Dieses futuristische Gefährt ist bald in Karlsruhe unterwegs
Sieht aus wie ein Achterbahnwaggon - schwebt aber ohne Berührung über den Schienen.
Bild: evico GmbH
Karlsruhe hat jetzt eine Magnetschwebebahn! Erste Tests im Herbst - Eröffnung 2021
Karlsruhe
01.06.2020 07:00
Eine Bahn, die wie von Geisterhand über den Schienen schwebt: Klingt nach Zukunftsmusik - ist aber in Karlsruhe am KIT schon heute Realität. Dort wird die rund 80 Meter lange Teststrecke der Magnetschwebebahn "SupraTrans" aufgebaut. Erste Fahrten für die Forschung sollen noch diesen Herbst möglich sein, die offizielle Eröffnung ist im Jahr 2021.

Optisch erinnert die Versuchsanlage an eine Achterbahn - mit einem wichtigen Unterschied: Sie schwebt! Die Magnetschwebebahn SupraTrans ist bereits im Jahr 2017 von Dresden nach Karlsruhe umgezogen. Die 80 Meter lange, ovale Teststrecke soll ab 2021 am Campus Nord des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT) stehen - und  für Besucher zugänglich werden.

Schwebebahn soll für Öffentlichkeit zugänglich sein

"Wir wollen, dass die Besucher Wissenschaft erleben können", sagt Professor Bernhard Holzapfel, Direktor für Supraleitende Materialien am KIT. "Die Anlage kommt dafür ins Freie, deshalb arbeiten wir intensiv daran, sie umwelttauglich zu machen", führt er fort. 

Direktor für "Supraleitende Materialien" am KIT. Bild: KIT

Wann wird es so weit sein, dass die Karlsruher Bürger mit "SupraTrans" ein mögliches Verkehrsmittel der Zukunft selbst erfahren dürfen? Vermutlich erst im kommenden Jahr. Jetzt muss sie erstmal aufgebaut werden.

Anfang Mai erhielt das KIT für das Projekt die finale Baugenehmigung des Landratsamtes. Nun können die Arbeiten auf dem Bauplatz beginnen. "Wir warten noch auf die Terminbestätigung der Baufirmen und freuen uns, dass es bald los geht", sagt Holzapfel.

Erste "schwebende" Testfahrt im Herbst 2020 

Zunächst wird das Baufeld vorbereitet und eingeebnet, danach eine kleine Garage mit Steuerleitstand errichtet. Schließlich werden die hochmagnetischen, meterlangen Schienen mit Spezialgeräten verlegt. "Wenn uns Corona oder das Wetter keinen Strich durch die Rechnung macht, hoffe ich, dass wir im Herbst die ersten Tests mit der Anlage machen können."

Sieht aus wie ein Achterbahnwaggon - schwebt aber ohne Berührung über den Schienen. Bild: evico GmbH

Die offizielle Einweihung soll dann bei gutem Wetter im kommenden Jahr unter freiem Himmel stattfinden. Der Termin wurde bereits einige Male verschoben - 2021 soll nun das Jahr der offiziellen Eröffnung sein.

Schüler sollen Physik-Experimente machen dürfen

Eine große Herausforderung ist, die Magnetschwebebahn für Wind und Wetter zu rüsten. "Die Anlage kommt ins Freie, deshalb nahm die Planung sie umwelttauglich zu machen, einen Großteil der Vorbereitung ein", sagt Professor Bernhard Holzapfel. "Das ist Teil der Forschung - wir möchten sehen wie SupraTrans auf verschiedene Witterungen reagiert."

Bei dem Projekt steht neben der Forschung die Öffentlichkeitsarbeit im Vordergrund. Angedacht ist eine Kooperation mit dem Schülerlabor, damit Schüler durch SupraTrans physikalische Phänomene besser verstehen und hautnah erleben können.

"Dort könnten sie dann zuerst den Versuch im Kleinen nachbauen - und danach das Phänomen an der großen Versuchsanlage erfahren", so Holzapfel. "Sobald der Testbetrieb steht, werden wir diese Pläne konkretisieren."

Schweben über einem Magneten: Ein Ding der Unmöglichkeit?

Doch was bringt die Bahn zum Schweben? Jeder, der schon einmal versucht hat, mit einem Haushaltsmagneten einen weiteren Magneten zum Schweben zu bringen, weiß: es funktioniert nicht. Nach Sekundenbruchteilen bricht der "schwebende" Teil nach links oder rechts aus und fällt. Schon vor über 150 Jahren hat der Physiker Samuel Earnshaw bewiesen, dass über einem statischen Magneten kein Schwebezustand gehalten werden kann.

Sind Magnetschwebebahnen der Nahverkehr der Zukunft und können künftig wie Stadtbahnen zum Einsatz kommen? Bild: pixabay@vorgestern

Und doch ist es möglich, dass die Bahn wie von Geisterhand schwebt ohne dabei die Gesetze der Physik zu brechen. Denn SupraTrans funktioniert durch ein besonderes physikalisches Phänomen: Supraleitung. Normalerweise hat jeder Stoff - egal ob Plastik oder Metall - einen elektrischen Widerstand. Allerdings gibt es Materialien, die ihren elektrischen Widerstand komplett verlieren, wenn sie auf Temperaturen von unter minus 100 Grad abgekühlt werden. Diese Stoffe heißen Supraleiter.

Keine Räder, sondern Kühlgeräte

Werden die Materialien in den supraleitenden Zustand gebracht, bekommen sie die Eigenschaft, die das Schweben möglich macht: Sie verdrängen Magnetfelder komplett aus ihrem Inneren. Wenn ein Supraleiter in einem Magnetfeld abgekühlt wird, dann wirkt es so, als ob mit ihm auch das Magnetfeld "eingefroren" wäre - und er schwebt.

Über den Köpfen: Doch die meisten der sogenannten "Schwebebahnen" basieren auf einer anderen Technologie - und schweben gar nicht. Bild: pixabay@blickpixel

Und diesen Effekt macht sich die Magnetschwebebahn zunutze: Der Magnet befindet sich in den Schienen und die Supraleiter sind an der Unterseite vom Fahrzeug angebracht. Anstelle von Rädern hat das Fahrzeug vier Kryostaten - das sind Kühlgeräte für sehr tiefe Temperaturen. Sie halten die Supraleiter kalt genug, um den Schwebezustand aufrecht zu erhalten.

Magnetschwebebahn statt Straßenbahn?

Wird die Technologie hinter SupraTrans zukünftig im öffentlichen Nahverkehr eingesetzt werden können? "Der Mobilitätsbereich ist in einem starken Umbruch, deshalb ist es schwer zu sagen, wann und ob SupraTrans im ÖPNV eingesetzt werden kann", so Bernhard Holzapfel.

Näherliegende Einsatzgebiete der der Schwebe-Technik könnten beispielsweise in der Logistik, der Automatisierungstechnik oder in Fahrstühlen liegen. "Stellen Sie sich ein in sich geschlossenes Hafen- oder Industriegelände vor, wo Loren oder Container nicht mehr auf Rädern, sondern energieeffizient und wartungsarm auf supraleitenden Schienen schweben. Tonnengewichte könnten dann reibungsarm und millimetergenau an ihren Bestimmungsort kommen.“

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