Am 9. August wurden in China die ersten Tests einer hängenden Magnetschwebebahn mit Permanentmagneten durchgeführt. Das
Magnetschwebebahn ist ein Zug, der verwendet wirdBewegung der Magnetkraft. Das System hebt den Zug mit Passagieren reibungsfrei von der Oberfläche und schiebt ihn nach vorne. Dank der Magnetschwebebahn-Technologie fährt der Zug auf Schienen, die seine Stabilität und Geschwindigkeit steuern.
Trotz der Tatsache, dass Bautechnologien für Magnetschwebebahnen seit mehr als 100 Jahren entwickelt werden, wurden derzeit kleine kommerzielle Abschnitte solcher Straßen nur in Japan, China und Südkorea gebaut.
Was ist die Besonderheit der chinesischen Magnetschwebebahn?
In der Regel, wenn sofort das Wort "Magnetschwebebahn" auftauchtein Bild eines Zuges, der in kurzer Entfernung über der Einschienenbahn schwebt. Die chinesische Entwicklung ist völlig anders. Die Linie der hängenden Magnetschwebebahn "Rainbow" arbeitet mit Permanentmagneten, und die Komposition selbst befindet sich unter der Führung und nicht darüber. Der Vorteil eines solchen Systems besteht darin, dass zum Schweben des Zuges kein Strom benötigt wird. Wenn es in Ruhe gelassen wird, wird es für immer in der Schwebe sein.
Im Gegensatz zu einer herkömmlichen MagnetschieneAufhängung, die Elektromagnete erfordert, basiert die Rainbow-Linie auf Legierungen seltener Erdmetalle. Sie erzeugen Magnetfelder mit einer Induktion von mehr als 1,2 Tesla. Bei einem herkömmlichen Eisen- oder Keramikmagneten liegt sie zum Vergleich zwischen 0,5 und 1 T.
Die verwendeten Materialien fürLinienbau sind relativ billig, während ein solches System keine Energie benötigt, um den "Flug" des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Das Testgelände ist für Mittelgeschwindigkeitszüge ausgelegt: Die maximale Auslegungsgeschwindigkeit des Systems beträgt nur 80 km/h. Das reicht für den innerstädtischen und vorstädtischen Verkehr in dicht besiedelten Gebieten.
Die Stärke der verwendeten MagneteLiniendesign, genug, um einen Zug zu bedienen, der aus zwei Wagen besteht, die bis zu 88 Personen aufnehmen können. Chinesische Behörden sagen, dass das System bei erfolgreichem Test als Flughafen-Express, auf Touristenrouten und sogar als internes Transportmittel für Kleinstädte eingesetzt werden könnte.
Trainieren Sie mit der Rainbow-Linie. Foto: Xinhua-Agentur
Elektromagnetische Aufhängung
Technologie zum Erstellen einer permanenten MagnetschwebebahnMagnete ist die dritte Richtung in der Entwicklung dieser Transportart. Die anderen beiden Systeme verwenden elektrische (EML-Züge) oder supraleitende Magnete (EML-Züge).
Diagramm eines Zuges mit elektromagnetischer Federung. Bild: Stefan_024, Public Domain, über Wikimedia Commons
In Systemen mit elektromagnetischem FederzugSchweben über einer Stahlschiene mit Elektromagneten am Boden des Zuges. An der Unterseite des Körpers solcher Züge sind "C"-förmige Hebel angebracht, wobei die Oberseite des Hebels am Fahrzeug befestigt ist und die untere Innenkante Magnete enthält. Die Schiene verläuft zwischen der Innen- und der Außenkante des Hebels.
Der Nachteil dieser Technologie im Großen und GanzenInstabilität. Die magnetische Anziehungskraft ändert sich umgekehrt mit dem Quadrat der Entfernung. Schon geringfügige Abstandsänderungen zwischen den Magneten und der Schiene wirken sich stark auf die Anziehungs- und Abstoßungskraft aus. Daher verwendet ein solches System komplexe Systeme, um den Zug an die gewünschte Position "zurückzubringen". Sie überwachen und korrigieren ständig den Abstand zwischen den Magneten und der Schiene.
Das war es mit dieser Technologieerste kommerzielle Magnetschwebebahn. Er verdiente 1984 in England und verband Flughafen und Bahnhof in Birmingham. Dieser Zug beschleunigte auf eine Geschwindigkeit von 42 km/h und verkehrte auf einer nur 600 m langen Einschienenstrecke.Das System dauerte etwas mehr als 10 Jahre und wurde 1995 wegen veralteter Technologie und Zuverlässigkeitsproblemen geschlossen.
