Kraft auf Stromleiter - E-Motor

Aus physikalischer Sicht ist die Magnetschwebebahn in jedem Fall sehr interessant, da sie sich sehr stark von den bisherigen Eisenbahnen unterscheidet. Die Magnetschwebebahn hat keine Räder, Achsen, Getriebe und Oberleitungen. Sie rollt nicht, sondern sie schwebt. An die Stelle von Rad und Schiene bei der herkömmlichen Eisenbahn tritt beim Transrapid ein berührungsfreies elektromagnetisches - und daher nahezu verschleißfreies - Trage-, Führungs- und Antriebssystem.

Das Führungs- und Tragesystem
Tragemagnete ziehen das Fahrzeug von unten an den Fahrweg heran, während die Führungsmagnete es seitlich in der Spur halten. In beiden Fällen handelt es sich um Elektromagnete, die durch ein elektronisches Regelsystem so gesteuert werden, dass der Abstand des Fahrzeugs vom Fahrweg gleichbleibend etwa 10 mm beträgt.

Mit dem Transrapid können Reisegeschwindigkeiten von 400 - 500 km/h erreicht werden.

Das Antriebssystem
Der Antrieb des Transrapid erfolgt durch einen Linearmotor (genauer: synchroner Stator-Linearmotor). In den grün gezeichneten Elektromagneten (Statorspulen), die in Dreierpaketen längs des Fahrwegs angebracht sind, wird ein magnetisches Wanderfeld erzeugt, das sich längs des Fahrweges ausbreitet. Von diesem Wanderfeld wird das Fahrzeug durch seine als Ankermagnete wirkenden Tragmagnete (rot) mitgezogen. Beschleunigt und gebremst wird nicht vom Fahrzeug selbst, sondern indem die Frequenz und die Stärke des durch die Schienenmagnete erzeugten Wanderfeldes reguliert wird. Um Energieverluste zu vermeiden, werden immer nur die Statorspulen des Fahrwegs eingeschaltet, bei denen sich der Transrapid gerade befindet.
Die Technik und der Aufbau des Transrapid ermöglichen eine relativ hohe Sicherheit für die Passagiere. Durch die Umschließung des Fahrweges ist eine Entgleisung prinzipiell unmöglich. Sollte es zu einem Stromausfall o.ä. kommen, setzt der Transrapid auf Kufen auf und gleitet dann wie ein Schlitten.

Der gesamte Fahrweg stellt den Stator eines in die Länge gezogenen Elektromotors dar. Man rechnet etwa mit Investitionskosten von ca. 9 Millionen Euro pro Kilometer Fahrweg. Anders als bei herkömmlichen Verkehrsmitteln sitzt also ein wesentlicher Teil des Motors beim Transrapid nicht im Zug, sondern im Fahrweg. Dies hat den Vorteil, dass die Magnetschwebebahn erheblich leichter ist als eine herkömmliche Zuggarnitur.