Wie funktioniert die Magnetschwebebahn?

Das Wort Transrapid hat, vor allem in Bayern, bereits einen historischen Charakter. Denn es erinnert so manchen, der kurz nach der Jahrtausendwende einem, mehr oder minder, sprachbegabten  Politiker sein Gehör schenkte, an eine besondere Rede. Es war das Jahr 2002, als der bayrische Ministerpräsident Edmund Stoiber (CSU), auf dem Neujahrsempfang seiner Partei verbale Kunstgeschichte schrieb. Eigentlich wollte er für sein Prestigeprojekt Transrapid werben. Jedoch war diese Werberede eher eine Zerstückelung der deutschen Sprache und damit auch die verbale Beerdigung des Transrapids.

Der Plan: Ein Transrapid in München zwischen dem Hauptbahnhof und dem Flughafen

Geplant war es, den Transrapid, eine Hochgeschwindigkeitsmagnetschwebebahn, auf einer Trasse zwischen dem Münchener Hauptbahnhof und dem Münchener Flughafen einzusetzen. Die Strecke von 37,4 Kilometer sollte in etwa 10 Minuten, bei einer Höchstgeschwindigkeit von 350 km/h, zurückgelegt werden und der Flughafen auf diese Weise, unter dem Zeitaspekt betrachtet, näher an München heranrücken. Böse Zungen behaupten, es sei Stoibers vollständigem Unvermögen, einen kohärenten Text zu artikulieren, zu verdanken gewesen, dass das Transrapidprojekt eingestellt wurde. Dies entspricht jedoch nicht der Wahrheit. Im Jahre 2008 wurde das Projekt eingestellt, da die Kosten sich auf 3,4 Milliarden Euro belaufen hätten, 1,55 Milliarden Euro mehr als noch im September 2007 prognostiziert wurde. Eine derart große Finanzierung für eine Strecke, welche lediglich den Hauptbahnhof und den Flughafen verbindet, ohne Zusteigemöglichkeiten oder anderweitige Mehrwerte, war schlichtweg unrealistisch. Und auch dass es 2006 einen schweren Unfall auf der Transrapid-Teststrecke im niedersächsischen Lathen gegeben hatte, bei welchem auf einer Testfahrt mit dem Schnellzug 23 Menschen gestorben waren, weil der Zug in einen auf der Strecke stehenden Werkstattwagen geprallt war, war sicherlich mit ein Grund, dass das Projekt vorzeitig beendet wurde.

Kurios, aber nicht der eigentliche Grund für das Scheitern des Transrapid: Edmund Stoibers Transrapid-Rede

Vor- und Nachteile des Transrapid

Doch welche Vor- und Nachteile bietet der Transrapid, wenn man die Finanzierung für einen Moment aus den Augen lässt? Denn technisch gesehen ist dieser Zug ein wahres Meisterwerk. Zwar gibt es hierzulande keinen Transrapid, da alle Projekte bislang eingestellt wurden, doch wurde ein Projekt in China realisiert. Es ist der Transrapid Shanghai, welcher seit dem 31. Dezember 2002 die 30 Kilometer lange Strecke zwischen der Lóngyáng-Straße und einem Außenbezirk von Shanghai befährt.

Geschwindigkeiten von etwa 500 km/h

Prinzipiell wurde die Höchstgeschwindigkeit des Transrapid mit 550 km/h angegeben, abhängig vom Terrain und der Länge der Strecke natürlich. In China wurden stattliche 501,5 km/h erreicht, allerdings nur im Testbetrieb. Für den Linienverkehr wird eine Höchstgeschwindigkeit von 430 km/h erreicht und dies auch nur für eine knappe Minute, denn schließlich benötigt der Zug auch einen langen Bremsweg, vor allem wenn man vermeiden möchte, dass die Fahrgäste sich zu sehr ihrer eigenen Masseträgheit bewusst werden.

