Magnet-Schwebebahn -Transrapid -

 

Der Transrapid als Alternative zu den herkömmlichen schienengebundenen Verkehrsmittel

 

Der Transrapid ist die erste grundlegende Innovation in der Bahntechnik seit dem Bau der ersten Eisenbahnen. Die Magnetschwebebahn hat keine Räder, Achsen, Getriebe und Oberleitungen. Sie rollt nicht, sie schwebt. An die Stelle von Rad und Schiene bei der Eisenbahn wird beim Transrapid ein berührungsfreies elektromagnetisches Trag-, Führ- und Antriebssystem eingesetzt, also verschleißfreie Elektronik statt Mechanik.

Die Magnetschnellbahn Transrapid ist eine in Deutschland zur Serienreife entwickelte Hochtechnologie. Ihre berührungsfreie Technik, bei der Elektronik an die Stelle von Mechanik tritt, überwindet erstmals die technischen und wirtschaftlichen Grenzen, die der Rad/Schiene gesetzt sind.

Die Funktionen von Rad und Schiene, Tragen und Führen, Antreiben und Bremsen übernimmt beim Transrapid ein berührungsfreies Schwebe- und Antriebssystem. Dabei ziehen Tragmagnete das Fahrzeug von unten an den Fahrweg heran und Führmagnete halten es seitlich in der Spur. Die Trag- und Führmagnete sind beidseitig über die gesamte Fahrzeuglänge angeordnet. Ein hochzuverlässiges elektronisches Regelsystem stellt sicher, dass das Fahrzeug in einem gleichbleibenden Abstand (Luftspalt) von ca. 10 mm zum Fahrweg getragen und geführt wird. Das Schwebesystem wie auch die Bordeinrichtungen werden berührungsfrei über Lineargeneratoren in den Tragmagneten mit Energie versorgt. Daher benötigt der Transrapid weder Oberleitungen noch Stromabnehmer.

 

Angetrieben wird die Magnetschnellbahn von einem synchronen Langstator-Linearmotor. Seine Funktionsweise lässt sich von einem rotierenden Elektro-motor ableiten, dessen Stator aufgeschnitten, gestreckt und an beiden Seiten unter den Fahrweg verlegt wird. Der Strom in den Wicklungen erzeugt so anstelle eines magnetischen Drehfeldes ein magnetisches Wanderfeld. Von ihm wird das Fahrzeug durch seine als Erregerteil wirkenden Tragmagnete berührungsfrei mitgezogen.
Die Geschwindigkeit läßt sich durch Veränderung der Frequenz des Drehstroms stufenlos regeln. Wird die Kraftrichtung des Wanderfeldes geändert, dann wird der Motor zum Generator, der das Fahrzeug berührungsfrei bremst. Die Bremsenergie wird genutzt und als elektrische Energie zurückgespeist.

Jedes herkömmliche Verkehrsmittel führt seinen Antrieb und damit das Motor-gewicht im Fahrzeug mit. Bei der Magnetschnellbahn dagegen befindet sich der Antrieb im Fahrweg.

Stets wird nur der Fahrwegabschnitt mit Antriebsstrom versorgt, in dem sich das Fahrzeug gerade befindet.


Der Bau einer Transrapid-Strecke von München-Hbf zum Flughafen-München wurde im Jahr 2008 von der deutschen Bundes- und Landesregierung sowie von einem großen Teil der Bevölkerung aus Kostengründen abgelehnt. Die Transrapid-Teststrecke in Emsland ist ab 2010 stillgelegt.
Eine der revolutionärsten Entwicklungen in der Verkehrsgeschichte (ein "Schienenfahrzeug" ohne Räder) wird somit für eine nicht absehbare Zeit in Deutschland als öffentliches Verkehrsmittel abgelehnt.
 

 

 

             Nach einer Entwicklungszeit in Deutschland von
             über 30 Jahren wurde im
 Jahr 2002 in China /
             Shanghai die
erste Transrapid –Strecke vom Flug-
             hafen in die Stadt (30 km) in Betrieb genommen.
 

        Magnetischer        Antrieb      und           Fahrzeugführung

 

Bemerkungen:

 

Nachfolgend werde ich aus meiner persönlichen Sicht die Entwicklung und die möglichen Anwendungen der Transrapid-Technologie, als Alternative zu konventionellen Schienenfahrzeugen, betrachten.
Fahrzeuge oder Geräte, die sich auf Schienen oder erdgebundenen Fahrwegen bewegen, benötigen heute noch das vor einigen tausend Jahren erfundene Rad. Davon ausgenommen sind Kufen- und Luftkissenfahrzeuge, die jedoch nur eine Sonderanwendung haben und auf herkömmlichen Verkehrswegen (Straße oder Schiene) das Rad nicht ersetzen können.
Die Vorteile und die vielfältige Nutzung des Rades zur Fortbewegung sind unübersehbar. Und so wird es, wie in der Vergangenheit, auch in der Zukunft die Funktion zur Fortbewegung für die Personenbeförderung oder für den Gütertransport primär übernehmen.
Es ist jedoch ebenso zur Kenntnis zu nehmen, dass das Rad und die dazugehörige Ausrüstung, wie die Radlagerung, Radachse, Antrieb oder das Bremssystem, maximale Anwendungs- und Belastungsgrenzen hat. Außerdem sind Verschleiß, Materialermüdung und Materialfehler zu beachten um die Anwendungssicherheit, besonders bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, nicht zu gefährden. Diese Nachteile zeigen sich mit zunehmender Geschwindigkeit aufgrund der mechanischen Belastung. Natürlich können durch hochwertige Materialien und technische Lösungen die Leistungsgrenzen verbessert werden, aber in der grundlegenden Betrachtung ändert sich dadurch nichts.
Aus den Erfahrungen, Störungen und Unfällen wurden wichtige Erkenntnisse gezogen. Zum Beispiel: wie häufig und im welchen Umfang die Prüfungen oder Materialerneuerungen zu erfolgen haben um die realen Risiken zu reduzieren.
Einer der tragischten Unfälle der DB war die Entgleisung des ICE mit ca. 200 km/h im Juni 1998 bei Eschede in Niedersachen.

