Transrapid
Der Transrapid ist ein Hochgeschwindigkeitszug zur Personenbeförderung und zum Transport von hochwertigen Gütern. Gebaut und vermarktet wird das Verkehrssystem (Fahrzeuge, Betriebsleittechnik und Nebenanlagen) von TRANSRAPID INTERNATIONAL GmbH & Co. KG, einem Gemeinschaftsunternehmen der Siemens AG und der ThyssenKrupp AG. Technisch handelt es sich um eine Magnetschwebebahn nach dem Langstatorprinzip.
Grundprinzip
Das System des Transrapid besteht funktionell betrachtet aus drei Komponenten:
- Statt mit einem herkömmlichen Fahrwerk werden die Fahrzeuge durch geregeltes magnetisches Schweben von unten an den Fahrweg herangezogen, die Führmagnete halten es seitlich in der Spur. Zwar muss für das Schweben kontinuierlich Energie zugeführt werden, aber dafür gibt es keinen Rollwiderstand wie bei anderen Landfahrzeugen.
- Der Antrieb, der das Fahrzeug vorantreibt, befindet sich nicht im Fahrzeug, sondern im Fahrweg. Dieser ist gewissermaßen eine aufgeschnittene und in die Länge gestreckte Drehstrom-Synchronmaschine, wobei das Fahrzeug im Vergleich den inneren Rotor einer Synchronmaschine darstellt. Dies hat im Wesentlichen drei Folgen:
- Es lassen sich problemlos große Motorleistungen realisieren, und es muss nur eine so hohe Leistung installiert werden, wie der Betrieb auf dem jeweiligen Streckenabschnitt es erfordert.
- Der Fahrweg hat einen deutlich höheren Einfluss auf die Betriebsführung (minimaler Zugabstand, verfügbare Leistung) als beim Rad/Schiene-System der Eisenbahn, so dass bereits vor dem Bau des Fahrwegs das Betriebskonzept sorgfältig durchgeplant werden muss.
- Zwischen Fahrweg und Fahrzeug muss ein Mindestabstand vorgesehen werden, um Schwingungen des Fahrzeugs und Unebenheiten des Fahrwegs ausgleichen zu können. Dadurch erhöht sich im Vergleich zu einem rotierenden Antrieb der Abstand zwischen Stator und Rotor und der Wirkungsgrad nimmt ab.
- Eine Voraussetzung für diese Art der Schwebetechnik und der Antriebswirkung ist, dass das Fahrzeug seinen Fahrweg relativ eng und auch von unten teilweise umschließt. An die Lagegenauigkeit der Antriebskomponenten werden daher hohe Anforderungen gestellt. Die Fahrwegträger bestehen entweder aus Stahl oder Beton oder einer Kombinationen aus diesen beiden Baustoffen (hybrider Fahrwegträger).
Das Transrapid-System
Systemgeschwindigkeit
Die vorgesehene Entwurfsgeschwindigkeit des Transrapid liegt zwischen 500 und 550 km/h. Um eine hohe Systemgeschwindigkeit (= Strecke/Fahrtzeit) zu erreichen, sind neben einer kurzen Haltezeit eine hohe Beschleunigung und Verzögerung genauso wichtig wie eine hohe Endgeschwindigkeit. Der Transrapid bietet hier Vorzüge gegenüber der Eisenbahn. Er ist in der Lage, innerhalb von 60 s von 0 auf 200 km/h zu beschleunigen und in weiteren 60 s von 200 km/h auf 400 km/h. Für eine Beschleunigung auf Tempo 300 km/h benötigt der Transrapid rund fünf Kilometer (auf der Strecke in Shanghai 4,2 km). Zum Vergleich: Ein InterCityExpress der Baureihe 401 benötigt 3 Minuten 20 Sekunden und 6,8 km zum Beschleunigen von 0 auf 200 km/h.
Durch die Fahrwegsabhängige Leistung des Systems, ist die Beschleunigung des Transrapid nicht von der Geschwindigkeit abhängig und er kann eine hohe Beschleunigung bis in jeden beliebigen Geschwindigkeitsbereich durchhalten. Durch dieses Beschleunigungs- und Bremsvermögen ergibt sich auch auf kurzen Strecken eine hohe Durchschnittsgeschwindigkeit. Auf der 200-km-Strecke (z. B. Shanghai–Hangzhou) kann er die derzeitige Fahrzeit von 2,5 Stunden auf 27 Minuten mehr als vierteln.
Siehe hierzu auch technische Daten.
