Der Hyperloop und der Transrapid sind “bahnbrechende” Verkehrsmittel, die für den Hochgeschwindigkeits-Fernverkehr konzipiert sind. Während beim Transrapid auf jahrzehntelange Forschungen, Erfahrungen, Dauerbetrieb und Rekorde zurückgegriffen wird – ist die Hyperloop-Technologie gerade in ihren Startlöchern.
Doch Forschungseinrichtungen wie die TUM (Technische Universität München) sind mit ihren Forschungen bereits weit fortgeschritten. In Ottobrunn transportiert eine Kapsel bereits Menschen (Probebetrieb, nicht öffentlich) in einem 24 m langen Betonrohr. Im Sommer 2023 gelang eine bemannte Testfahrt unter Teilvakuum. Zwischenzeitlich sind auch weitere Teststrecken entstanden, so wurde 2024 eine 420 m lange Teststrecke in Veendam (NL) sowie im März 2025 eine 27 m lange Teststrecke bei der Hochschule Emden/Leer eröffnet. Tatsächlich leben originale Bauteile aus dem Transrapid 09 im TUM Hyperloop weiter.
Weltweit werden viele verschiedene Hyperloop-Systeme entwickelt, die auf unterschiedliche Antriebs- und Schwebetechnologien setzen. In diesem Beitrag liegt der Fokus auf den TUM Hyperloop, da man dort die größten Fortschritte gemacht hat. Bisher verfügt keine andere europäische Organisation über ein vollmaßstäbliches, vakuumfähiges und personentransportierendes Gesamtsystem mit TÜV-Zertifizierung für den Personentransport.
Fahrweg
Der Hyperloop braucht Röhren, die einen knapp 4 m langen Durchmesser aufweisen. Zudem basiert das Hyperloop-Prinzip darauf, im Tunnel ein Vakuum zu erzeugen, wodurch der Luftwiderstand erheblich reduziert wird, was den Energiebedarf minimiert. Die Toleranzen beim Bau sind bei nahezu null, da das Vakuum schon beim kleinsten Loch vernichtet wird. Die TUM hat sich für Betonfahrwegrohre entschieden, da diese den besten Fahrkomfort bieten, sich bei Hitze nicht ausdehnen oder biegen und weniger Lärm/Vibrationen erzeugen. In den Rohren befindet sich ein fahrzeugumklammernder Fahrweg, welcher mit den Reaktionsschienen und Antriebswicklung (am Boden) verbaut ist.
Der Transrapid setzt auf Stahl-, Beton- oder Hybridfahrwege, wobei die Entwicklung- und Verfolgung des Stahlträgers eingestellt wurde. Betonträger bieten deutlich bessere Eigenschaften, wobei vor allem Bögl-Fahrwege besonders vorteilhaft sind. Der Fahrweg ist 2,80 m breit, die Realisierung erfolgt aufgeständert oder ebenerdig in verschiedenen “Typen”, die in diesem Beitrag erklärt werden.
Magnetschwebesystem
Der TUM Hyperloop wird elektromagnetisch getragen. Dafür hebt sich das Fahrzeug an beidseitig verbaute Reaktionsschienen hoch. Das Fahrzeuggewicht wird gleichmäßig im Fahrwerk verteilt. Demnächst könnte das Prinzip mit supraleitenden Magneten erprobt werden, so zumindest der Plan. Angetrieben wird es von einem fahrwegseitig verbautem Langstator-Linearmotor, welcher mittig im Fahrweg verbaut wird. Als fahrzeugseitiger Erreger agieren Permanentmagnete, ähnlich wie vor knapp 40 Jahren bei der Berliner M-Bahn: Das Magnetfeld der Permanentmagnete wird vom Wanderfeld des Fahrweges mitgezogen. Diese Permanentmagnete haben mit dem Schwebesystem jedoch nichts zutun, sie sind getrennt.
Der Transrapid schwebt elektromagnetisch getragen und geführt. Fahrzeugseitige Tragmagnete ziehen sich an fahrwegseitige (Lang-)Statorpakete heran. Bei diesem Schwebeprozess entsteht ein Magnetfeld. Angetrieben wird der Transrapid von der Antriebswicklung, die in den Statorpaketen entlang des gesamten Fahrweges verbaut ist. Dabei entsteht ebenfalls ein Wanderfeld, welches das (Trag-)Magnetfeld des Fahrzeugs mitzieht.
