Über den Delfter Hyperloop:
Der Hyperloop ist eine revolutionäre Transportform, die das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir reisen, Güter transportieren oder über Transportlösungen nachdenken, dramatisch zu verändern. Die Idee des Hyperloopes, eines vakuumunterstützten Transportsystems, das hohe Geschwindigkeiten bei minimaler Reibung erreicht, wurde 2013 von Elon Musk bekannt gemacht. Im Jahr 2015 organisierte SpaceX die "Hyperloop Pod Competition", bei der Studententeams aus der ganzen Welt aufgefordert waren, ihren eigenen Hyperloop-Prototyp zu entwickeln und auf einer eigens dafür gebauten Strecke zu testen. Der Delft Hyperloop, ein Projekt der Technischen Universität Delft, wird jedes Jahr umgebaut, optimiert und weiterentwickelt, um einen funktionsfähigen Prototyp zu bauen.
Das Delfter Hyperloop-Team war und ist in diesem Wettbewerb sehr erfolgreich und legt damit den Grundstein für weitere Entwicklungen auf internationaler Ebene. Der Delft Hyperloop steht nicht nur für technologischen Fortschritt, sondern auch für eine breitere Philosophie, die sich auf Nachhaltigkeit, Geschwindigkeit und Effizienz konzentriert. Das Konzept hinter dem Hyperloop geht über die bloße Beschleunigung des Reisens hinaus; es verkörpert die Vision einer stärker vernetzten Welt, die die Entfernungen zwischen Städten und Ländern verringert und einen umweltfreundlichen Transport von Menschen und Gütern ermöglicht.
Die Idee hinter dem Delfter Hyperloop basiert auf dem Prinzip der Magnetschwebebahn und des niedrigen Luftdrucks. In einer Röhre werden Kapseln oder "Pods" durch magnetisches Schweben (Maglev) angetrieben, was die Reibung minimiert und hohe Geschwindigkeiten ermöglicht. Darüber hinaus wird der Luftwiderstand durch die Schaffung einer nahezu vakuumähnlichen Umgebung in der Röhre verringert, was die Geschwindigkeit der Kapseln weiter erhöht.
Eine Herausforderung für den Hyperloop: Sicherheitsräder
Seit letztem Jahr ist der Hyperloop voll schwimmfähig, und die Gondel berührt während des Betriebs auf keiner Seite die Strecke. Dadurch entfällt der Rollwiderstand, der bei herkömmlichen Zügen große Energieverluste verursacht, vollständig. Allerdings ist das Schwebesystem sehr empfindlich, und Unregelmäßigkeiten in der Größe von wenigen Millimetern können dazu führen, dass das Schwebesystem Fehler macht oder ganz ausfällt. In einem solchen Fall müssen sowohl die Fahrgäste als auch die Güter und die Gondel selbst gut geschützt bleiben.
Um diese Sicherheit zu gewährleisten, ist die Gondel mit einer Reihe von Sicherheitsrädern ausgestattet, die in der Lage sein müssen, die Gondel aufzufangen, wenn sie fällt oder das Schwebesystem ausgeschaltet wird. Dies ist eine große Herausforderung für das Team, denn die Räder müssen klein und leicht sein, aber eine fallende Gondel von etwa 400 Kilo auffangen.
Eine zusätzliche Herausforderung ergibt sich aus den starken Magneten, mit denen die Gondel ausgestattet ist. Die Kapsel kann nämlich nicht nur unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten fallen, sondern auch nach oben. In diesem Fall ist es äußerst wichtig, dass die Räder nicht zu stark zusammengedrückt werden, da die Magnete sich der Schiene noch weiter nähern und mit noch größerer Kraft anziehen.
Die Lösung
Die Abteilung Levitation führte mehrere Fall- und Kompressionstests mit den Rädern von Interwiel durch, um herauszufinden, welche Sicherheitsräder sie am besten einsetzen konnten.
Bei den Falltests wurden die Räder mit einer festen Masse versehen und aus der Höhe losgelassen, um dann zu messen, wie sie sich beim Aufprall auf den Boden verformen. Wie bereits erwähnt, ist es notwendig, dass sich die Räder wegen der stark ansteigenden Kräfte der Magnete unter äußeren Einflüssen so wenig wie möglich zusammenpressen. Andererseits ist es wünschenswert, dass die Räder einfedern und so die kinetische Energie einer fallenden Gondel aufnehmen können.
Letztlich wurden die Räder nach zwei Maßstäben ausgewählt. Es wurden Räder gesucht, die so wenig wie möglich komprimieren, aber auf eine homogene Art und Weise, um die Stöße auf den Rest des Pods zu minimieren.
Für den oberen Teil der Gondel wurden rote Polyurethan-Räder gewählt, da die hohe Steifigkeit des Materials dafür sorgt, dass die Magnete immer in einem angemessenen Abstand zur Schiene bleiben. An der Unterseite und den Seiten des Pods wurden weiße Polyamid-Räder gewählt. Neben dem Vorteil, dass diese Räder kleiner und leichter sind, stellte sich heraus, dass das Kompressionsprofil dieser Räder sehr konstant ist. Das bedeutet, dass die Räder beim Zusammendrücken die Energie gleichmäßig absorbieren und dass die Gondel bei einem Sturz so wenig Kraft wie möglich auf sich nimmt.
Das Ergebnis:
Dank der breiten Produktpalette von Interwiel in Kombination mit hochwertigen Spezifikationen konnte das Delfter Hyperloop-Team verschiedene Räder, Materialien und Spezifikationen sorgfältig testen und analysieren. Die ausgewählten Räder stammen vom italienischen Hersteller Derby Ruote, der für seine hohe Qualität, präzise Verarbeitung und minimale Toleranzen bekannt ist. Die Räder weisen eine minimale Kompression auf, um den Kräften der Magneten standzuhalten, und sind dennoch in der Lage, kinetische Energie zu absorbieren und Stöße zu minimieren. Dies ermöglicht es, den Hyperloop im Falle eines Ausfalls zu schützen, ebenso wie die Güter oder die Passagiere.