Das System erlaubt es, Längsneigungen von bis zu 100 Promille zu bewältigen. Je nach Gelände ergibt sich so ein Trassierungsvorteil gegenüber der Eisenbahn. Die Querneigung von 12 Grad erlaubt kurze und enge Kurvenradien, die der Transrapid mit hoher Geschwindigkeit durchfahren kann. Damit lassen sich Strecken in Ballungsräumen flexibel trassieren.
Gütertauglichkeit
Im Güterverkehr ist der Transrapid nur für leichte zeitkritische Güter einsetzbar. Das Profil der Fahrzeuge erlaubt den Transport der in der Luftfahrt üblichen Container, die Nutzlast ist auf etwa 15 Tonnen begrenzt.
Energieverbrauch
Es existiert eine Grundlast von etwa 55–110 kW pro Sektion für das Schweben und Führen sowie die dazugehörige Regelung. Der cw-Wert des Transrapid liegt bei 0,26. Die Stirnfläche kann aufgrund des Lichtraumprofils mit 16 m2 angenommen werden.
Die Leistung für 400 km/h Reisegeschwindigkeit errechnet sich überschlagsmäßig wie folgt:
bei 400 km/h = 111 m/s ergibt dies:
und liegt damit etwa gleichauf mit anderen schienengebundenen Schnellfahrsystemen. Die eingespeiste Leistung beträgt bei einem Wirkungsgrad von 0,85 etwa 4,2 MW. Der Verbrauch zum Schweben ist demgegenüber vernachlässigbar. Da das Antriebssystem rückspeisefähig ist, wird beim Bremsen die Energie wieder in das Netz zurückgespeist. Ausnahme ist hier eine Notbremsung mit den Gleitkufen, was aber nicht betriebsmäßig vorgesehen ist.
Flächenverbrauch
Eine aufgeständerte Transrapid-Strecke erlaubt systembedingt den freien Durchlass jedes Querverkehrs, ohne dass irgendwelche zusätzlichen Kreuzungsbauwerke benötigt werden. Die Breite der einspurigen Trasse im Emsland beträgt etwa 10 m. Diese Breite setzt sich aus dem eigentlichen Transrapid-Fahrweg, der Versorgungsstraße und dem Sicherheitsabstand, zum Beispiel zu Bäumen, zusammen. Eine derlei Versorgungsstraße wie bei der Versuchsanlage ist aus ersichtlichen Gründen bei Einsatzprojekten nicht notwendig, wie auch die aktuellen Projekte in Shanghai und München sehr gut zeigen. Dadurch verringert sich der Flächenbedarf entsprechend. Allerdings ist eine aufgeständerte Trasse nicht unbedingt zum Betrieb eines Transrapid notwendig und ist, ohne Berücksichtigung von Sonderbauwerken wie Brücken, teurer als der ebenerdige Fahrweg.
Verschleiß
Das Transrapid-System ist weitgehend verschleißfrei, da sich Fahrzeug und Fahrweg nicht direkt berühren. Es kommt jedoch durch verschiedene mechanische, elektrische und chemische Vorgänge zu einer Alterung sowohl des Fahrweges als auch des Stators und der Fahrzeuge.
Lärm
Das Transrapidsystem erzeugt keine Rollgeräusche/Körperschall. Geräusche entstehen jedoch als Windgeräusche bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, so werden z. B. bei 400 km/h im Abstand von 25 Metern im Vorbeifahren Schalldruckpegel-Werte von 89 dBA erreicht. Der Lärm ist allerdings auch von der Bauart der verwendeten Träger abhänging. Zum Vergleich: Ein ICE erzeugt bei 300 km/h Schalldruckpegel (je nach Gleisqualität) zwischen 81,8 und 96,8 dBA.
Sicherheit
Da das Fahrzeug den Fahrweg umfasst, gilt ein Entgleisen als ausgeschlossen, es sei denn durch eine irrtümlich befahrene unverschlossene Biegeweiche. Frontalzusammenstöße sind praktisch nicht möglich. Es muss jedoch dafür gesorgt werden, dass sich zwischen zwei Haltepunkten jeweils nur ein Transrapid in der Fahrstraße befindet.
Der Ausfall einer Umrichterstation führt zum Liegenbleiben des Fahrzeugs im Speiseabschnitt bis zur Wiederingangsetzung, jedoch zu keiner Betriebsgefährdung. Um bei elementaren Schäden wie einem Brand die Fahrgäste bergen zu können, sind Transrapid-Fahrzeuge mit „Rettungsschläuchen“ ausgestattet, die bei Bedarf zu Boden gelassen werden können. Diese Schläuche werden in die Türen eingehängt und erlauben den Fahrgästen ein Hinabrutschen zum Erdboden.
