.

          Ist also alles kein Problem.

        • #11 rolak
          29. November 2015

          von 1,80 Höhe ausgegangen

          Dachte ich mir schon, BreitSide, doch einerseits dürfte es wg Tara trotzdem stimmen und andererseits -äh- drängelte die Doppeldeutigkeit.

          • #12 BreitSide
            Beim Deich
            29. November 2015

            Jetz steh ich aufm Schlauch…

          • #13 rolak
            29. November 2015

            Der andere Teil ist größer und sind Größere.

          • #14 BreitSide
            Beim Deich
            29. November 2015

            OMG, mit dieser meiner langen Leitung könnte ich mein eAuto überall von zu Hause aus laden… :roll:

  5. #15 Dampier
    28. November 2015

    Laut Wikipedia sind die Kabinen innen tatsächlich nur 1,1 m hoch – da muss der Passagier ja liegend reingeschoben werden :D

    @wasgeht, wie kommst du eigentlich auf Die Hyperloop? Gefühlt würde ich sagen Der Hyperloop. Bist du da auch nach Gefühl vorgegangen oder gibt es da irgendwie eine Regel für?

    • #16 wasgeht
      28. November 2015

      Intuitiv. Aber ich würde immer sagen “die Loop” und hab Hyperloop damit wohl als zusammengestetztes Substantiv betrachtet.

      Macht natürlich alles immer nur begrenzt viel Sinn – genauso wie Regeln. Sprachregeln beschreiben wie die Sprache benutzt wird, sie sollten keine (harten) Vorschriften sein. Und du benutzt “der Hyperloop”, ich benutze “die Hyperloop” … und ich finde das was du machst absolut abscheulich. ;)

  6. #17 BreitSide
    Beim Deich
    28. November 2015

    1,1 m Durchmesser? Da würde Kalli Calmund ja gar nicht reinpassen…

  7. #18 Dampier
    28. November 2015

    :))

    Das ist ja bei vielen eingedeutschten Anglizismen so (siehe Der/Das Blog). In der elektronischen Musik wird auch immer über der oder das loop diskutiert – aber auf die ist da noch niemand gekommen. abscheulich! ;)

  8. #19 BreitSide
    Beim Deich
    28. November 2015

    Ja, es soll so wenig Platz zur Hülle sein (laut Wiki):

    Vorne angesaugte Luft wird komprimiert, gekühlt und teils für den 0,5 bis 1,3 Millimeter dicken Luftfilm verwendet, auf dem die Kapsel gleitet, und teils in einem Rohr unter der Kapsel hindurchgeführt und durch eine rückwärtige Düse ausgestoßen.

    Fertigen kann man das so, aber was ist mit Temperaturschwankungen?

    • #20 wasgeht
      28. November 2015

      Ja, aber so wenig Platz ist nur unten – da wo das Luftkissen ist. Ansonsten bleibt etwas mehr als die Hälfte der Querschnittsfläche der Röhre frei.

  9. #21 BreitSide
    Beim Deich
    28. November 2015

    @rolak: Heutige Pkws lassen Dich ja einen Crash mit 70 kmh gegen eine Wand überleben. 0,9 m Knautschzone ergeben dann immer noch etwa 240 m/sec^2. Also immer noch 24 g.

    @CC: Die Hälfte ist frei? Dann wäre die lichte Höhe innen ja nur noch 0,9 m – abzüglich Einbauten.

    Nach den Wikibildern sind die Kapseln aber praktisch zylinderförmig?

    • #22 rolak
      29. November 2015

      Hälfte ist frei? Dann

      Hälfte der Fläche wurde gesagt, nicht der Höhe, BreitSide, was dann 1,27m wären. Immer noch Kriechgang, doch ein gutes Drittel mehr…

  10. #23 fherb
    29. November 2015

    Ich bin selbst Ingenieur im Dienste der Wissenschaft. Ich habe mit meinen Kollegen also das Glück, immer wieder ganz neue Aufgaben zu meistern. Vor Jahren haben wir einen Elektronenbeschleuniger gebaut, inzwischen arbeiten wir wieder an ganz anderen gewaltigen Experimentalapparaturen. Von der Mechanik bis zur Signalverarbeitung. Was mich am Inhalt des verlinkten PDF wundert ist, dass Musk nicht einfach los arbeitet. Das alles ist doch kein wirkliches ingenieurtechnisches Problem. Warum Ingenieure der Industrie das nicht schon längtst entwickelt haben, hat wirtschaftliche und kaufmännische Hintergründe. Insofern braucht es Initiatoren, wie Musk. Aber so, wie er das an geht, wird er nicht wirklich die vielen Kompetenzen der Industrie bekommen, die vorhanden sind, sondern er wird sich an Start-ups bereichern, die viel mehr Energie und Fehlschläge investieren müssen, als die Spezialisten in der gut bezahlten Industrie. – Kann man so machen. Muss man aber nicht.

    • #24 wasgeht
      29. November 2015

      Warum Elon Musk nicht einfach los legt? Weil er mit Tesla und SpaceX jetzt schon zwei Firmen führt, die eigentlich jeweils nur einen Vollzeitchef haben sollten.

