TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung

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1 TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung Abb.: TR 08 Quelle:

2 Gliederung: 1.Einführung 2.Technologie und Funktionsweise der Magnetschnellbahn 3.Wichtige Systemparameter 4.Entwicklungsgeschichte der Magnetschwebetechnologie 5.Anwendungsprojekte 6.Ausblick Seite 2

4 Quelle: TRI-Folien 2001 TR 08 Seite 4

5 Gliederung: 1.Einführung 2.Technologie und Funktionsweise der Magnetschnellbahn 3.Wichtige Systemparameter 4.Entwicklungsgeschichte der Magnetschwebetechnologie 5.Anwendungsprojekte 6.Ausblick TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung Stand: 04/ Seite 5 von 33

6 FH Braunschweig / Wolfenbüttel Vergleich Eisenbahn - Magnetschnellbahn Rad/Schiene Elektromagnetisches Schweben Führen Führen Antreiben Antreiben Tragen Tragen Quelle: TRI-Folien 2001 TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung Stand: 04/ 2002 Seite 6

7 Elektromagnetisches Schweben Stator Tragmagnet Führmagnet Führschiene Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 7

8 FH Braunschweig / Wolfenbüttel Linearmotor Quelle: TRI-Folien 2001 TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung Stand: 04/ 2002 Seite 8

9 FH Braunschweig / Wolfenbüttel Systemvergleich Antrieb Eisenbahn - Magnetschnellbahn Transrapid (Antrieb im Fahrweg) Eisenbahn (Antrieb im Fahrzeug) Steigung (10%) Steigung (max 4%) Quelle: TRI-Folien 2001 TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung Stand: 04/ 2002 Seite 9

10 Fahrzeugkonfiguration Flughafenanbinder: Ab 2 Sektionen Langstrecke: Bis zu 10 Sektionen Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 10

11 Güterfahrzeug Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 11

12 Fahrwegbauformen Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 12

13 Geradeausstellung Stahlbiegeweiche Abbiegestellung Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 13

14 Betriebsleittechnik Quelle: TRI-Prospekt Magnetschnellbahn Transrapid; Technik und System Seite 14

15 Fertigungstechnologie Quelle: TRI-Prospekt Magnetschnellbahn Transrapid; Technik und System Seite 15

16 Einbindung des Fahrwegs in die Landschaft TR 08 Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 16

18 Flächenbedarf Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 18

19 Beschleunigungsweg Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 19

20 Spezifischer Energieverbrauch Wh/Sitz km 29 ICE 22 TRI 51 ICE 34 TRI mit ICE nicht erreichbar 52 TRI 200 km/h 300 km/h 400 km/h Quelle: TRI-Folien 2001 Quelle: Seite 20

21 CO 2 - Emissionen 20,16 Angaben: CO 2 in kg 14,10 3,25 Transrapid 3,33 ICE 2,56 Transrapid 2,93 ICE 2,28 Transrapid PKW Kurzstreckenflug 400 km/h 330 km/h 300 km/h 300 km/h Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 21

22 Schallentwicklung Vorbeifahrpegel in 25 m Abstand db(a) ,5 S-Bahn Transrapid ICE TGV Transrapid ICE TGV Transrapid Quelle: TRI-Folien km/h 200 km/h 300 km/h 400 km/h Seite 22

23 [µ Tesla] Magnetfeldstärke Erdmagnetfeld TRANS- RAPID Farb- TV Haartrockner Elektroherd Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 23

24 Instandhaltungskosten Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 24

25 Trassenbündelung mit Eisenbahnen Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 25

26 Trassenbündelung mit Autobahnen Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 26

27 Fahrweginvestitionen [Mio DM/Doppel-km] ICE ICE 34 ICE ICE Transrapid Hannover Berlin Hannover Würzburg Mannheim Stuttgart Köln Frankfurt Projektierung Berlin Hamburg flach, Tunnelanteil gering, 152 km Preisstand 1997 Mittelgebirge Tunnelanteil hoch, 330 km Preisstand 1998 Mittelgebirge Tunnelanteil hoch, 100 km Preisstand 1998 Neubaustrecke inkl. Betriebsanlagen ohne Fahrzeug und Bahnhof Fahrweg inkl. Betriebsanlagen ohne Fahrzeug und Stationen Mittelgebirge Tunnelanteil hoch, 190 km Preisstand 1998 flach, Tunnelanteil gering, 292 km Preisstand 1998 Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 27

