Wie mit dem 3D-Druck das Fortbewegungsmittel der Zukunft entworfen wird

Studierende der Polytechnischen Universität Valencia sind beim Wettbewerb von Elon Musk für das Design von Hyperloop, einem Hochgeschwindigkeits-Transportmittel, das erneuerbare Energien nutzt, in die Endrunde gekommen.

Am Anfang stand, wie bei vielen Erfolgsgeschichten, eine Gruppe junger Leute, die eine gemeinsame Begeisterung teilten. In diesem Fall war es die Technologie. Die Rede ist von den fünf Studenten der Polytechnischen Universität Valencia (UPV) Daniel Orient, Juan Vicén, David Pistoni, Germán Torres und Ángel Benedicto, die auch Mitglieder der Maker Gruppe UPV sind. Diese jungen Leute entschieden sich 2015 ihre Kräfte zu vereinen und am internationalen Ideenwettbewerb für die Entwicklung von Hyperloop, dem von Elon Musk (dem Gründer der Unternehmen Paypal, Tesla, SolarCity und SpaceX) geförderten futuristischen Transportmittel, teilzunehmen.

Die Grundidee dieses Systems besteht darin, Passagiere in Kapseln zu transportieren, die sich in Stahlröhren auf Luftkissen mit mehr als 1000 km/h fortbewegen. Um dies zu ermöglichen rief Elon Musk einen offenen Innovationsprozess ins Leben und organisierte diesen Wettbewerb über sein Unternehmen SpaceX, um Menschen in der ganzen Welt zu animieren, ihre Ideen beizutragen.

Fast zwei Jahre und viel Arbeit später, hat das Team bereits zwei große Prüfungen gemeistert und sich gegenüber vielen wichtigen Universitäten und Technologiezentren weltweit behaupten können. Mittlerweile besteht die Gruppe aus mehr als 30 Studenten.

upv-hyperloop

Im Januar 2016 waren sie die Gewinner des 'Design Weekends‘, der ersten Wettbewerbsphase, bei der es um die Theorie des Designs des Prototypen von Hyperloop geht. Es nahmen mehr als 130 Teams von bekannten Universitäten wie MIT, Stanford, Purdue oder UC-Berkeley teil.

Sie erhielten dort den Preis für das beste Design und das beste Teilantriebssystem. April 2017 wurden sie zum zweiten Test eingeladen: die Pod Competition 1 in Los Angeles. Dort konnten sie die von SpaceX konstruierte Teststrecke besichtigen und ihre Fortschritte mit anderen Universitäten weltweit teilen.

Da sie unter den 24 Teams für die nächste Runde gekommen sind, bereiten sie sich jetzt auf den nächsten großen Schritt vor: Sommer 2017, wenn sie mit einem Prototypen mit Platz für einen Passagier an der Pod Competition II gemeinsam mit anderen Teams teilnehmen werden.

Was ist Hyperloop?

Erstmalig sprach der visionäre Unternehmer Elon Musk 2013 öffentlich über das Projekt Hyperloop, das er als „die fünfte Art des Transports“ bezeichnete. Das war, als er seine Pläne bekannt gab, ein Fahrzeug zu entwerfen, mit dem es möglich sein sollte, in 35 Minuten von Los Angeles zur Bucht von San Francisco zu gelangen. Das Design basiert auf einem System großer evakuierter Röhren, durch die Kapseln zirkulieren (die Pods), so ähnlich wie bei den Rohrpost-Systemen in Supermärkten Bargeld in Kapseln abgeschöpft wird. Hier sollen allerdings Geschwindigkeiten von 1000 km/h erreicht und Personen bzw. Frachten transportiert werden.  

„Dieses System wäre für industriell genutzte Strecken wie Algeciras - Hamburg mit nur 3 Stunden oder Madrid - Paris in einer Stunde interessant“, erklärt Daniel Orient, der technische Leiter von Hyperloop UPV.
Hyperloop-UPV-prototipo

Abgesehen von den hohen Geschwindigkeiten liegt der große Vorteil dieses Designs darin, dass es zu 100% auf erneuerbare Energien zurückgreift und so die Atmosphäre nicht mit Emissionen belastet. „Die Funktionsweise ähnelt der eines Flugzeugs, erfolgt aber auf dem Land und mittels einer Batterie und ohne fossile Brennstoffe“, erklärt Vicén.

Die Designidee, die sie 2016 vorgestellt haben, hob sich aufgrund der oberen Levitation von anderen Beiträgen ab, die eine Einsparung von 30% gegenüber den Prototypen mit Schienen darstellt. „Durch die Levitation von oben kann die Konstruktion von kilomterlangen Schienen eingespart werden und außerdem wird die Auswirkung der Fliehkraft in den Kurven auf den Passagier vermieden“, erklärt Vicén.

3D-Prototypen

Nach dem letzten Treffen in Los Angeles kommt nun die große Herausforderung: das Erstellen eines neuen und verbesserten Prototyps, der der schnellste sein soll. Mit Hochdruck arbeiten sie gerade daran, das beste Verhältnis von „Hochgeschwindigkeit und Sicherheit“ zu erzielen. Zentrale Komponente dieses Prozesses ist der 3D-Druck. Eine Technologie, die ihnen als Grundlage für die kontinuierliche Entwicklung innovativer Lösungen dient. In diesem Fall arbeiten sie mit den 3D-Druckern von BQ, dem Witbox 2:

„Die 3D-Drucker sind uns bei unserer Arbeit so nützlich, da wir mit ihnen die Technologie, die wir verwenden, schnell ausprobieren und kontinuierliche Tests durchführen können“, erklärt Vicén.
„Um Prototypen von Hyperloop zu erstellen, müssen wir zunächst überprüfen, dass sie in kleinerem Maßstab funktionieren. Daher ist der 3D-Druck so bedeutsam. Er ermöglicht es uns, zeitnah Tests durchzuführen“, fügt der Ingenieur hinzu.

Seit sich diese anfängliche Gruppe von Makern formiert hat und Hyperloop UPV entstanden ist, ist viel Zeit vergangen. Währenddessen haben sie von verschiedenen Unternehmen und ihrer Universität viel Unterstützung erfahren, Auszeichnungen erhalten und viel Medieninteresse hervorgerufen. Ihr Ziel ist aber immer gleich geblieben: „Innovative Vorschläge zu bieten, damit dieses Transportmittel eines Tages Wirklichkeit werden kann“, sagt er abschließend.