Magnetschwebetechnik

Die heutige Verkehrstechnik basiert auf der Anwendung des Rades und für alle Bahnen wird bis heute die Stütztechnik in der Kombination Rad/Schiene eingesetzt. Die Erfindung des Rades, die auf die Sumerer zurückgeht und etwa 5000 Jahre vor unserer Zeit stattfand, dient der Verminderung der Reibkräfte. Bereits das Wagenrad aus Holz unterlag vielen Entwicklungsstufen, die der zweckmäßigen Ausführung mit Rücksicht auf Funktion und Materialeinsatz dienten und schon einen hohen Grad an (wohl überwiegend empirisch begründeter) Ingenieurkunst verraten. Die Anwendung von Speichen und der Übergang zu fasergerecht ausgeführten Radkränzen läßt starke Gewichtsreduktionen zu, die Einsatzmöglichkeiten und Betriebsverhalten beim Pferdewagen sehr günstig beeinflussen. Beim Antrieb durch das Pferd sind offensichtlich Stütz- und Vortriebsfunktion örtlich separiert. Die Erfindung der Dampfmaschine und deren Integration in Schienenfahrzeuge bringt den Übergang zur Nutzung einer Dreifachfunktion des Rades. Neben der reibungsarmen Übertragung von Stützkräften übernimmt das Rad mit Hilfe des Spurkranzes (im Zusammenwirken mit der Schiene) die seitliche Führung und vermöge der Drehmomentbereitstellung durch die Dampfmaschine die Übertragung der Vortriebskräfte. Lokomotiven als zugkrafterzeugende Maschinen sind auch in der modifizierten Form für elektrischen Betrieb grundsätzlich auf die beschriebenen Hauptfunktionen des Rades angewiesen. Die Leistungsfahigkeit des Antriebs, aber auch Ausführung und Kraftübertragbarkeitsgrenzen des Rades bestimmen erzielbare Höchstgeschwindigkeiten ebenso wie Beschleunigungen und Bremsverzögerungen. Die dem System Bahn zuzuschreibende Betriebssicherheit wird in Grenzfällen wesentlich durch den Reibkontakt zwischen Rad und Schiene markiert. Die Magnetschwebetechnik hingegen ist eine berührungsfreie Technik, die sich der Kraftübertragung mit Hilfe magnetischer Felder bedient. Sie ist damit reibungsunabhängig und verschleißfrei, jedenfalls solange störungsbedingte Berührungen ausgeschlossen werden können. Als Aufgabe sind die genannten drei Funktionen vertikale Stützung, horizontale Führung und Antriebskraftübertragung zu erfüllen. Denkbar sind hierfür sowohl getrennte Funktionselemente als auch kombinierte Funktionen in integrierten Elementen. Der Wegfall des Rades läßt erwarten, daß die durch die Technik und Beanspruchung des Rades bestehenden Grenzen, wie (fliehkraftbedingte) Höchstgeschwindigkeit oder Beschränkung der Steigfähigkeit, überwunden werden können. Die Punktberührung, die beim Rad mit höchster mechanischer Beanspruchung und der Anregung von Schwingungen verbunden ist, wird bei der Schwebetechnik durch eine großflächigere Kraftübertragung mit weit geringeren Schwankungen und Beanspruchungen ersetzt.