Falls es aus irgendwelchen Gründen zu längerem Stillschweben oder zu einer dauernden langsamen Fahrt des Transrapid kommt, ergibt sich ein Problem der Bordstromversorgung, da diese über den Lineargenerator nur ab einer Grenzgeschwindigkeit möglich ist. Ab der Fahrzeuggeneration TR09 wird dieses Problem durch induktive Energieeinkopplung umgangen. Durch im Fahrzeug integrierte Sensoren wird bei jeder Fahrt die Strecke automatisch vermessen.
Kritisch können Ausfälle der Schweberegelung, strukturelles Versagen des Transrapid-Fahrzeugs oder des Fahrwerks sein. Die Gefährdung ist jedoch nicht größer als bei anderen Massentransportmitteln auch.
Streckenkosten
Für den Bau einer Transrapid-Strecke in ebenem Gelände müssen in etwa die gleichen Kosten veranschlagt werden, wie für eine HGV-Neubaustrecke der Eisenbahn. Die Kosten für die Strecke der Flughafenanbindung in Shanghai wird mit 30 Millionen Euro pro Kilometer angegeben. Bei der ca. 170km langen geplanten Strecke von Shanghai nach Hangzhou wird mit Kosten von 19 Millionen Euro pro Kilometer gerechnet.
Kompatibilität
Da der Transrapid als High-Speed-System konzipiert ist, wäre eine Verbindung mit langsamem Güterverkehr oder Regionalverkehr unsinnig. Ein Hochgeschwindigkeitssystem benötigt immer ein eigenes HGV-Netz.
Interessant wäre der Transrapid daher für Metropolen-Korridortrassen, auf denen eine Transrapid-Linie vom Zubringerverkehr über den öffentlichen Personennahverkehr oder den Individualverkehr versorgt würde. In engen Ballungsräumen kann der Transrapid Städte und deren Flughäfen miteinander verbinden. Dadurch wäre die Auslastung der Flughäfen besser möglich. Andere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Bahnhöfen und Flughäfen sind ab einer gewissen Streckenlänge ebenfalls interessant. Dies schlägt sich auch in den gegenwärtigen Projektplanungen nieder.
Ähnliche Rahmenbedingungen finden sich bei der Wuppertaler Schwebebahn.
Technische Daten
Für die Versuchstrecke im Emsland und den Transrapid 07
- Motor: Langstator-Synchron-Linearmotor im Fahrweg. Der Motor ist in 58 Segmente aufgeteilt.
- Segmentlänge: 300 m bis 2080 m
- Maximale Vortriebskraft: 90 kN
- Leistungsbedarf bei 400km/h: 6,0 MW
- Wirkungsgrad: 85 %
- Fahrzeugbeschleunigung: 0,85 m/s²
- Fahrzeugverzögerung: 1,2 m/s²
Transrapid 07:
- Länge: 51,7 m (für 2 Sektionen)
- Breite: 3,7 m
- Höhe: 4,7 m
- Anzahl Tragmagnete: 15 pro Sektion
- Tragspalt: 10 mm
- Anzahl Führmagnete: 12 pro Sektion
- Seitenführspalt: 9 mm
- Zulässiges Gesamtgewicht: 110 Tonnen
TR08:
Daten für ein 3 Sektionen Fahrzeug:
- Länge: 79,7 m
- Breite: 3,7 m
- Höhe: 4,2 m
- Betriebliche Höchsgeschwindigkeit: 400 bis 550 km/h
- Leergewicht: 149,5 t
- Nutzlast: 39 t
- Sitzplätze Personenfahrzeug:
- Sektion E1: max. 92
- Mittelsektion: max.126
- Sektion E2: max. 92
Es sind bis zu 10 Sektionen möglich
Hauptkomponenten des Systems
Geregeltes Schweben
Durch ein elektromagnetisches Regelsystem wird die Größe der magnetischen Kräfte so geregelt, dass ein etwa 10 mm großer Abstand zwischen Tragmagneten und Statorpaketen eingehalten wird. Die Magnete sind dabei einzeln aufgehängt, um der Trasse folgen zu können. Zur Abstandskontrolle dienen Beschleunigungssensoren. Die Regelung erlaubt es, das Fahrzeug im Stillstand von der Trasse abzuheben. Zum Absetzen im Stand dienen Kufen. Die Kufen dienen auch als Reibpartner bei Notfallbremsungen und ermöglichen das Beenden der aktuellen Fahrt, wenn mehrere Magnete ausfallen.
