Forscher glauben, dass sie das Problem des "Tunnelknalls" gelöst haben, während China sich darauf vorbereitet, seinen neuesten Magnetschwebebahn-Prototyp vorzustellen.
Der neueste Maglev-Zug kann Geschwindigkeiten von 600 km/h erreichen, aber Ingenieure hatten mit Stoßwellen zu kämpfen, die entstehen, wenn der Zug einen Tunnel verlässt. Wenn ein Hochgeschwindigkeitszug in einen Tunnel einfährt, komprimiert er die Luft vor sich wie ein Kolben, was Druckfluktuationen erzeugt, die sich am Tunnelausgang vereinen und niederfrequente Stoßwellen produzieren – ähnlich wie, aber doch verschieden vom Überschallknall von Flugzeugen. Diese Stoßwellen können Anwohner und Tiere stören, Gebäude beschädigen und Sicherheitsrisiken darstellen.
Nun haben Forscher herausgefunden, dass speziell entwickelte Schalldämpfer an Tunneleingängen diese Stoßwellen um bis zu 96 % reduzieren können. Dieser Durchbruch verbessert die Betriebssicherheit, verringert die Lärmbelastung, erhöht den Fahrkomfort und schützt die Tierwelt in der Nähe zukünftiger Bahnstrecken.
Während auch konventionelle Hochgeschwindigkeitszüge (mit bis zu 350 km/h) dieses Problem haben, verschärft es sich bei höheren Geschwindigkeiten. Die Stoßwellen werden stärker, und die benötigte Tunnellänge, um einen Knall auszulösen, verkürzt sich drastisch. Beispielsweise erzeugt ein 600 km/h schneller Zug in Tunneln ab 2 km Länge einen Knall, während konventionelle Züge erst ab 6 km oder mehr solche Effekte zeigen.
Die neuen 100 Meter langen Dämpfer, die eine poröse Struktur aufweisen und mit speziellen Tunnelbeschichtungen kombiniert werden, lassen eingeschlossene Luft entweichen, bevor der Zug den Tunnel verlässt – ähnlich wie ein Schalldämpfer bei einer Schusswaffe.
Maglev-Züge nutzen magnetische Kräfte, um über der Schiene zu schweben, wodurch Reibung entfällt und viel höhere Geschwindigkeiten als bei herkömmlichen Zügen möglich sind. Es gibt zwei Hauptsysteme:
- Elektromagnetisches Schweben (EMS): Der Zug umschließt eine Stahlschiene, wobei Elektromagnete ihn durch Anziehung leicht (etwa 10 mm) anheben.
- Elektrodynamisches Schweben (EDS): Der Zug schwebt in einer U-förmigen Führungsschiene, wobei supraleitende Spulen eine Mischung aus abstoßenden und anziehenden Kräften für den Schwebeeffekt erzeugen.
China führte 2004 erstmals Hochgeschwindigkeits-Maglev-Züge ein, mit einer Strecke zwischen Shanghais Pudong-Flughafen und dem Stadtrand, die 460 km/h erreichte – bis heute der schnellste kommerzielle Bahnbetrieb. Die Entwicklung verlagerte sich jedoch später auf konventionelle Hochgeschwindigkeitszüge, die mittlerweile mit 48.000 km das größte Netz der Welt bilden.
Nun belebt der staatliche Hersteller CRRC die Maglev-Technologie mit einem 2021 vorgestellten neuen Modell wieder. Passagiere berichten von einer außergewöhnlich ruhigen und sanften Fahrt mit nur einem leisen Summen der Elektromagnete – ohne mechanische Geräusche.
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Während noch keine offiziellen Strecken festgelegt wurden, erwarten Experten eine zukünftige Hochgeschwindigkeitsstrecke zwischen Peking und Shanghai. Dies würde die Reisezeit von 4,5 auf nur 2,5 Stunden verkürzen – etwa so viel wie ein Inlandsflug zwischen den beiden Städten.
In China sind Hochgeschwindigkeitszugtickets günstiger als Flugtickets (¥600 vs. ¥1.200), anders als in vielen anderen Ländern. Züge verursachen zudem etwa siebenmal weniger CO2 pro Kilometer als Flugzeuge, was erhebliche Umweltvorteile bietet.
China ist nicht das einzige Land, das an Langstrecken-Maglev-Zügen arbeitet. Auch Japan treibt sein Chuo-Shinkansen-Projekt voran, das Tokio und Osaka über Nagoya mit 505 km/h verbinden soll. Der aktuelle Hochgeschwindigkeitszug benötigt 2,5 Stunden, doch der Maglev könnte dies auf nur 67 Minuten reduzieren. Ursprünglich für eine Teileröffnung 2027 geplant, verzögert sich das Projekt jedoch, und ein bestätigtes Eröffnungsdatum steht noch aus.
