Supratrans-Hybridmagnetbahn
Das Prinzip des Supratrans ist zwar relativ einfach, jedoch durch die Verwendung von Supraleitern und Kältetechnik technologisch sehr anspruchsvoll. Erst durch die Fortschritte in der Materialforschung am Ende des zwanzigsten Jahrhunderts ist diese Technologie möglich geworden.

Der Fahrweg des Supratrans besteht aus entlang der Trasse in "längsgestreiften" Halbach-Arrays angeordneten Dauermagneten. Das Fahrzeug wird von unter die Sprungtemperatur gekühlten Hochtemperatursupraleitern getragen und spurgeführt. Die Trag- und Spurführungswirkung wird unabhängig von der Fahrbewegung aufgebaut, siehe dazu die
--> Beschreibung des Wirkprinzips.

Wie sich Kompatibilität zur Eisenbahn herstellen läßt, sollen die folgenden Skizzen veranschaulichen:

Prinzipdarstellung des Fahrwerks einer Hybridbahn:
Fahrt auf normalem Gleiskörper:
- Supraleiter ungekühlt
Bahn auf Schiene

Einfahrt in den Magnetbahn-Abschnitt:
- Abkühlen der Supraleiter
- Fahrt im flachen Trog
Bahn auf Schiene

Fahrt im Magnetbahn-Abschnitt:
- Supraleiter gekühlt
- Notfahrschienen abgesenkt (Fahrt im tiefen Trog)
Bahn auf Magnetfeld
Legende

Spurführung, Stützung:
Tragmagnete, Supraleiter

Antrieb (Linearmotor):
Kurzstator, Reaktionsschiene


Ein Hybrid-Magnetbahnfahrzeug könnte das normale Bahnnetz benutzen, vorausgesetzt, Fahrzeugumgrenzung und Lichtraum werden aufeinander abgestimmt. Die Einfahrt in den Magnetbahnabschnitt könnte mit einer Geschwindigkeit zwischen 50 und 160 km/h erfolgen, währenddessen würden die Supraleiter unter ihre Sprungtemperatur gekühlt. Am Ende der Einfahrtstrecke würde man den vertikalen Abstand zwischen Fahrschienen und Tragmagneten vergrößern (flacher Trog --> tiefer Trog), so daß das Eisenbahnfahrwerk ausfedert und die Räder von den Fahrschienen abheben. Ab dann schwebt das Fahrzeug und kann auf die volle Geschwindigkeit (zwischen 250 und 750 km/h) beschleunigt werden. Über eine Oberleitung (obere Stromschiene) und Stromabnehmer sowie die Notfahrschienen und Schienenschleifer kann dem Fahrzeug elektrische Energie zugeführt werden. Am Ende des Magnetbahnabschnitts würde der Zug wieder auf 160 bis 50 km/h abgebremst, der vertikale Abstand zwischen Tragmagneten und Fahrschienen würde wieder verringert (tiefer Trog --> flacher Trog) und die Räder würden wieder auf die Fahrschienen aufsetzen. Dann muß man nur noch die Supraleiter auftauen und kann den Magnetbahnabschnitt auf normalem Gleis wieder verlassen.

Auf diese Art und Weise schlägt man mehrere Fliegen mit einer Klappe:

- Normale Fahrschienen stehen für Stromkreis zur Verfügung (Stromschleifer wie bei pariser Metro)
- Bei Ausfall der Kühlung langsames Absinken auf normales Fahrwerk (wie platter Reifen bei pariser Metro)
- Bahnhöfe, Weichen und verzweigtes Netz sind bereits vorhanden

Die Stützung zwischen Supraleiter und Dauermagneten ist elastisch und sollte daher gedämpft werden. Es bieten sich induktive Dämpfer an.

Die Fahrzeuge sollen von Hochtemperatursupraleitern getragen werden. Als Material bieten sich hier folgende Stoffe an:
FormelSprungtemperatur
YBa2Cu3O793 °K
Bi2Sr2Ca2Cu3O10110 °K
HgBa2Ca2Cu3O8133 °K
Hg0,8Tl0,2Ba2Ca2Cu3O8138 °K
Als Kühlmittel kann flüssiger Stickstoff verwendet werden. Dessen Siedetemperatur liegt bei 77,35 °K.
Wer es genau wissen will, für den empfehlen sich folgende Seiten:
--> Supraleiter (Wikipedia)
--> Hochtemperatursupraleiter (Wikipedia)
--> PDF-Datei zur Supraleitung (technorama.ch)

Die Materialforschung auf diesem Gebiet geht derzeit (2010) mit großen Schritten voran, mittlerweile ist man wohl bei 258 °K angekommen. Das sind -15 °C, was bedeutet, daß man die entsprechenden Materialien an einem kalten Wintertag nur der Außentemperatur auszusetzen braucht, damit sie supraleitend werden. Die Sprungtemperatur kann also mittlerweile mit sehr herkömmlicher Kältetechnik beherrscht werden.
wer auf dem Laufenden bleiben will, sollte sich deshalb diese Seiten bookmarken:
--> Superconductors.org
--> Superconductor News
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Autor: Dröppez