Der Boden des Transrapids hat zur Fahrbahn einen Abstand von ca. 15 cm. Er kann deshalb auch kleinere Hindernisse sowie Schnee- oder Eisschichten überwinden. Bei Vereisungen oder zusammengebackenem Schnee, die oder der durch den Druckstoß des Fahrzeugs oder durch den Wind nicht beseitigt werden, müssen Räumfahrzeuge eingesetzt werden.
Fahrweg
Im Gegensatz zum Schienen- oder Straßenfahrweg, der in der Regel kontinuierlich und zu großen Teilen vor Ort gebaut wird, besteht der Fahrweg beim Transrapid in Trägerausführung aus ca. 12 bis 60 Meter langen Trägern, die weitgehend vorgefertigt werden. Diese Träger bestehen aus Beton, Stahl oder einer Kombination aus beiden (Hybridträger Stahlbeton), wobei auf der Strecke in Shanghai nur die letztere Variante eingesetzt wurde. Der Trägerfahrweg befindet sich aufgeständert über dem Erdboden mit einer Gradientenhöhe von 2,20 bis 20 Metern, wobei ein so genannter ebenerdiger Fahrweg ebenso möglich ist. Das Herstellungsverfahren erlaubt es den Fahrweg in fast beliebiger Form herzustellen. Dabei wird die jeweilige Form des Trägers so angepasst, wie es die Trassierung erfordert.
Bei der Hybridkonstruktion wird ein stets gerades Spannbetonprofil in Kombination mit daran befestigten 3 m langen Stahlsektionen verwendet. Der Bogenverlauf wird durch unterschiedlich lange Kragarme eingestellt, die an dem Spannbetonprofil befestigt werden, so dass jeder Radius eingestellt werden kann.
An dieser Konstruktion wird dann der für das Fahrzeug relevante Fahrweg befestigt. Er besteht aus Stahlblechpaketen, die von Kupferdrahtwicklungen durchzogen sind und an der Unterseite angebracht werden. Dies sind die so genannten Stator-Wanderfeldleitungen. Weiter enthält der Fahrwegträger stählerne Führschienen an den Seiten, auf die letztlich die Seitenführmagnete wirken. Sowohl Statorpaket als auch Seitenführschienen erlauben es, einen Fahrwegradius bis hinunter zum Mindestradius frei einzustellen.
Am Fahrzeug sind leistungsfähige Elektromagnete so eingebaut, dass sie beiderseits unter den Fahrweg greifen und das Fahrzeug durch die Kraftwirkung des Magnetfelds anheben können. Führungsmagnete halten das Fahrzeug seitlich in der Spur.
Das angewendete Langstatorprinzip führt beim Transrapid zu einem geringeren Fahrzeug-Gewicht, weil keine Antriebselektronik im Fahrzeug untergebracht werden muss. Jedoch sind dadurch die Fahrweg-Baukosten höher.
Die Querneigung des Fahrwegs in Gleisbögen kann bis zu 12° (21,3 %), ausnahmsweise 16° (28,7 %), betragen, während sie bei der Eisenbahn maximal ca. 6,5° (11,3 %) beträgt. Hierdurch kann bei gleichem Bogenradius eine ca. 20 % höhere Geschwindigkeit erreicht werden (bei 1,0 m/s² unausgeglichener Querbeschleunigung).
Minimaler Kurvenradius
Beim Transrapid-Fahrweg existiert ein minimaler Kurvenradius, d. h. engere Kurven könnten nicht befahren werden. Maßgebend ist hier nicht nur die Fahrzeuggeometrie, sondern auch die Geometrie der Traktionsmagnete.
Dieser rührt aus der Problematik her, dass der Weg für den Antrieb auf der bogeninneren Seite kürzer ist, als auf der bogenäußeren. Da es sich jedoch um einen Synchronmotor handelt, müssen die Statorpakete im Fahrweg auf beiden Seiten in etwa demselben Abstand angeordnet werden. Somit befindet sich auf der bogenäußeren Seite ein größerer Abstand zwischen den einzelnen Statorpaketen als auf der bogeninneren Seite. Dadurch ist der minimale Kurvenradius auf etwa 270 m begrenzt.
Bei einer maximalen Querneigung von 12°, einer unausgeglichenen Seitenbeschleunigung von 1,0 m/s² und eine Höchstgeschwindigkeit in Kurven von 400 km/h ergibt sich der betriebsmäßige minimale Kurvenradius von 4000 m.
