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Seit der Ankündigung durch Elon Musk im Jahr 2013 wird regelmäßig über das vorgeschlagene neuartige Bodentransportsystem „Hyperloop“ berichtet – es handelt sich dabei um ein System, basierend auf Transportbehältern (Pods), die mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1.000 km/h von Punkt zu Punkt durch eine fast luftleere Röhre geschossen werden. In diesem Artikel werden grundsätzliche Fragen zum System und zum Nutzen von Hyperloop diskutiert, es werden aber auch fundamentale Aspekte zum Thema Innovation in Infrastruktur-Netzwerken angesprochen.

Im Zulassungsprozess ist die Torsionsbelastung der Radsatzwelle durch Antriebs­strang­schwingungen versuchs­technisch nachzuweisen. Die dabei maximal auftretende Belastung wird durch die Kraftschluss­­bedingungen zwischen Rad und Schiene beeinflusst, die messtechnisch schwierig zu erfassen sind. Daher ist es aufwendig nachzuweisen, dass die gemessenen dynamischen Torsionsmomente die maximal erreichbaren Werte reproduzieren. Die vorgeschlagene Energie-Methode sagt, unter Annahme konservativer Kraftschluss­bedingungen, realistisch das maximal erreichbare dynamische Torsionsmoment voraus. Die Methode wird auf verschiedene Antriebsbauarten angewendet. Die prognostizierten Torsionsmomente werden anhand von Messungen diskutiert. Die Energie-Methode hat in der Anwendung erhebliches Potenzial. In der Konzeption der Antriebsregelung kann sie bei der Festlegung von Gleit­geschwindig­keitsbereichen helfen. In der Nachweis­führung könnte sie bei Fahrzeugen ohne Ratter- bzw. Rollierschutz Messungen bei Nachweisweg A, gemäß [1], überflüssig machen. Die Verfasser sind sich bewusst, dass das Heben dieser Potenziale die allgemeine Akzeptanz der Energie-Methode voraussetzt; sie hoffen die notwendigen Diskussionen mit diesem Artikel anzustoßen.

Da der Luftwiderstand einen großen Anteil des Energieverbrauchs von Schienenfahrzeugen ausmacht, kommt seiner genauen Bestimmung sowohl zum Zwecke der Optimierung, als auch zur Fahrplan- und Kosten­berechnung eine hohe Bedeutung zu. Trotz jahrelanger Forschungs­arbeit ist die exakte Luftwiderstands­prognose mit Modellversuchen und Simulationen bislang schwierig, sodass abschließende Betrachtungen immer noch mit Vollmaßstabsfahrzeugen auf der Strecke vorgenommen werden müssen. Das Berliner Institut für Technologie­transfer (BIT) hat daher einen Versuchsstand im Wasserschleppkanal der Technischen Universität (TU) Berlin entwickelt, der die Unzulänglichkeiten bisheriger Modellprüfstände überwinden soll. Die Untersuchungen an einem Referenzfahrzeug zeigten, dass sich mit dem entwickelten Versuchsverfahren sehr gut die Werte des echten Fahrzeugs im Modellversuch bestimmen lassen. Der Versuchsstand stellt daher eine echte Alternative für die kosteneffiziente Fahrzeugentwicklung und –optimierung dar.

Im Projekt Next Generation Train (NGT) am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) ist der NGT High Speed Train (HST), ein 400 km/h schneller doppelstöckiger Triebwagenzug für den Hochgeschwindigkeitspersonenverkehr, als Zugkonzept entwickelt worden. Dieser Zug verfügt über ein leichtbauoptimiertes, radial einstellbares, angetriebenes Einzelrad-Einzelfahrwerk. Für die Entwicklung, Konstruktion und optimierte Auslegung dieses Fahrwerks wurde eine systematische Methode zur Entwicklung leichtbauoptimierter Schienenfahrzeugfahrwerke angewandt. Anhand optimierter Topologien wurde die mechanische Architektur der Fahrwerksstrukturen abgeleitet, konstruktiv detailliert und erneut einer strukturellen Optimierung unterzogen, um ein gesamtheitlich leichtbauoptimiertes Ergebnis zu erzielen.