Die Hybridmagnetbahn
   Die Technik
   Die Gestaltung der Trasse
Ende des zwanzigsten Jahrhunderts wurden zwei Magnetschwebetechnologien erfunden, die an Einfachheit, Sicherheit und Eleganz kaum noch zu übertreffen sind. Diese Technologien tragen die Namen "Inductrack" und "Supratrans". Die Technologien sind teilweise patentiert. Die Patentrecherche überlasse ich den Anwendern.

Im Gegensatz zu anderen Magnetbahnen schweben Fahrzeuge nach Inductrack- oder Supratrans-Prinzipien völlig passiv, ohne daß aktives Ausbalancieren wie beim Transrapid oder mechanische Spurführungen wie bei der M-Bahn in Berlin nötig wären. Zwar wurde auch die M-Bahn in Berlin hauptsächlich von Magneten getragen, allerdings wurde die Führung durch Rollen übernommen, was bedeutet, daß die Führungskräfte mechanisch auf den Fahrweg übertragen wurden.

Bei Inductrack, welcher vorweg gesagt inzwischen mein persönlicher Favorit ist, sind fahrzeugseitig Halbach-Arrays untergebracht, während im Fahrweg Spulen verbaut sind.
Bei Supratrans sind fahrzeugseitig Hochtemperatursupraleiter untergebracht, während im Fahrweg Dauermagnete verbaut sind.
Beide Technologien sind im Gegensatz zu anderen Magnetbahnen schwerlasttauglich, können also auch Güterverkehr bewältigen. Bei beiden Prinzipien sind am Tragen und Führen keinerlei aktiv steuernde oder stromverbrauchende Komponenten beteiligt.
Es besteht keinerlei Zwang, die Trag-, Führungs- und Antriebskräfte punktförmig einzuleiten. Durch gleichmäßige Verteilung der Halbach-Arrays oder Supraleiter sowie der Kurzstatoren über die gesamte Fahrzeuglänge lassen sich sämtliche auftretenden Kräfte als Linien- beziehungsweise Flächenlasten in den Fahrweg einleiten, was dessen Preis erheblich verringern dürfte. Magnetbahnzüge fahren fast völlig verschleiß- und erschütterungsfrei, was Fahrweg wie Fahrzeug enorme Lebensdauer bei gleichzeitig verschwindend geringem Wartungsaufwand bescheren sollte, was bedeutet, daß es sich um dauerhafte und sichere Wertanlagen handelt.

Da es nicht sehr sinnvoll wäre, neben der Eisenbahn ein weiteres unabhängiges Verkehrssystem aufzubauen, sollten Magnetbahnstrecken grundsätzlich Teil des Eisenbahnnetzes werden, was bedeutet, daß die Fahrzeuge, die Magnetbahnstrecken befahren sollen, Hybridfahrzeuge sein müssen. Lichtraum, Fahrzeugumgrenzung sowie die Sicherungssysteme müssen auf gemeinsam genutzten Strecken aufeinander abgestimmt werden. Besonders erfreulich ist, daß sich auf diese Weise Weichen im Magnetbahnbereich vollständig vermeiden lassen, da Bahnhöfe mit ganz gewöhnlicher, ausgereifter und seit Jahrhunderten erprobter Eisenbahntechnik ausgestattet werden können.

Das Magnetbahn-Prinzip läßt sich auch als Starthilfe in der Raumfahrt einsetzen, mehr dazu auf den Orbitalkatapult-Seiten.
Die Technik

--> Die Anwendung der Inductrack-Technologie
Hybridbahn Inductrack-Prinzip


--> Die Anwendung der Supratrans-Technologie
Hybridbahn Supratrans-Prinzip


Beide Lösungen erfordern den Einsatz starker Dauermagnete, entweder im Fahrzeug oder im Fahrweg. Als Baustoff hierfür eignet sich eine Neodym-Eisen-Bor-Legierung. NdFeB-Magnete sind die derzeit stärksten existierenden Dauermagnete. Auf diesen Seiten kann sich der ambitionierte Magnetist schonmal den Mund wäßrig machen lassen:
--> supermagnete.de (Schleichwerbung gern geschehen)

Welcher Baustoff für die Reaktionsschiene des Linearmotors zu verwenden ist, hängt davon ab, ob der Linearmotor als Asynchron- oder Synchronmaschine betrieben werden soll. Für einen Asynchronlinearmotor käme beispielsweise Aluminium in Frage, für einen Synchronmotor (Schrittmotor) wäre eine ferromagnetische Stahlschiene ausreichend. Genaueres gibt es dort nachzulesen:
--> Linearmotor (Wikipedia)
--> Drehstrommotor (Wikipedia)

Für die Notfahrschienen kämen normale Schienenprofile und Befestigungselemente zum Einsatz. Als Oberleitung kommt eine Aluminiumschiene in Frage, wie sie auch im Hauptbahnhof Berlin im Untergeschoß installiert ist.
Die Gestaltung der Trasse

Um auf dem Fahrweg befindliche Gegenstände zu vermeiden und die Umgebung vor den enormen Windgeräuschen, die so eine Bahn erzeugen würde, zu schützen, sollte die gesamte Trasse ab Geschwindigkeiten von 300 km/h in einer Röhre verlaufen. Natürlich kann diese Röhre auch oberirdisch geführt werden und teilweise transparente Seitenwände (Glaselemente) besitzen. Um den Luftwiderstand in der Röhre möglichst gering zu halten, sollten in regelmäßigen Abständen Ausgleichkanäle zur Außenluft angeordnet werden, die einen widerstandsarmen Luftaustausch und Druckausgleich mit der Umgebung ermöglichen. Weiterhin sollte die Innenseite aller durchströmter Bauteile (Fahrröhre, Ausgleichkanäle) möglichst glatt ausgeführt und mit einer Art "künstlicher Haifischhaut" beschichtet sein. Auch eine Vakuumröhre, wie sie für die Swissmetro vorgesehen ist, wäre denkbar, allerdings würde das erheblichen Aufwand an Fahrzeugen und Fahrweg erfordern. Insbesondere die für den Wechsel zwischen Vakuum und Normaldruck nötigen Mechanismen (z.B. Revolvermechanik) wären sehr aufwendig und würden den Betriebsablauf verteuern, verlangsamen und einschränken (Stillstand des Zuges, Einschränkung der Zuglängen). Außerdem stellt Vakuum oder Teilvakuum im Havariefall ein ernstzunehmendes Gesundheitsrisiko dar, denn bei sehr geringem Umgebungsdruck neigen Menschen und andere Tiere dazu, einfach zu zerplatzen.

mögliche Fahrröhrenquerschnitte der Hybridbahn mit Zug nach Inductrack- und Supratrans-Prinzip:
Fahrrohrquerschnitt Inductrack Fahrrohrquerschnitt Supratrans

Die Bauwerkstruktur könnte recht günstig aus Textilbeton in Fertigteilbauweise hergestellt werden. Um eine nach bisherigen Maßstäben derart aufwendige Trasse wirtschaftlich zu errichten, ist die Anwendung neuer Baustoffe unerläßlich. Der Stand der Forschung auf diesem Gebiet läßt sich auf diesen Seiten erkunden:
--> Sonderforschungsbereich 528, TU Dresden
--> Sonderforschungsbereich 532, RWTH Aachen

Magnetbahnen eignen sich dank hoher Reisegeschwindikeit und Energieeffizienz als global vernetzendes Verkehrsmittel, Ozeane ließen sich mittels schwimmender Tunnels überwinden.

--> Die Magnethybridbahn weltweit
Hybridbahn Weltkarte
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Autor: Dröppez

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