Robert Klatt
Die Autobahn der Zukunft orientiert sich an der Magnetschwebebahn Transrapid. Autos könnten auf ihr autonom mit bis zu 650 km/h fahren und somit eine Fahrt von München nach Hamburg in nur 80 Minuten absolvieren. Zudem würde die Autobahn flüssigem Wasserstoff transportieren.
Houston (U.S.A.). Wissenschaftler der University of Houston (UH) und des Adelwitz Technologiezentrums, das Supraleiter erforscht, haben ein Konzept für die Autobahn der Zukunft entwickelt. Die Autobahn soll Geschwindigkeiten von 650 km/h ermöglichen. Eine Fahrt von München nach Hamburg wäre somit in 80 Minuten möglich.
Das Konzept orientiert sich an der in Deutschland entwickelten Magnetschwebebahn, die Schanghai mit dem Flughafen verbinden. Dabei schwebt die Bahn auf einem Magnetkissen, das von Spulen in der Fahrbahn aufrechterhalten wird. Bewegt wird die Magnetschwebebahn durch ein elektromagnetisches Wanderfeld, das den Transrapid in China auf bis zu 430 km/h beschleunigt.
Während der Transrapid konventionelle Magnetspulen verwendet, soll die innovative Autobahn supraleitende Magnetspulen nutzen, die dem Strom keinen Widerstand entgegensetzen. Die Nutzung von Supraleitern für die elektrische Energieübertragung und den Verkehr wurde bisher durch hohe Kosten eingeschränkt.
Die Forscher der UH um Zhifeng Ren, Direktor des Texas Center for Superconductivity, erklären im Fachmagazin APL Energy, dass ihr Ansatz die Kosten deutlich reduzieren kann. Ihr System soll nicht nur zur Beförderung von Personen und Fracht dienen, sondern auch Energie in Form von Wasserstoff entlang der bestehenden Autobahninfrastruktur befördern.
Das kombinierte System würde nicht nur die Betriebskosten der einzelnen Systeme senken, sondern auch eine Möglichkeit zur Speicherung und zum Transport von verflüssigtem Wasserstoff bieten, der als bedeutende zukünftige Quelle für saubere Energie gilt. Der verflüssigte Wasserstoff würde zur Kühlung der supraleitenden Führungsbahn eingesetzt werden, während er gleichzeitig gespeichert und transportiert wird. Dadurch würde der Bedarf an einem separaten, spezialisierten Pipeline-System entfallen, das in der Lage ist, den Brennstoff auf 20 Kelvin, also minus 424 Grad Fahrenheit, zu kühlen.
„Ich nenne es eine weltverändernde Technologie. Die Supraleitung war so vielversprechend, um elektrischen Strom ohne Leistungsverlust zu übertragen, magnetisch schwebende, superschnelle Züge anzutreiben und Energie zu speichern. Aber sie war bisher nicht wirtschaftlich, weshalb sie noch nicht in großem Maßstab zum Einsatz gekommen ist.“
Herkömmliche Magnetschwebezüge funktionieren auf magnetisierten Schienen und haben Supraleiter in ihrem Fahrwerk eingebettet. Bei diesem neuen Konzept ist die Anordnung umgekehrt: Die Supraleiter werden in die bestehende Autobahninfrastruktur integriert, während Magnete an den Fahrwerken der Fahrzeuge angebracht werden. Dies macht es unnötig, die Supraleiter in jedem Fahrzeug zu kühlen. Stattdessen würde der verflüssigte Wasserstoff die Supraleiter kühlen, während er durch das System fließt. Zur thermischen Isolierung des verflüssigten Wasserstoffs würden verflüssigter Stickstoff und eine Vakuum-Schicht verwendet.
Fahrzeuge mit magnetisierten Fahrwerken – Züge, Lastkraftwagen und sogar PKWs – würden in die supraleitende Führungsbahn einfahren, schweben und mit hoher Geschwindigkeit ihre Ziele erreichen. Dabei würden sich die Autos und andere Fahrzeuge in Kolonnen mit geringem Abstand fortbewegen. Nach Verlassen der Führungsbahn würden die Fahrzeuge ihre Fahrt mit herkömmlichen Elektro- oder Verbrennungsmotoren fortsetzen.
Die Finanzierung stellt eine weitere Herausforderung dar. Obwohl in dieser Machbarkeitsstudie keine ökonomische Analyse enthalten ist, betont die Autoren, dass die Verknüpfung von Verkehrs- und Energiesystemen sowie die Nutzung vorhandener Straßen die Kosten erheblich im Vergleich zu einzelnen Systemen reduzieren würde. Dies, zusammen mit den langfristigen wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen des Projekts, würde die anfänglichen Investitionen rechtfertigen.
Zudem würde der Kraftstoff- oder Stromverbrauch während der Fahrt auf der supraleitenden Führungsbahn drastisch sinken, was sowohl die Kosten als auch den ökologischen Fußabdruck verringern würde.
„All diese Vorteile zusammengenommen könnten meiner Meinung nach die Welt verändern.“
APL Energy, doi: 10.1063/5.0139834
