Die Idee von Hyperloop gibt es schon seit dem 19. Jahrhundert: Durch Röhren zu fahren, in denen sich kaum Luft befindet, um so den Luftwiderstand zu verringern und hohe Tempi zu ermöglichen. Doch erst das von Tesla-Gründer Elon Musk vor zehn Jahren präsentierte «White Paper» brachte Schwung in die Bewegung. Aus Science-Fiction wurde Wirklichkeit. Das Papier von Musk legt nahe, dass Transport-Pods mit einem linearen Elektromotor beschleunigen und in einer im oder über dem Boden fest verankerten Röhre im fast luftleeren Raum widerstandslos gleiten und so Geschwindigkeiten bis 1200 Kilometern pro Stunde erreichen. Und das erst noch energieeffizienter, leiser und autonomer als andere Verkehrsmittel.

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Drei spezialisierte Forschungsgruppen für Hyperloop

Seither tüfteln verschiedenste Unternehmen wie Virgin Hyperloop sowie Hochschulen weltweit an der Umsetzung des kühnen Traums. Schon 2016 begannen sich auch Studierende der ETH Zürich für Hyperloop zu interessieren. Ihre Pods – das sind die Transportkapseln – heissen Escher, Mujinga, Claude Nicollier, Simona de Silvestro oder Ammann. Mit allen erreichten die ETH-Teams Spitzenplätze an internationalen Wettbewerben. Auch diesen Sommer geht es im niederländischen Delft darum, wer bei Motor, Kapsel oder Röhre einen noch innovativeren Ansatz findet. Die ETH ist mit ihrer eigenständigen Forschungsorganisation Swissloop auch wieder dabei.

Pascal Finker leitet zusammen mit Nathalie Nick den Verein Swissloop. Dieser betreut zusammen mit Professor Dennis Kochmann vom Departement für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich und einem Team von Coaches das jährliche Fokusprojekt. Durch die Forschung unmittelbar an der Vorfront der nachhaltigen Entwicklung habe ihre Arbeit zudem einen Nutzen mit Tragweite. «Die einzigartigen Eigenschaften eines Hyperloop-Systems ermöglichen eine noch nie dagewesene Chance für Fortschritte in diesem Bereich, auch wenn uns bis zur Inbetriebnahme einer vollständigen Hyperloop-Strecke noch einige Jahre Arbeit bevorstehen», so Finker.

Die Studierenden arbeiten in einem Cluster. Swissloop fokussiert sich auf die Entwicklung innovativer Pods. Die ebenfalls studentisch geführte Swissloop Tunneling forscht nach Tunnellösungen. Am Finale der Not-a-Boring Competition in Las Vegas gewann das Team im Herbst letzten Jahres den Innovations- und Designaward und holte den zweiten Gesamtrang. Ihr Groundhog Alpha ist wendiger als herkömmliche Maschinen. Und er ist in der Lage, die Tunnelröhre in 3D zu drucken, während er sich kontinuierlich vorwärtsbewegt. Aktuelle grosse Tunnelbohrmaschinen, wie sie im Strassenbau verwendet werden, sind für die realistische Umsetzung eines Hyperloop-Netzwerkes nicht anwendbar. Sie sind zu teuer für Hunderte von Kilometern Tunnelbau. Swissloop Tunneling entwickelt deshalb eine Tunnelbohrmaschine mit innovativer Fertigungstechnologie im kleinen Massstab, um diese für eine Hyperloop-Durchmesser von circa 4 Metern hochskalieren zu können.

Neue Tunnelbohrmaschnine für Hyperloop

Der dritte im Cluster ist Eurotube in Zürich. Die Non-Profit-Forschungsorganisation ist in der Schweiz als Institut von nationaler Bedeutung anerkannt und erhält Gelder gemäss dem Bundesgesetz über die Förderung der Forschung und der Innovation FIFG. Das Unternehmen spezialisiert sich auf die gesamte Infrastruktur. Es baut auch die Röhren, durch die die Kapseln dereinst im fast luftleeren Raum sausen sollen.

Eine Demo-Tube von 120 Metern Länge ist in der Region Zürich geplant. Sie soll den Proof of Concept für sämtliche Teilsysteme sowie den Bauprozess liefern. Der nächste Meilenstein ist die in der Walliser Gemeinde Collombey vorgesehene 3,1 Kilometer lange Teststrecke Alphatube. Dabei handelt es sich nicht nur um die bis anhin längste Hyperloop-Strecke der Welt – sie soll auch den Machbarkeitsbeweis für Tempi bis zu 900 km/h liefern. Mehr noch: AlphaTube wird auch die erste High-Speed-Strecke überhaupt mit einem sogenannten Half-Scale von 2,2 Metern Durchmesser sein. In Korea haben Forschende bereits eine Spitze von 1000 km/h geschafft – allerdings auf einer Mini-Testanlage. Die beiden Strecken von Eurotube in der Schweiz werden in den nächsten zwei bis vier Jahren realisiert.