29 Das grundlegende Patent von Hermann Kemper (1934) Quelle: Seite 29

30 Die Hochleistungsschnellbahnstudie ( HSB-Studie ) Wie kann verhindert werden, dass die Verkehrsentwicklung in Deutschland ähnlich problematisch verläuft wie in den USA? Es wird ein attraktives spurgeführtes Hochleistungsverkehrssystem benötigt! Für welche Geschwindigkeit sollte eine Hochleistungsbahn in Deutschland ausgelegt sein? Reisehäufigkeit 3 h Reisedauer... damit für die große Mehrheit der inländischen Reiseweiten ( alte Bundesrepublik: max km Reiseweite) Tür-zu-Tür-Reisezeiten unter 3 Stunden realisiert werden können. Deutschland braucht ein Hochgeschwindigkeitsverkehrssystem mit ca. 400 km/h Auslegungsgeschwindigkeit... Seite 30

31 Kenntnisstand spurgeführter Verkehr Anfang der 70er Jahre: verfügbare Technologie: klassische Eisenbahn basierend auf Pferdebahnkonzepten aus dem 18. Jahrhundert! typische D-Zug -Geschwindigkeiten bei der DB: km/h maximale planmäßige Geschwindigkeit bei der DB: 200 km/h (München Augsburg) maximale planmäßige Geschwindigkeit weltweit: Shinkansen (Japan) 260 km/h (seit 1964) Geschwindigkeitsweltrekord für Eisenbahnen: 333 km/h (SNCF seit 1955) Seite 31

32 Probleme des Eisenbahnbetriebs mit Geschwindigkeiten von 200 km/h und mehr: - vorhandene Eisenbahninfrastruktur für größere Geschwindigkeiten ungeeignet - Investitions- und Betriebskosten bei Eisenbahnen steigen mit v 2 - Betriebs-, Verschleiß- und Sicherheitsverhalten der Eisenbahn bei hohen Geschwindigkeiten noch unerforscht - Fahrgeräusch proportional höheren Potenzen der Fahrgeschwindigkeit Seite 32

33 Ansätze zur Lösung der Probleme des Hochgeschwindigkeitsverkehrs -Erforschung und Entwicklung von Bahnsystemen mit berührungsfreier Spurführung -Erforschung und Weiterentwicklung der klassischen Eisenbahn Seite 33

34 Die Idee berührungsfreier Hochgeschwindigkeitsbahnen Luftkissentechnik <- Aerotrain (Frankreich, ca. 1970) Magnetschwebetechnik -auf Basis abstoßender Magnetkräfte (EDS) z. B. EET 01 (Siemens, Erlangen, ca. 1972) <- z. B. MLU 002N (RTRI, Japan, 1993) Seite 34

35 Die Idee berührungsfreier Hochgeschwindigkeitsbahnen Magnetschwebetechnik -auf Basis anziehender Magnetkräfte (EMS) z.b. HSST (Meitetsu Corp., Japan, ca. seit 1984 z. B. Transrapid-System Deutschland, seit 1976 Quelle: Seite 35

36 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung -Prinzipfahrzeug von MBB, Ottobrunn (1971) Quelle: Seite 36

37 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung - EET 01 von Siemens/MAN, Erlangen (1972) EET 01 Quelle: Seite 37

38 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung - Transrapid 04 von Krauss Maffei, München (1973) Quelle: TR 04 Seite 38

39 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung - HMB 02 von Thyssen Henschel, Kassel (1976) Quelle: HMB 02 Seite 39

40 Systementscheid Magnetschnellbahnentwicklung in Deutschland (1977) Beschränkung der Vergabe von Fördermitteln durch das BMFT im Zusammenhang mit der Entwicklung und Einsatzreifmachung von Magnetschwebebahnsystemen in Deutschland auf -geregelte elektromagnetische Trag- und Führtechnologie -synchrone Langstatorantriebstechnologie d.h. auf das TRANSRAPID Konzept Seite 40

41 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung IVA Hamburg: Erstes zur Personenbeförderung zugelassenes Magnetschwebefahrzeug weltweit: Transrapid 05 (1979) Quelle: TR 05 Seite 41

42 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung Bau der Transrapid Versuchsanlage Emsland TVE ( ) Quelle: Luftbild TVE Gleisplan TVE Seite 42

43 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung Erstes Magnetschnellbahnfahrzeug im Anwendungsmaßstab TR 06 Quelle: Seite 43

44 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung Erstes Anwendungsfahrzeug mit Einsatzreifezertifikat TR 07 Quelle: Seite 44