Hohes Beschleunigungspotential

Der Transrapid ist in der Lage, innerhalb von zwei Minuten aus dem Stand auf 400 km/h zu beschleunigen. Um Tempo 300 km/h zu erreichen, benötigt er lediglich 4 Kilometer. Besonders beeindruckend sind die Daten im Vergleich zu einem ICE. Denn dieser beschleunigt bei 150 km/h nur noch mit 0,54 m/s² und bei 300 km/h mit 0,34 m/s². Der Transrapid hingegen behält eine starke Beschleunigung über weite Strecken bei. Ein Transrapid mit fünf Sektionen beschleunigt selbst bei Tempo 300 noch mit 0,90 m/s² und sogar beim Erreichen der 500 km/h stehen 0,66 m/s² Beschleunigungspotential zur Verfügung. Im Vergleich zum ICE erreicht diese Hochgeschwindigkeitsmagnetschwebebahn hohe Geschwindigkeiten dank der wesentlich besseren Beschleunigung viel schneller.

Keine heftigen Bremsmanöver möglich

Beim Bremssystem teilen alle Züge das gleiche Problem: Die Masseträgheit der Fahrgäste und deren unangeschnallter Zustand. Ein Rennwagen im Motorsport hat einen bedeutend geringeren Bremsweg als ein alltagstauglicher PKW. Dadurch können Bremspunkte später gesetzt werden und durch kürzere Bremswege wird eine Rennstrecke im Schnitt schneller zurückgelegt. Der Fahrer selbst, als Objekt betrachtet, ist bestrebt Richtung und Geschwindigkeit zu halten, wie jedes Objekt mit Masse. Durch den Sicherheitsgurt können stärkere Bremsmanöver realisiert werden, da dieser den Fahrer in seinem Sitz hält. Ohne den Sicherheitsgurt wäre es die Frontscheibe, welche dem Fahrer eine Bremswirkung aufzwingt. Vor diesem Problem stehen nun Züge. Zwar sind sie technisch in der Lage, starke Bremsmanöver durchzuführen, doch würde dies die Fahrgäste, welche ihre Geschwindigkeit beibehalten, durch den Zug schleudern und, je nach Bremsstärke, verheerende gesundheitliche Schäden verursachen. Daher existiert bei Zügen ein Grenzwert für die Bremskraft bei 1,3 m/s². Auch frei herumliegendes Gepäck würde bei einem zu starken Bremsmanöver zu einem Geschoss werden und könnte Fahrgäste erschlagen.

Kein Anhalten in Längsneigung möglich

Im Gegensatz zu einer vierprozentigen Längsneigung beim ICE 3 kann der Transrapid eine Längsneigung von 10% bewältigen. Jedoch, da es sich um eine Magnetschwebebahn handelt, kann er nicht auf Abschnitten mit einer größeren Längsneigung anhalten. Ist jedoch ein Stopp zwingend möglich, zum Beispiel bei einer Störung des Antriebs, so muss der Transrapid zurückschweben bis er eine ebene Haltemöglichkeit erreicht. Hierdurch verlängern sich die Zugabstände um Kollisionen vorzubeugen und die Effizienz der Strecke nimmt, je nach Terrain, ab.

Weniger Verschleiß aufgrund des Schwebezustandes

Wie der Name Magnetschwebebahn bereits sagt, berührt der Transrapid während der Fahrt nicht die Schienen, er schwebt darüber. Hierdurch werden viele Verschleißteile eingespart. Er benötigt keine Radreifen, Drehgestelle, Antriebswellen oder Getriebe. Das macht ihn natürlich weniger anfällig und ermöglicht längere Fahrzeiten. Lediglich das Schienennetz selbst ist gewöhnlich stark vom Verschleiß betroffen, was den Materialien Beton und Stahl geschuldet ist. Um diese technischen Vorteile zu nutzen, muss daher versucht werden, den Transrapid so lange wie möglich mit maximaler Fahrgastauslastung zu betreiben ohne lange Standzeiten zu erzeugen. Dies war mitunter ein weiterer Grund, warum die Transrapidstrecke in München verworfen wurde, da das Verhältnis zwischen Fahrzeit und Standzeit 50/50 betrug und damit unrentabel war.