Insgesamt bietet der Transrapid zum aktuellen Zeitpunkt einen gesamtheitlicheren Antrieb, da Tragmagnete, Statorpakete und Antriebswicklung für die Gesamtfunktion eng miteinander verknüpft sind. Beim aktuell verfolgtem Prinzip des TUM Hyperloops sind diese Funktionen etwas getrennt: Tragfunktion durch Elektromagnete, Linearmotor-Erregerfunktion durch zusätzliche Permanentmagnete und Antriebswicklung, die frei im Boden verbaut ist (Bei TR in Statorpaketen).
Fun Fact: Im aktuellen TUM Prototypenfahrzeug sind für die Schwebefunktion die originalen Führmagnete des Transrapid 09 verbaut. Diese wurden von ThyssenKrupp Transrapid GmbH für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Die Führmagnete wurden zu Tragmagnete umfunktioniert, die das TUM-Hyperloopfahrzeug anheben. Der weiße Pfeil im Bild zeigt direkt auf die TR09-Führmagnete: Heute TUM-Hyperloop Tragmagnete.
Einsatzgebiete
Der Transrapid beabsichtigt, große und mittelgroße Städte miteinander zu verbinden. Verlaufen würden Trassen bis in die Innenstädte hinein, wobei hier aus Lärmschutzgründen auf 250 km/h abgebremst wird. Auf langer Strecke sind Geschwindigkeiten zwischen 430 und 500 km/h machbar. Er entlastet den Fernverkehr der Schiene und den Kurzstrecken-Flugverkehr maßgeblich – auf seiner eigenen, unabhängigen Infrastruktur.
Der TUM Hyperloop verfolgt ein anderes Konzept. Er möchte große Städte miteinander verbinden, wobei Einfahrten zu Städten von der Hauptstrecke abgezweigt werden und mit niedrigeren Geschwindigkeiten gefahren wird. Er erreicht 850 km/h und will, wie der Transrapid, Schiene und Flugverkehr entlasten. Hier könnten sich Probleme aufgrund der geringen Kapselkapazität ergeben: Es passen zurzeit nur eine Handvoll Passagiere hinein. Dadurch könnten sich bei Haltestellen größere Menschenmengen / Staus ansammeln, während der Transrapid (TR08, 10 Sektionen, 3×3 Bestuhlung), bis zu 1.192 Fahrgäste auf einer Fahrt befördern kann. Der TUM Hyperloop soll jedoch dazu in der Lage sein, kürzere Zugfolgezeiten zu realisieren, was das Kapazitätsproblem lösen könnte.
Vergleich nur symbolisch
Während beim Transrapid auf jahrzehntelange Erfahrungen zurückgegriffen wird, gibt es den Hyperloop erst seit wenigen Jahren. Er befindet sich noch mitten im Entwicklungsprozess, das System wird stetig modifiziert und verbessert.
Deshalb ist davon auszugehen, dass auch in Zukunft immer wieder neue Systeme und Technologien kommen werden, die sich so stark von bisherigen Konzepten unterscheiden. Der Hyperloop ist noch weit von einer Marktreife entfernt, großmaßstäbliche Versuchsanlagen über mehrere Kilometer wurde bisher nirgendwo realisiert. Daran wird jedoch gearbeitet, derzeit plant man u.A. eine 1 km lange Teststrecke für den TUM Hyperloop.
Währenddessen ist der Transrapid eine marktfähige und technisch seit 1991 einsatzreife Technologie, die insgesamt knapp 30 Millionen Kilometer Gesamtfahrleistung hinter sich hat (Emsland + Shanghai) und alle technischen Bedenken aus dem Weg geräumt hat. Der Hyperloop steht noch vor großen Herausforderungen, insbesondere bei der Aufrechterhaltung eines Vakuums über hunderte Kilometer sowie die Gewährleistung der Passagiersicherheit in den Kapseln. Forschungseinrichtungen wie die TUM Hyperloop beweisen jedoch, dass bisherige Herausforderungen überwunden wurden.