Birmingham-Magnetschwebebahn. Foto: MaltaGC, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons
Die Magnetschwebebahn funktioniert möglicherweise nichtnur bei niedrigen, aber auch bei hohen Geschwindigkeiten. Dies ist beispielsweise die Technologie, die von den Zügen der Shanghai Line verwendet wird. Das 2003 eingeführte System ist die älteste noch in Betrieb befindliche Magnetschwebebahn und die erste kommerzielle Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahn.
Diese Route verbindet den Flughafen Shanghai mit dem lokalenU-Bahn-Linie, und der Zug kann 574 Passagiere befördern. Gleichzeitig dauert die Fahrt bei voller Geschwindigkeit 7 Minuten und 20 Sekunden. In dieser Zeit legt der Zug eine Strecke von 30 km zurück. Es kann in etwas mehr als 2 Minuten 300 km/h erreichen und erreicht seine maximale normale Betriebsgeschwindigkeit von 431 km/h in 4 Minuten.
Несмотря на отдельные недостатки, именно технология поездов на магнитной подвеске является основной в большинстве систем, эксплуатируемых в настоящее время. Например, они работают в аэропорту Инчхон в Южной Корее и префектуре Лимо в Японии.
Elektrodynamische Federung
Anders als elektromagnetische Federung, Züge aufDie elektrodynamische Federung verwendet Magnete, die nicht nur im Zug, sondern auch auf der Schiene selbst installiert sind. Bei einer solchen Magnetschwebebahn schweben supraleitende Magnete über einer U-förmigen Betonschiene. Wie normale Magnete stoßen sich diese Magnete gegenseitig ab, wenn zusammenpassende Pole einander zugewandt sind.
Die verwendeten Magnete sind supraleitend undDas bedeutet, dass sie bei Abkühlung auf niedrige Temperaturen zehnmal stärkere Magnetfelder erzeugen können als herkömmliche Elektromagnete. Diese Magnetfelder interagieren mit einfachen Metallschleifen, die in den Betonwänden der Magnetschwebebahn installiert sind. Sie bestehen aus leitfähigen Materialien wie Aluminium, und wenn das Magnetfeld des Zuges vorbeifährt, erzeugt es einen elektrischen Strom, der ein weiteres Magnetfeld bildet.
Schema eines Zuges mit elektrodynamischer Federung. Bild: Cool Cat, beim englischen Wikipedia-Projekt, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons
An der Schiene sind drei Arten von Scharnieren installiertin bestimmten Abständen, um drei wichtige Aufgaben auszuführen. Zunächst erzeugen sie ein Feld, das den Zug einige Zentimeter über dem Gleis schweben lässt. Zweitens halten Sie die Komposition in einer vertikalen Position. Und drittens bewegen sie den Zug vorwärts.
Bisher wurde noch kein einziges in Betrieb genommenkommerzieller Zug, der mit dieser Technologie fährt. In verschiedenen Ländern laufen jedoch Vorversuche. Ein solches System ist beispielsweise SCMaglev, eine japanische Eisenbahnlinie, die den Geschwindigkeitsrekord für Magnetschwebebahnen hält. Im Jahr 2015 konnte der Zug dieser Gesellschaft auf 603 km/h beschleunigen.
Es wird erwartet, dass der kommerzielle Betrieb solcher Züge 2027 beginnt, wenn sie Tokio und Nagoya verbinden werden.
Trotz der Tatsache, dass es Magnetschwebebahnen gibtObwohl sie sich seit vielen Jahrzehnten in der Entwicklung befinden, sich aber noch nicht zum dominierenden Transportmittel entwickelt haben, sollte diese Technologie nicht verdrängt werden. Solche Züge haben gegenüber klassischen Zügen eine Reihe von Vorteilen. Sie können höhere Geschwindigkeiten erreichen, verbrauchen weniger Energie und sind weniger von Wetterbedingungen wie Schnee oder Regen betroffen.
Möglichkeiten zum Bau eigener LeitungenMagnetschwebebahn wird von vielen Ländern in Betracht gezogen. Und vielleicht werden solche Zusammensetzungen mit dem Aufkommen der billigen und umweltfreundlichen Permanentmagnettechnologie keine Kuriosität mehr sein.
Auf dem Cover: Zug der L0-Serie für SCMaglev. Bild: Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons
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