Gute Umweltbilanz

Auch im Bereich der Umweltbelastung steht die Magnetschwebebahn sehr gut da. Dadurch, dass kein reguläres Schienennetz verlegt werden muss und die Strecke auf Stützpfeilern gebaut wird, lässt sich das darunter liegende Terrain weiterhin nutzen. Fußgänger können problemlos darunter hinweggehen, sofern ihnen der Lärm des Zuges nicht zuwider ist. Jedoch lässt sich diese Bauweise noch relativ vielen Menschen nicht vermitteln, da diese der Ansicht sind es verschandle die Umwelt auf rein optischer Ebene. Die Lärmbelästigung des Transrapid ist auch deutlich geringer als die eines ICE 3. Denn dieser kommt bei 300 km/h auf Werte zwischen 81,8 und 96,8 dB[A]. Der Transrapid erreicht erst bei rund 500 km/h diese Werte, da er lediglich eine Schallemission durch den Luftwiderstand erzeugt und nicht wie der ICE 3, beziehungsweise alle anderen herkömmlichen Züge, durch Luftwiederstand und Reibung des Zuges auf den Schienen.

Hoher Energieverbrauch notwendig

Eine sehr wichtige Frage ist bislang auch die der Energieeffizienz. Hierzu existieren verschiedene Vergleiche, die S-Bahn, ICE und Transrapid gegenüberstellen. Sie hinken oft, da der Energiebedarf für die jeweilige Art bezüglich der individuellen Höchstleistung berechnet wird. Da jedoch der Reibungswiderstand der Luft mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt ist klar, dass ein Transrapid bei 500 km/h aufgrund des enorm hohen Luftwiderstandes sehr viel Energie benötigt. Jedoch ist er auch bei niedrigem Tempo nicht zwingend effizienter, da die Bahn ein starkes Magnetfeld benötigt, um den Schwebezustand zu erreichen. Dieses Feld, und damit die Energie, bleibt beständig. Es wird angegeben, dass der Transrapid bei Geschwindigkeiten zwischen 300 und 350 km/h effizienter als der ICE 3 ist. Es spielen daher viele Faktoren eine Rolle, aber an den physikalischen Gesetzen kann man nicht vorbei. Hohe Geschwindigkeiten fordern exponentielle Energieinvestitionen.

Das Magnetfeld ist unschädlich

Eine Sorge mancher Menschen, das Magnetfeld sei schädlich oder könnte sie beeinflussen, sind hingegen unbegründet. Zwar dehnen sich Magnetfelder, ähnlich der Gravitation von Masse per se, im Prinzip unendlich weit aus, doch lässt deren Stärke schnell nach. Vergleichbar mit der Zunahme des Luftwiederstandes bei Steigerung der Geschwindigkeit sinkt die Magnetfeldstärke mit Zunahme des Abstands zum Ursprung des Magnetfeldes. Dies ergeben auch hierzu durchgeführte Studien, welche besagen, dass der Transport von Personen mit Herzschrittmacher im Transrapid problemlos durchgeführt werden kann.

Fazit: Der Transrapid ist bisher zu teuer und unrentabel für München

Es ist also nicht Stoibers alleinige Schuld, dass der Transrapid in München nicht Fuß fassen konnte. Die enorm hohen Kosten, der Widerstand der Bevölkerung gegen die „Verschandelung der Umwelt“ aufgrund der Konstruktion des Schienenweges sowie die unrentablen Verhältnisse zwischen Fahr- und Standzeit haben dem Projekt den Kopf gekostet. Aber Stoiber wird wohl vermutlich mittelbar verantwortlich sein, falls ein neues Transrapidprojekt in Bayern kommen soll. Denn dann werden die Leute nur noch denken: „10 Minuten mit dem Hauptbahnhof ohne Einchecken zum Flughafen und dann wächst Bayern zusammen weil das ja klar ist. Ja ne is‘ klar, den Schmarrn brauch‘ ma nicht!“