  11. #25 fherb
    29. November 2015

    Meiner Meinung nach reicht es, bestimmte Kompetenzen aus unterschiedlichen Industriezweigen und der Wissenschaft zusammenzufassen. Und dann ergeben sich noch ne Menge Aufgaben, bis der TÜV das System zulässt:

    Entwicklungsüberlegungen:

    Beginnen wir mit der Fahrgastzelle. Hier ist neben den klassischen Technologien der Klimatisierung und Beleuchtung wichtig, den Druck konstant zu halten. Das sollte aus der Luftfahrzeugindustrie eine bekannte Aufgabenstellung sein. Zumal man es mit einem maximalen inneren Überdruck von knapp einem Bar zu tun hat. Das ist technologisch kein Problem. Aber sicherheitstechnisch ist es eins: Druckabfall in der Fahrgastzelle! (Das Sicherheitssystem endet vielleicht nicht am Fahrzeug, sondern an der Röhre!)

    Bleiben wir in der Fahrgastzelle: Der Brandfall muss berücksichtigt werden. Verbunden mit dem Ausfall des Antriebs. Die Rettung in der Röhre muss möglich sein.

    Kommen wir zum Antrieb selbst. Hier sind prinzipiell konventionelle Verfahren mit der Krafteinwirkung in Form von Reibung gegenüber dem Fahrweg möglich oder auch Andere, wie Magnetkräfte beim Transrapid. Hier besteht ein grundlegendes Problem mit Antrieben im Vakuum: Verlustleistung kann nur über Wärmeleitung und Wärmestrahlung abgegeben werden. Befindet sich der Antrieb (der die Verlustleistung erzeugt) an der Fahrgastzelle, scheidet Wärmeleitung aus. Da die Wärmeabgabe über Strahlung mit der vierten Potenz zur Temperaturdifferenz steigt, wird das nur noch zu einer Frage der Temperaturstabilität der Materialien am Motor. (Elektrische Vakuummotoren gibt es im kleinen Maßstab. Sie sind bis gut 300°C spezifiziert. Also auch hier: Nur eine ingenieurtechnische Aufgabenstellung.) Oder der Motor befindet sich im Fahrweg und die Fahrgastzelle selbst ist passiv. (Linearantrieb) Dies würde auch eine Energieübertragung in die Fahrgastzelle vereinfachen. Nur: Man benötigt sehr viel Kupfer im Fahrweg. So, wie beim Transrapid.

    Vakuum in der Röhre zu erzeugen ist auch kein technologisches Problem. Höchstens ein Monetäres.

    Eine andere Frage können nicht mal Ingenieure lösen: Wird so ein System vom Fahrgast angenommen? Wird es sicher genug sein? Transport von A nach B macht die Bahn auch. Halt ein bissel langsamer. Der technologische Aufwand der klassischen Bahn liegt aber in der Sicherheit, der Schaffung des Fahrweges selbst und der Wirtschaftlichkeit.

    Spinner mus es geben. Ich bin oft auch einer. Aber hinterfragen muss erlaubt sein. Gute Spinner hinterfragen sich selbst permanent. … Und kommen dadurch zu guten Lösungen. Auch im Sinne des Betriebswirtschaftlers.

    Und so gern ich an so einer Entwicklung beteiligt wäre: An dieser Stelle würde ich ein Arbeitsangebot bei Musk ablehnen: Diese Sache, so interessant sie ist, wird im großen Maßstab nie wirtschaftlich sein. Es sind keine wirklich neuen technologischen Fortschritte für diese Art des Transports notwendig. Wenn es annähernd absehbar wäre, hätten Andere die Idee zumindest schon vor Jahren auf den Tisch gebracht. Es ist nicht auszuschließen, dass es hier und da Nischen gibt, wo eine Wirtschaftlichkeit gegeben ist. — Wir Ingenieure sind auch gern Visionäre. Aber wir stürzen uns nicht ins Verderben unwirtschaftlicher Projekte. Denn wir wollen für unsere Arbeit bezahlt werfen und davon leben. Von Vissionen allein, wird kein Magen unserer Kinder satt. Wir benötigen Visionen, die Sinn machen!

  12. #26 fherb
    29. November 2015

    Hallo “wasgeht”-Frank! Natürlich: Musk muss auch Grenzen beachten: Zwei Firmen an der Technologiefront sind schon eine Aufgabe, die bewältigt werden muss. Und ich bewundere auch die Energie von seiner Seite. Keine Frage! Aber bei Deinem verlinkten PDF hatte ich den Eindruck: So marginal beschriebene Randbedingungen sind schon bemerkenswert! Wo soll der wirtschatliche Reiz liegen, darauf einzusteigen? Die Röhre zu beschreiben, kann jeder Fantast. – Ok. Er baut die Röhre, wie beschrieben und sorgt für das Vakuum! …. Aber für mich kennzeichnet genau dies nicht die passende Aufgabenstellung zur Lösung der wichtigsten Fragen bei der Problemstellung, Personen in so einer Röhre zu transferieren. Weder die Röhre noch dads Fahrzeug sollte der problematischste Teil an der Aufgabe sein. Für mich bleiben es Sicherheitsfragen und die Frage der Wirtschaftlichkeit.

  13. #27 Dwon
    30. November 2015

    Und um die Sicherheitsfragen und die Frage der Wirtschaftlichkeit zu beantworten muss man Wissen was technisch möglich ist. Und das sind eben Röhre und Fahrzeug.
    Ich finde den Weg richtig mehrere Modelle zu testen. Als Ingenieur muss man halt einplanen, dass man nicht weiter kommt oder im schlimmsten Fall das ganze Projekt sich nicht lohnt.