Fahrantrieb (Linearmotor)
Der Antrieb des Fahrzeugs erfolgt durch ein magnetisches Wanderfeld im Fahrweg, welches das Fahrzeug an seinen Fahrzeugmagneten mitzieht. Dabei agiert der Fahrweg ähnlich wie ein Stator eines synchronen Drehstrom-Elektromotors (daher Langstatorprinzip), dessen Rotor die Fahrzeugmagneten darstellen. Abgebremst und beschleunigt wird durch Verringern oder Erhöhen der Magnetfeldfrequenz, die wiederum die Geschwindigkeit des Wanderfelds bestimmt. Zur Versorgung der Wanderfeldleitung sind an der Strecke in Abständen von 0,3 bis 5 km (so genannte Unterwerks- oder Speiseabschnitte) Einspeisungen aus dem Streckenkabel notwendig. Die Streckenkabel werden wiederum von Umrichterstationen versorgt, welche die erforderlichen Spannungen, Ströme und Frequenzen bereitstellen.
In jedem Speiseabschnitt darf sich nur ein Fahrzeug befinden. Die Fahrtkontrolle wird von einer Steuerzentrale übernommen ähnlich der Linienzugbeeinflussung im deutschen Eisenbahnnetz bei aktiver automatischer Fahr-Bremssteuerung.
Mitwandernde Strecken-Stromversorgung (Statorschaltverfahren)
Jede Umrichterstation ist mit einer oder mehreren Umrichtergruppen ausgestattet. Über Streckenkabel und Abschnittsschalter können solche Gruppen selektiv auf einzelne Unterabschnitte (sog. Motorabschnitte) der Strecke geschaltet werden. Es gibt mehrere Schaltverfahren:
- Kurzschlussverfahren: Eine Umrichtergruppe versorgt jeweils den Abschnitt, in dem das Fahrzeug fährt. Nicht bestromte Abschnitte werden über Leistungsschalter kurzgeschlossen. An jedem Motorsegment kommt es zu einer Unterbrechung der Motorleistung, was zu einem wahrnehmbaren Schaltruck führt.
- Bocksprungverfahren: Zwei Umrichtergruppen versorgen zwei hintereinander liegende Abschnitte; verlässt das Fahrzeug den hinteren der Abschnitte, übernimmt die versorgende Gruppe den Abschnitt vor dem gegenwärtigen Fahrort. Benötigte Verlustleistung im Statorpaket ist doppelt so groß wie beim Kurzschlussverfahren. Es kommt jedoch zu keiner Unterbrechung des Vortriebs.
- Wechselschrittverfahren: Die linke und die rechte Seite der Motorwicklung in der Fahrbahn sind in gegeneinander versetzte Abschnitte aufgeteilt. Bestromt werden immer jeweils zwei sich überlappende Abschnitte. Die Statorverlustleistung ist genauso groß wie beim Kurzschlussverfahren.
- Dreischrittverfahren: Ähnlich dem Wechselschrittverfahren werden immer ein Abschnitt und die zwei mit ihm überlappenden auf der anderen (Fahrweg-)Motorseite bestromt. Wie beim Bocksprungverfahren gibt es hier keine Unterbrechung des Antriebs, jedoch ist die Statorverlustleistung anderthalb Mal so groß wie beim Kurzschlussverfahren.
Fahrzeug-Stromversorgung
Für die Energieversorgung im Fahrzeug wird hauptsächlich ein Lineargenerator verwendet. Ähnlich wie der Elektromotor des Fahrantriebs ist auch der Lineargenerator eine „aufgeschnittene“ und in die Länge gestreckte Version eines normalen rotierenden Generators. Dafür befinden sich gesonderte elektromagnetische Wicklungen im Fahrzeug.
Der Lineargenerator nutzt die fortlaufenden Änderungen der magnetischen Feldstärke, die durch die Fortbewegung des Fahrzeugs beim Überfahren der einzelnen Statorwicklungen verursacht werden. Dies funktioniert ab einer unteren Geschwindigkeit von 100 km/h ausreichend effizient, um die Trag- und Führungsmagneten und die weiteren elektrischen Geräte im Fahrzeug zu versorgen. Der Generator muss dabei eine Leistung von maximal 270 kW erzeugen können. Für kurze Unterbrechungen erfolgt die Versorgung aus fortwährend geladenen Bordbatterien. An Stellen, an denen betriebsmäßig langsamer als 100 km/h gefahren werden muss, etwa an Bahnhöfen, werden die Fahrzeugsysteme bisher noch herkömmlich über Stromschienen gespeist.
Ob eine durchgehende Stromschiene und/oder ein Lineargenerator zur Stromversorgung vorgesehen werden, war vom Konzept und Betriebsprogramm der Strecke abhängig. Es befindet sich zurzeit (2004) ein System in der Erprobung, das es erlaubt die Leistung für die bordeigenen Geräte auch im Stillstand des Fahrzeuges zu übertragen. Stromschienen können dadurch entfallen.
