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Martin Schmitt

• CargoCap ist ein Konzept für ein unterirdisches Stückguttransportsystem. Es basiert auf Transportfahrzeugen, die sich autonom durch ein Rohrleitungsnetz bewegen. Diese Arbeit befasst sich mit dem Energiebedarf des Fahrbetriebs von CargoCap. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf dem Einfluss des Luftwiderstands, der bedingt durch die Fahrt innerhalb eines Rohrleitungsnetzes einen erhöhten Beitrag zum Fahrwiderstand der Fahrzeuge leistet. Ein speziell auf CargoCap zugeschnittenes aerodynamisches Modell bildet die Fahrzeuge als Pumpen ab, die gemeinsam gegen die Strömungswiderstände der induzierten Strömung im Rohrleitungsnetz arbeiten. Um dabei z.B. den Einfluss der Fahrzeugform adäquat zu berücksichtigen, wird das Modell mittels CFD-Simulationen parametriert und anhand von Versuchen verifiziert. Die energetische Bewertung des Fahrbetriebs verdeutlicht Ansätze, wie sich CargoCap bezüglich der Gestaltung des Fahrzeug-Rohrleitungs-Systems und der Organisation des Fahrbetriebs optimieren lässt.
• CargoCap is a concept for an underground freight transportation system. It is based on autonomous freight cars, called capsules, travelling through a pipeline network. This thesis studies the energy consumption of the capsules during driving operation. Special focus lies on the aerodynamic drag, which, due to the operation inside a pipeline network, contributes a substantial portion of the capsules' driving resistance. A CargoCap-specific aerodynamic model describes the capsules as pumps, inducing a fluid flow in the pipeline network and working against the flow resistances. To account for the influence of e.g. the shape of the capsules, the aerodnamic model uses parameters deduced from CFD studies. Scale model experiments are utilized to validate the model and the parameter values. The energetic simulation points out options for the aerodynamic optimization of CargoCap by means of the design of the capsule-pipeline-system and the organization of driving operation.