45 Meilensteine der Magnetbahnentwicklung Erstes Fahrzeug zur kommerziellen Nutzung TR 08 Quelle: Seite 45

47 TRANSRAPID-Anwendungsstudien I Mögliche Anwendungsstrecken für die Magnetschnellbahn in Deutschland und im Ausland, die (zumindest teilweise) mit Fördergeldern des Bundes im Rahmen von unterschiedlich detaillierten Studien untersucht wurden: Hannover Hamburg 1984 Hannover Bremen 1984 Fhf Köln CGN Fhf Düsseldorf DUS (-Essen Hbf) 1984 Köln Frankfurt 1986 Paris Brüssel Köln/Amsterdam 1985/86 C -Linie: Hamburg Bremen Hannover 1990 Ruhrgebiet Düsseldorf Köln Frankfurt Mannheim Stuttgart München Augsburg Fhf München II 1991 Einsatzfelderstudie 1991 Hamburg Berlin 1992 Berlin Dresden 1992 Dresden Nürnberg 1992 Nürnberg Stuttgart 1992 Hannover Halle/Leipzig 1992 Saarbrücken Metz 1992 Frankfurt Dietzenbach 1992 Marseille Aix en Provence 1992 Rio Sao Paulo (BRAS) 1996 Amsterdam Groningen (NL) 1998 Hamburg Bremen Oldenburg (Groningen/NL) 2000 Frankfurt Fhf FRA Hahn/Hunsrück 2000 Berlin Lehrter Bf Fhf BBI 2000 München Hbf Fhf MUC 2000 Metrorapid Dortmund Düsseldorf 2000 Seite 47

48 FH Braunschweig / Wolfenbüttel TRANSRAPID Hochtechnologie made in Germany und der schwierige Weg zu ihrer Anwendung Stand: 04/ 2002 Seite 48

49 TRANSRAPID-Anwendungsstudien II Weitere Projektstudien für die Magnetschnellbahn (i. W. durch Eigenmittel der Industrie oder Dritter finanziert) Los Angeles / Anaheim Las Vegas (USA) 1984 Pittsburgh Main Station Int l Airport (USA) 1987 Pittsburgh Harrisburg Philadelphia 1987 Orlando Int l Airport (MCO) Disney World (USA) 1988 San Francisco Los Angeles San Diego (USA) 1997 Washington Baltimore (-Philadelphia Boston) (USA) 1997 Sydney Canberra (AUS) 1991 Melbourne Tullamarine Airport (AUS) 1992 Sydney Melbourne (AUS) 1992 Santiago Valparaiso (Chile) 1996 Länder, in denen mögliche Magnetschnellbahnstudienprojekte durchgeführt wurden: Südkorea, Taiwan, China, UDSSR, Malaysia, Saudi Arabien, Canada, Singapore, Thailand, Dubai, Schweden, Österreich, Ungarn, Schweiz, Italien, Spanien, Japan Seite 49

50 Schritte zur Realisierung einer Magnetbahnstrecke in Deutschland Schaffung der gesetzlichen Voraussetzungen (in Analogie zur Eisenbahngesetzgebung), im Einzelnen: -Magnetschwebebahnplanungsgesetz -Magnetschwebebahnbedarfsgesetz -Magnetbahnbau- und Betriebsordnung Auswahl von Varianten zur Linienführung Erarbeitung der Unterlagen für das Raumordnungsverfahren Durchführung des Raumordnungsverfahrens Zeit Planfeststellungsverfahren und beschlüsse (abschnittsweise) Entwurfsplanung und Ausschreibung Grunderwerb Baubeginn (abschnittsweise) Inbetriebnahmephase Aufnahme des kommerziellen Betriebs Projektfortschritt Gesamtzeitbedarf in Deutschland: 8-12 Jahre Seite 50

51 Das Projekt Berlin Hamburg Quelle: TRI-Prospekt The New Dimension in Transportation Seite 51

52 Das Projekt Berlin Hamburg: Projektdaten Streckenlänge: Vorgesehene Haltepunkte: Berlin (Lehrter Bahnhof) Spandau Schwerin(Holthusen) Hamburg-Moorfleet Hamburg Hbf Fahrzeuge: ca. 292 km 6 Sektionen/Zug bzw. 500 Pl/Zug : Entwurfsgeschwindigkeit: Fahrzeit: Verkehrsnachfrage: Vorgesehenes Bedienungskonzept: Investitionsvolumen: bis 450 km/h (abschnittsweise) = 60 Minuten (optional) 14,5 Mio P/J (Auslegungswert, 2010) 6 24 Uhr 72 Fahrtenpaare/Tag max. 5 Fahrten/h in jeder Richtung ca. 8,9 Mrd DM (Preisstand 1993) Quellen: Projektanforderungskatalog Magnetschnellbahn Berlin-Hamburg, ARGE Systemauslegung Transrapid und Deutsche Bahn AG, Stand 08/96 und Wir planen den Transrapid, Loseblattsammlung der Magnetschnellbahnplanungsgesellschaft mbh, Stand Januar 1993 Seite 52