Geschichte
(siehe auch allgemeine Geschichte der Magnetschwebebahn und Maglev)
Die Vorgeschichte des heutigen Transrapid begann 1969/70 mit einer ersten Studie und dem Anlaufen der Forschungsförderung. Zunächst wurden Kurzstatorvarianten untersucht. Nachteil waren hier die an der Strecke in voller Länge montierten Stromschienen. MBB stellte 1971 einen Demonstrator für die Personenfertigung vor. 1972 bauten AEG-Telefunken, BBC und Siemens einen Prototyp EET 01 mit supraleitenden Spulen, der auf einer 900 m langen Kreisbahn in Erlangen betrieben wurde. Hierbei kam das Prinzip des elektrodynamischen Schwebens zum Einsatz.
Thyssen Henschel (heute ThyssenKrupp AG) und die TU Braunschweig entwickelten ab 1974 die Langstatortechnik. Das Versuchsfahrzeug KOMET der MBB (heute EADS) erreichte im Jahre 1976 auf der 1,3 km langen Versuchstrecke in Manching 401 km/h. Es ist heute im Deutschen Museum ausgestellt. Zwei Jahre später startete der Versuchsbetrieb der weltweit ersten passagierbefördernden Langstator-Magnetschwebebahn. 1977 entschied das Bundesministerium für Forschung und Technologie, die Förderung elektrodynamischer Schwebesysteme und Kurzstator-Antriebssysteme einzustellen (geschieht 1979 bzw. 1983). Dies wird als der so genannte Systementscheid für die Technik des heutigen Transrapid betrachtet.
Neben dem Antrieb hat die TU Braunschweig auch zum Fahrweg entscheidende Beiträge geliefert.
Vom Systementscheid zur Einsatzreife
- 1978 wurde das Konsortium „Magnetbahn Transrapid“ gegründet und der Bau der Transrapid Versuchsanlage Emsland (TVE) beschlossen. Der Transrapid war geboren.
- 1979 präsentierte die Internationale Verkehrsausstellung (IVA) in Hamburg die weltweit erste für Personenverkehr zugelassene Magnetbahn (Transrapid 05). Dessen maximale Fahrgeschwindigkeit betrug 75 km/h.
- 1980 war Baubeginn der Transrapid Versuchsanlage im Emsland (TVE), 1984 die Inbetriebnahme des ersten Bauabschnittes. Der für 400 km/h entwickelte Transrapid 06 erreichte dort 1987 eine Geschwindigkeit von 392 km/h, 1988 von 412,6 km/h. Der ab 1987 entwickelte Transrapid 07 ist für 500 km/h ausgelegt, ging 1989 in den Versuchsbetrieb auf der TVE und erreichte 1993 eine Geschwindigkeit von 450 km/h.
Von der Einsatzreife zu Großprojekten
Nach ersten Planungen 1989 für eine Strecke zwischen den Flughäfen Düsseldorf und Köln/Bonn und der Feststellung der Einsatzreife des Transrapid 1991 wurde 1992 eine Transrapid-Strecke Hamburg-Berlin in den Bundesverkehrswegeplan aufgenommen. Trotz diverser Finanzierungsbedenken wurde der Bau 1994 beschlossen. 1998 erfolgte die Gründung von Transrapid International; 1999 wurde das Vorserienmodell Transrapid 08 des für den Einsatz auf der Transrapid-Strecke Hamburg-Berlin vorgesehenen Fahrzeugs an die Versuchsstrecke im Emsland ausgeliefert.
Anfang 2000 wurde das Projekt Hamburg-Berlin aufgegeben und das Planfeststellungsverfahren eingestellt; stattdessen wurden 5 alternative Relationen für den Einsatz mit dem Transrapid in Deutschland untersucht, mit dem Schwerpunkt eines Regionalverkehreinsatzes. Anfang des Jahres 2001 wurde der Vertrag zum Bau der Transrapid-Strecke in Shanghai unterzeichnet, die Strecke ist mittlerweile fertig gestellt. 2005 haben die Golfstaaten (GCC, Golf Cooperation Council) ihr Interesse bekundet, den Transrapid für eine 1500 km Strecke zwischen Kuwait und Oman einzusetzen. Eine Machbarkeitsstudie wurde in Auftrag gegeben. Insbesondere die Regierung des Emirates Katar ist daran interessiert eine Verbindung zu den Nachbarstaaten Bahrein und VAE zu erhalten.
