Magnetschwebebahnen sind spurgeführte Landverkehrsmittel, die durch magnetische Kräfte in der Schwebe gehalten werden. Räder sind dabei entweder gar nicht oder nur bei niedrigen Geschwindigkeiten notwendig.
Bei magnetisch schwebenden Bahnen werden Magnetfelder genutzt, um Fahrzeuge in einen Schwebezustand zu bringen und damit eine berührungsfreie und somit reibungsfreie Bewegung entlang der Bahn zu ermöglichen.
In der Praxis unterscheidet man
Bei elektromagnetisch schwebenden Bahnen werden die Fahrzeuge schon vor der Abfahrt mittels magnetischer Anziehungskräfte angehoben und seitlich geführt (Beispiel: Transrapid). Da das anziehende Verfahren ohne Regelung instabil wäre, muss hier eine aktive Luftspaltregelung eingesetzt werden. Dafür sind schnelle und effiziente dynamische Regelungen von entscheidender Bedeutung. Um das Fahrzeug durch Anziehungskräfte anheben zu können, umgreift beim Transrapid System das Fahrwerk die Fahrbahn.
Beim elektrodynamischen Schweben werden die Fahrzeuge erst während der Fahrt ab einer bestimmten Geschwindigkeit von der Fahrbahn angehoben (Beispiel: JR-Maglev). Dazu werden durch magnetische Wechselfelder in (supraleitenden) Spulen innerhalb des Fahrzeugs Ströme induziert, die ihrerseits ein Gegenfeld für die Tragfunktion erzeugen (Lenz'sche Regel).
In der Theorie gibt es auch das permanentmagnetische System, das auf der Basis der Abstoßung gleicher Pole beruht. Es wurde aber nie eingesetzt, da es aufgrund der Instabilität zum Tragen und Führen ungeeignet ist.[1]
Nach Art des Antriebs lassen sich einteilen:
Die Magnetschwebetechnik benötigt zu ihrer sinnvollen Nutzung einen berührungsfreien Horizontalantrieb. Als umweltverträgliche Technik kommt dafür nur der Linearmotor in Frage. Rückstoßmotoren sind relativ energieineffizient, verursachen Lärmemissionen und erlauben kein regeneratives Bremsen; sie werden mithin aus denselben Gründen nicht verbaut, aus denen sie sich bei der Eisenbahn nicht durchgesetzt haben.
Wird der Linearmotor als Langstator in den Fahrweg verlegt, entstehen sowohl in der Anschaffung durch den nötigen Einbau fortlaufender Motorwicklungen als auch durch den ineffizienteren Betrieb sehr hohe Kosten. Ein Kurzstator-Linearmotor (Bestromung des Fahrzeugs, nicht des Fahrwegs) bringt dies nicht mit sich, es muss aber eine Stromschiene, ein Dieselaggregat oder dergleichen zur Energieversorgung vorgesehen werden; außerdem entfällt hier, da der Maximalschub des Fahrzeugmotors immer gleich ist, der Trassierungsvorteil, den der Langstator dadurch bringt, dass in längsgeneigten Strecken mehr Schub installiert werden kann als auf Flachstrecken.
Zusätzlich speziell bei Langstatorsystemen:
Und bei Kurzstatorsystemen:
Im Jahre 1914 erregte in London die Vorstellung einer neuen Schnellbahn ungeheueres Aufsehen. Emile Bachelet, ein Franzose, hat eine Bahn erfunden, die keine Räder, keine Gleise, keine Lokomotive und keinen Motor hat und dennoch 300 Meilen in der Stunde zurücklegt. Dabei wird weder Reibung noch Vibration erzeugt. An Stelle der Gleise sind als Spur Aluminiumklötze aufgestellt, die alle 7 bis 8 Meter von einem torähnlichen Magneten unterbrochen werden. Über diesen Klötzen und unter den Toren schwebt ein Stahlzylinder, der die Form einer Zeppelingondel hat und den eigentlichen Zug darstellt. Die elektromagnetischen Gewinde im Inneren der Aluminiumklötze stoßen bei der Einschaltung des elektrischen Stromes den Zug von sich ab und halten ihn in der Luft, während die großen Magneten ihn vorwärts ziehen.[2]
Die Entwicklung der Magnetschwebebahn wurde 1922 im Deutschen Reich von Hermann Kemper begonnen, der sich mit Techniken elektromagnetischer Schwebebahnen beschäftigte. Für das elektromagnetische Schweben von Fahrzeugen erhielt Hermann Kemper am 14. August 1934 das Reichspatent 643316 zugesprochen. Es war zunächst eine Versuchsbahn für höchste Geschwindigkeiten im Gespräch; dieses Projekt wurde jedoch wegen des Zweiten Weltkrieges nicht weiterverfolgt.
1967 gründete Stefan Hedrich die Gesellschaft für bahntechnische Innovation, in der sich Forscher und Firmen für die Weiterentwicklung der Magnetschwebebahn engagierten.[3] Ab 1973 nahmen der Physiker Götz Heidelberg und Professor Herbert Weh von der Technischen Universität Braunschweig die Entwicklung wieder auf.