53 Das Projekt Berlin Hamburg: Chronologie wesentlicher Meilensteine 1991 Erstmals Transrapid-Studien in den neuen Bundesländern für den BVWP Im Bundesverkehrswegeplan wird die Magnetschnellbahn als 5. Verkehrsträger für Deutschland bezeichnet und die Relation Hamburg-Berlin als vorteilhafteste Anwendung identifiziert 1994 Beschluss des Bundeskabinetts zur Realisierung des Projektes 1994 Gründung der Magnetschnellbahnplanungsgesellschaft mbh (MPG) 1995 Schaffung der gesetzlichen Grundlagen (MBBedarfsG, MBPlanungsG, MBO) 1995 Beginn der Raumordnungsverfahren 1996 Beginn der Planfeststellungsverfahren 1997 Gründung einer Betriebsgesellschaft Ausarbeitung der Realsierungsplanung Und Konkretisierung des Finanzierungskonzeptes 2000 Einstellung der Arbeiten Seite 53

54 Das Projekt Berlin Hamburg: Überschlägige Kostenbetrachtung Streckenlänge 300 km Verkehrsleistung: Erw. Verkehrsaufkommen 14,5 Mio P/J (4,35 Mrd Pkm/J Abminderung wg. Teilstreckenfahrten B-SN od. HH-SN 4 Mrd Pkm/J Investitionsvolumen 8,9 Mrd DM (1993) mit zwischenzeitl. Teuerung rund 10 Mrd DM Jährl. Kapitalkosten grob geschätzt 10% der Investitionen 1 Mrd DM/J Spezifische Kapitalkosten 1 Mrd DM/J : 4 Mrd Pkm/J = 0,25 DM/Pkm Dazu kommen Kosten für Betrieb (Energie, Personal etc.), Vertrieb, Verwaltung etc. Zum Vergleich: DB-Regeltarif 2. Kl. z.z. 0,27 DM/Pkm Seite 54

55 Transrapid in der öffentlichen Meinung Zahl der befragten Personen: n = 1029 Verzerrungshinweis für Grafik : Die %-Skala endet nicht bei 100% Seite 55

62 Das Projekt Shanghai: Streckenverlauf Quelle: Seite 62

63 Das Projekt Shanghai: Projektdaten Streckenlänge Anbindung Instandhaltungsanlagen 30 km Doppelspur 3 km Einzelspur Stationen 2 Anzahl der Fahrzeuge im Jahr Fahrzeuge mit je 5 Sektionen (6 Sektionen ab 06/2004) Verkehrsaufkommen im Jahr 2005 im Jahr 2010 im Jahr 2020 Betriebsgeschwindigkeit Fahrzeit Minimale Zugfolge Tägliche Betriebsdauer 10 Millionen Fahrgäste 21 Millionen Fahrgäste 36 Millionen Fahrgäste 430 km/h 7 Minuten 10 Minuten (optional 5 Minuten) 18 Stunden Quelle: TRI-Folien 2001 Seite 63

64 Das Projekt Shanghai: Quelle: Seite 64

65 Transrapid Projekte in Nordamerika: Quelle: Seite 65

66 Die Transrapid EU-Studien für Mittel- und Osteuropa : Quelle: Seite 66

67 Der Transrapid in den Niederlanden : Quelle: Seite 67

68 Metrorapid: Transrapid Dortmund - Düsseldorf -Streckenverlauf Quelle: Seite 68

69 Transrapid für Bayern: München HBf - Fhf München - Streckenverlauf Quelle: Seite 69

70 Metrorapid: Transrapid NRW + Bayern -Projektdaten; Streckendaten Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 70

71 Metrorapid: Transrapid NRW + Bayern -Projektdaten; Betriebsdaten Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 71

72 Metrorapid: Transrapid NRW + Bayern -Projektdaten; Kenngrößen Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 72

73 A1: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Strecken und Anlagen Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 73

74 A2: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Betriebskonzept Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 74

75 A3: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Verkehrsnachfrage Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 75

76 A4: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Operative Betriebskosten Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 76

77 A5: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Investitionen Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 77

78 A6: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Betriebsw. Kenngrößen Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 78

79 A7: Projektdaten Transrapid in Bayern und Metrorapid; Volksw. Kenngrößen Quelle: Machbarkeitsstudie für Magnetschnellbahnenstrecken in Bayern und Nordrhein-Westfahlen, Planungsgemeinschaft Metrorapid 2002 Seite 79

81 Quelle: TRI-Prospekt Hochtechnologie für den Flug in Höhe 0 Seite 81

82 Vielen Dank Für Ihr Kommen, für Ihr Interesse, für Ihre Geduld, für Ihre Langmut, für Ihre Disziplin, für Ihre Fähigkeit zum Mitdenken, für Ihre sympathische Art des Zuhörens, für Ihre Bereitschaft zur jetzt anschließenden Diskussion, für Ihre Toleranz gegenüber meinen Herausforderungen, auch und vor allem dafür, dass es mir soviel Spaß gemacht hat, Ihnen diese Zusammenhänge und meine Gedanken und Meinungen dazu vortragen zu dürfen... Seite 82