Einsatz
Transrapid in Deutschland
Öffentlich wird in der Bundesrepublik Deutschland seit Jahrzehnten diskutiert, ob die Transrapid-Technik unter den gegebenen Bedingungen wirtschaftlich sinnvoll ist. Dieses erinnert an die Streitigkeiten, die z. B. dem Bau der Eisenbahn-Neubaustrecke Hannover—Würzburg vorausgingen.
Die Entwicklung des Transrapid erfolgte nahezu ausschließlich mit öffentlichen Mitteln. Bis zum Jahr 2000 flossen ca. 1,2 Milliarden Euro Steuergelder in die Entwicklung des Transrapid. Eine Versuchsstrecke befindet sich bei Lathen im Emsland, die von der IABG im Auftrag der Deutschen Bahn AG betrieben wird. Nach Voranmeldung im Besucherzentrum der Transrapid International können Interessierte eine Fahrt mit dem Transrapid erleben.
Die Bundesregierung beschloss am 2. März 1994 den Bau einer Strecke von Hamburg nach Berlin; das Vorhaben wurde jedoch im Jahre 2000 aufgegeben. Die Deutsche Bahn als vorgesehener Betreiber (Eigentümer Bundesregierung) hatte Zweifel an der Passagierpotenzialrechnung, die unter anderem von knapp 9 % jährlichen Wirtschaftswachstums zwischen 1989 und 2010 ausging. Stattdessen wurden Hamburg und Berlin durch den ICE verknüpft, die mit bis zu 230 km/h befahrbare Ausbaustrecke wurde Dezember 2004 fertig gestellt.
Auf das „kleinere“ Modell, den so genannten Metrorapid im Ruhrgebiet und Rheinland (von Dortmund nach Düsseldorf) wurde Ende Juni 2003 aus finanziellen und letztlich auch technischen Gründen verzichtet. Dagegen erscheint die Realisierung einer Flughafenanbindung per Transrapid in München bis 2010 als möglich; das Planfeststellungsverfahren hierzu hat mit der Beantragung der Planfeststellung beim Eisenbahn-Bundesamt durch die Deutsche Bahn am 28. Februar 2005 begonnen. Allerdings sind vom geschätzten Finanzbedarf von 1,6 Milliarden Euro bisher nur ca. 1,1 Milliarden Euro zugesagt; für den Rest steht die Finanzierung teilweise oder völlig offen. Auch ist zurzeit ein Rückzug des Bundes von seinen Zusagen von über 550 Mio. Euro im Gespräch; ob die Deutsche Bahn die ihr zugedachten Rollen als Bauherr und/oder Betreiber übernehmen wird, steht ebenfalls in Frage. Die Strecke in München steht aufgrund ihrer geringen Länge, der ungesicherten Finanzierung vor allem bei der Stadt München in der Kritik. Auch die bayrische SPD und die bayrischen Grünen sind im Gegensatz zu den Bundesführungen dieser Parteien strikt gegen dieses Projekt.
Die Verhandlungen über eine große Koalition im Bund haben diese Planungen jedoch wieder ausdrücklich bekräftigt.
Weitere Strecken werden immer wieder in die Diskussion gebracht; dazu gehören die Verbindungen:
- zwischen Amsterdam und Hamburg („Eurorapid“)
- zwischen Berlin, Leipzig, Hamburg und Dresden
- zwischen Frankfurt und Hahn
- Nah- und Fernverkehrsstrecken in der Volksrepublik China, den USA und in den Niederlanden
- eine bis zu 800 km lange Strecke durch die Vereinigten Arabischen Emirate und Bahrein (berichtet von Spiegel Online am 14. Februar 2005)
- eine 800 km lange Strecke von London nach Glasgow (Spiegel Online, 6. Juni 2005)
- eine unterseeische Transatlantikverbindung Quelle (derzeit eher eine Illusion)
Zum Teil gibt es dafür auch bereits konkrete Planungen. Die Chancen der Strecke Frankfurt—Hahn werden als niedrig eingeschätzt, weil eine in der Qualität annähernd gleiche Anbindung durch Reaktivierung der Eisenbahnstrecke nach Hahn zu einem Bruchteil der Kosten möglich wäre. Dem entgegen stehen allerdings die extrem unterschiedlichen Fahrzeiten: ca. 20 Minuten (Transrapid) und ca. 90 Minuten (schienengebundene Eisenbahn).