In Deutschland regelt die Magnetschwebebahn-Bau und Betriebsordnung (MbBO) den Bau und Betrieb von öffentlichen Magnetschwebebahnen. Die entsprechenden Genehmigungsregularien sind im Allgemeinen Magnetschwebebahngesetz (AMbG) geregelt. Das Eisenbahn-Bundesamt ist Aufsichts- und Genehmigungsbehörde, wie auch bei der herkömmlichen Eisenbahn. Die Transrapid-Versuchsanlage im Emsland unterliegt dem Gesetz über den Bau und Betrieb von Versuchsanlagen zur Erprobung von Techniken für den spurgeführten Verkehr (SpurVerkErprG) von 1976. Aufsichtsbehörde hierfür ist die Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr (NLStBV).
In München war zwischen Hauptbahnhof und Flughafen eine Magnetschwebebahn geplant. Die Pläne wurden offiziell am 27. März 2008 aufgegeben.
Das SwissRapide-Konsortium plant und entwickelt eine Magnetschwebebahn für die Schweiz. Als Pionier unter den grossen Infrastrukturprojekten wird es mehrheitlich oder gar vollständig durch private Investoren finanziert. Der SwissRapide Express soll langfristig das Gebiet zwischen Genf und St. Gallen erschliessen sowie die Städte Luzern und Basel einbinden. Die ersten Projekte umfassen die Strecken Bern–Zürich, Lausanne–Genf und Zürich–Winterthur. Tendenziell als erstes realisiert wird die Strecke zwischen Lausanne und Genf – frühestens im Jahr 2020. Der SwissRapide Express basiert auf der Transrapid Magnetbahn-Technologie, die in Shanghai seit 2004 im Einsatz ist (Transrapid Shanghai).
Ein früheres, ambitiöses Zukunftsprojekt war Swissmetro, ein Stadtverbindungsnetz für die Schweiz. Die Swissmetro AG hatte die Vision, eine unterirdische Magnetschwebebahn in einer Teilvakuumröhre zu betreiben und damit die wichtigsten Schweizer Stadtzentren und Flughäfen zu verbinden. Zuerst wurde eine Strecke zwischen Lausanne und Genf ins Gespräch gebracht. Andere mögliche Strecken wären Basel–Zürich und Verlängerungen zu deren Flughäfen oder Genf–Lyon gewesen. Swissmetro ist an fehlender Finanzierung gescheitert.
Seit 1962 laufen in Japan Forschungsarbeiten zu Magnetschwebebahnen. Mittlerweile sind zwei Systeme entwickelt worden: Der elektrodynamisch auf supraleitenden Magneten schwebende JR-Maglev bzw. Chūō-Shinkansen (Langstatorantrieb, Betriebshöchstgeschwindigkeit 500 km/h) und der elektromagnetisch schwebende HSST (Kurzstatorantrieb, Betriebshöchstgeschwindigkeit ca. 100 km/h).
Mit dem Chūō-Shinkansen soll eine Linie Tokio–Nagoya–Osaka realisiert werden; die bereits bestehende 18,4 km lange Teststrecke in der Präfektur Yamanashi bildet ein Teilstück davon.
Der HSST verkehrt seit März 2005 unter dem Namen Linimo auf einer neun Kilometer langen Nahverkehrslinie im Rahmen der Expo 2005 östlich von Nagoya und hat bis Juli 2005 zehn Millionen Passagiere befördert.
Anfang 2004 wurde der Regelbetrieb des Transrapid Shanghai als fahrplanmäßig schnellstes spurgebundenes Fahrzeug der Welt zur Anbindung des Flughafen Pudong aufgenommen. Es handelt sich um ein berührungsloses elektromagnetisches Schwebesystem (EMS) mit berührungslosem synchronen Langstator-Linearmotorantrieb.
Noch 2006 sollte in der nordchinesischen Hafenstadt Dalian die erste von chinesischen Ingenieuren entwickelte Magnetschwebebahn gebaut werden. Projektname: CM1 Dolphin. Es handelt sich dabei um eine nur drei Kilometer lange Versuchsstrecke deren Entwicklung von der Hafenstadt finanziert wird. Chefingenieur Li Lingqun gibt eine Betriebsgeschwindigkeit von 220 km/h an. Ein weiteres System mit einer Geschwindigkeit von 540 km/h liegt in der Modellprojektierung vor. Die Entwicklung der Bahn in Dalian soll halb soviel kosten wie ein vergleichbares ausländisches Konkurrenzsystem, womit womöglich der Transrapid gemeint ist.
Es bestehen Planungen, die bestehende Transrapid-Strecke in Shanghai zu verlängern, zunächst über die Expo 2010 zum alten Flughafen Hongqiao (34 km) und darüber hinaus weiter bis zur Stadt Hangzhou (170 km).
Commons: Magnetschwebebahn – Sammlung von Bildern, Videos und AudiodateienDieser Artikel basiert auf dem Artikel Magnetschwebebahn aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und ist unter der Lizenz Creative Commons Attribution/Share Alike verfügbar. Zusätzliche Bedingungen können anwendbar sein. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |
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