Mit der Entwicklung einer Magnetschwebebahn für einen gleisähnlichen Fahr-weg wurden die Nachteile eines auf Rädern fahrenden Schienenfahrzeuges beseitigt. Die ersten Überlegungen und Versuche erfolgten bereits um die 70er Jahre, wie das Bild mit dem Prototyp von 1972 zeigt. Es bedurfte aber noch weitere 20 Jahre an Entwicklung und Fahrversuchen bis die Magnetschwebe-bahn mit der Bezeichnung "Transrapid" als Hochgeschwindigkeitszug die Serienfertigung erreichte. Er eignet sich, um mit hohen Geschwindigkeiten die Personenbeförderung oder auch den Gütertransport zu ermöglichen. Die technische Geschwindigkeitsbegrenzung ist die Aerodynamik (Gegenzüge, Luftstau, Schallmauereffekt) oder die Trassenführung (Kurvenradien, Querbeschleunigung). So wird aus ökonomischen und physikalischen Gründen die max. gefahrene Geschwindigkeit mit 500 km/h begrenzt. Das Transrapid-System kann auch als Containertransport auf speziellen Güterfahrzeugen (Fahrzeugeinheiten) mit je ca. 17 Tonnen Transportgewicht als reiner Güterzug oder gemischt mit Personen-Fahrzeugeinheit ohne Geschwindigkeitsverlust betrieben werden.
Die Magnetschwebebahn kann so den Schienenbetrieb ergänzen und den schnellen Transport von Personen und eilbedürftigen Gütern übernehmen. Dadurch werden auf der Eisenbahnschiene Kapazitäten frei, die dann für den schweren und steigenden Gütertransport verfügbar sind und zusätzlich mehr Güter von der Straße auf die Schiene verlagern könnte. Ebenso wäre der Schienenausbau für Hochgeschwindigkeitszüge, wie für den ICE, nicht notwendig und diese Kosten könnten für die Transrapid-Strecken umgelenkt werden.
Für die Personenbeförderung brächte es eine erhebliche Entlastung des Straßen- und Luftverkehrs bei den Städteverbindungen, verbunden mit einer Verringerung der Umwelt- und Lärmbelastung. Weder mit dem Auto noch mit dem Flugzeug oder dem ICE wären die Reisezeiten für Städteverbindung so kurz wie mit dem Transrapid.
Die Sicherheit, besonders für schnellfahrende Gleisfahrzeuge, könnten wesentlich verbessert werden (kein Materialverschleiß, keine mechanische Materialbelastung usw.) und ein Entgleisen wie bei einem Schienenfahrzeug (Rad/Schiene) ist beim Transrapid nicht möglich, da er seinen Fahrweg "umgreift".
Die Magnetschwebebahn als Hochgeschwindigkeits-Verkehrsmittel wäre der Anfang für weitere Entwicklungen und Anwendungen, um Fahrzeuge oder Transporteinheiten in der Zukunft mit dieser Technologie zu führen und zu bewegen. Dem Erfindergeist, wo überall die magnetisch-elektrische Fortbewegung vorteilhaft eingesetzt werden könnte, sind keine Grenzen gesetzt.
Als Beispiel sei erwähnt, dass die amerikanische "US Navy" jetzt den magnetisch-elektrischen Antrieb als Beschleunigung der Flugzeuge beim Start auf Flugzeugträgern untersucht. Dieser Antrieb soll die Flugzeugbeschleuni-gung mit "Dampfantrieb" ersetzten.
So ist der magnetisch-elektrische Antrieb nicht nur für schnell fahrende Züge oder wie erwähnt für Sonderanwendungen nutzbar, sondern es ist auch vorstellbar, dass diese Technologie im alltäglichen Leben vorteilhaft verwendet werden könnte. Ob für Aufzüge/Rolltreppen in Gebäuden oder für städtische Verkehrsmittel (z.B. alternative zu Strassenbahnen) oder in Industriebereiche wo heute noch der mechanische bzw. elekro-mechanische Antrieb für die Fortbewegung sorgt.
Sicher sind das Zukunftsvisionen, aber ich finde es schade, dass in Deutschland die technologische Grundlage und ein Musterbeispiel (Transrapid) einer Zukunftstechnologie über 30 Jahre entwickelt wird, um diese dann für die Anwendung im eigenen Land abzulehnen, weil Regierung und ein Teil der Bevölkerung die Meinung vertritt: die Nutzung dieser Technologie ist zu teuer; die bestehenden technischen Lösungen und Möglichkeiten erfüllen unsere Ansprüche. Ich meine, es wird zu wenig über die Nutzungsmöglichkeiten und über die Vor- und Nachteile dieser Technologie gesprochen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prototyp der Magnet -Schwebebahn von 1972 auf der Teststrecke bei Bölkow in Ottobrunn bei München

 

 

 

 

 

 


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