Frühere Vorschläge für groß angelegte Realisierungen wie z. B. der einer Transrapid-Ringbahn durch alle deutschen Ballungszentren können als utopisch bezeichnet werden. Der Ringplan hatte wohl vor allem im Sinn, einen der betrieblichen Nachteile des Transrapids in einen Vorteil umzumünzen, da auf Grund der extrem hohen Weichenbaukosten knotenfreie Streckenkonzepte vorzuziehen sind.
Im Mai 2005 wurden „automatische“ Transrapid-Fahrten – also ohne Personal – von den Behörden genehmigt. Diese Zulassung gilt als ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Betriebsreife der Technik in Deutschland. Der Transrapid ist damit ein europaweit erstmalig zugelassenes Hochgeschwindigkeitssystem für den automatischen Betrieb.
Im August 2005 verkündete Bundesverkehrsminister Manfred Stolpe, dass die Bundesregierung 113 Millionen Euro in die Weiterentwicklung der Transrapid-Technologie investieren will. In ihrem Regierungsprogramm 2005–2009 beabsichtigen CDU/CSU, eine Transrapidstrecke in Deutschland zu realisieren.
Transrapid in China
Hauptartikel: Transrapid Shanghai
Am 31. Dezember 2002 wurde der Probebetrieb auf einer 30 km langen Strecke Shanghais/Volksrepublik China zum Flughafen Pudong gestartet. Am 12. November 2003 erzielte der Transrapid in Shanghai einen neuen Rekord von 501 km/h als schnellste kommerzielle Magnetbahn. Anfang 2004 wurde der Regelbetrieb als fahrplanmäßig schnellstes spurgebundenes Fahrzeug der Welt aufgenommen.
Diskussionen zum Transrapid-System
Vergleich mit anderen Verkehrsträgern
Ein Vergleich des Transrapid mit anderen Verkehrsmitteln sollte mit Vorbehalt gemacht werden. Das Transrapid-System unterscheidet sich in der Geschwindigkeit maßgeblich von allen anderen Systemen. Mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 500 km/h liegt der Transrapid genau zwischen HGV-Zügen (220–330 km/h) und Inner-Flugverkehr (ab 800 km/h). Der Transrapid realisiert 500 bis 550 km/h bei geringfügigem Verschleiß.
Die oft zitierte Superfahrt des TGV (515 km/h) gilt ebenfalls nicht als Maßstab. Sie wurde mit nur zwei Abteilen gemacht. Anschließend war der Austausch der Oberleitungen und Total-Wartung und Instandsetzung des Unterbaus nötig, und der Zugbetrieb unterbrochen. Der Transrapid fährt mit bis zu 10 Sektionen im Dauerbetrieb mit 500 km/h, ohne die Wartungskosten zu erhöhen.
Trotzdem ist das Verkehrsmittel, mit dem der Transrapid meistens verglichen wird, die Eisenbahn und hier die in diesem System integrierten Hochgeschwindigkeitsverkehre, wie etwa der ICE und TGV. Auch muss sich das Transrapid-System gegenüber dem Luftverkehr und dem Straßenverkehr behaupten.
Da der Transrapid seinen Antrieb im Fahrweg und nicht, wie z. B. der ICE im Zug selber hat, sind höhere Steigungen und Geschwindigkeiten, weniger Materialverschleiß, eine effizientere Beschleunigung sowie engere Kurvenradien möglich.
Zu Vor- und Nachteilen von Magnetschwebebahnen siehe auch: Magnetschwebebahn.
Literatur
- Horst Götzke: Transrapid. Technik und Einsatz von Magnetschwebebahnen. Transpress, 2002, ISBN 3-61371-155-9
- Stefan H. Hedrich: Transrapid. Die Magnetschwebebahn in der politischen „Warteschleife“. Ek-Verlag, 2003, ISBN 3-88255-148-8
- Bernd Englmeier: ICE und Transrapid. Vergleichende Darstellung der beiden Hochgeschwindigkeitsbahnen. Historie, Technik, Zukunftschancen. BoD GmbH, 2004, ISBN 3-83340-629-1
- Johannes Klühspies: Perspektive Transrapid. Analysen zu Akzeptanz und Image einer neuen Verkehrstechnologie in Deutschland. BoD GmbH, 2001, ISBN 3-83111-539-7
Weblinks
- Homepage von Transrapid International (Siemens/ThyssenKrupp)
- IABG – Transrapid Versuchsanlage Emsland (TVE)
- Aspekte der Magnetbahnsysteme in Deutschland, China und Japan
- Magnetbahnforum – aktuelle Info und Diskussion
- ContraRapid Rhein-Ruhr – aktuelle Info und Diskussion
- Infoseite des Magnetschwebebahnprojektes in München
- Video einer Fahrt mit dem Transrapid Shanghai
