Am Morgen des 13. Januar 2021 wurde in Chengdu, Provinz Sichuan, China, der weltweit erste Prototyp und die erste Teststrecke für eine supraleitende Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahn mit Hochtemperaturtechnologie offiziell in Betrieb genommen. Die Technologie wurde von der Southwest Jiaotong University entwickelt. Dies markiert einen Durchbruch in der Forschung an supraleitenden Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnen in China und ermöglicht die Durchführung von technischen Experimenten und Demonstrationen.
Weltweit erster Fall; ein Präzedenzfall wird geschaffen
Die Inbetriebnahme der Testanlage für supraleitende Magnetschwebetechnik bei hohen Temperaturen ist weltweit die erste ihrer Art. Sie ist ein Beispiel für Chinas intelligente Fertigung und hat einen Präzedenzfall auf dem Gebiet der Hochtemperatur-Supraleitung geschaffen.
Die Hochtemperatur-Supraleitungs-Magnetschwebebahntechnologie bietet Vorteile wie quellenunabhängige Stabilität, einfache Struktur, Energieeinsparung, keine chemische oder Lärmbelastung, Sicherheit und Komfort sowie niedrige Betriebskosten. Sie ist ein ideales neues Schienenverkehrsmittel, geeignet für verschiedene Geschwindigkeitsbereiche und insbesondere für den Betrieb von Hochgeschwindigkeits- und Höchstgeschwindigkeitsstrecken. Diese Technologie ist eine Hochtemperatur-Supraleitungs-Magnetschwebebahn mit selbsttragenden, selbstführenden und selbststabilisierenden Eigenschaften. Sie stellt einen neuen Standard für Schienenverkehrsmittel mit vielversprechenden Entwicklungs- und Anwendungsperspektiven dar. Die Technologie wurde erstmals in einer atmosphärischen Umgebung entwickelt, und die angestrebte Betriebsgeschwindigkeit liegt bei über 600 km/h, was einen neuen Geschwindigkeitsrekord für Landverkehr in einer atmosphärischen Umgebung bedeuten könnte.
Der nächste Schritt besteht darin, zukünftige Vakuumpipeline-Technologie zu nutzen, um ein umfassendes Transportsystem zu entwickeln, das die Lücken in den Geschwindigkeiten von Land- und Luftverkehr schließt. Dies schafft die Grundlage für einen langfristigen Durchbruch bei Geschwindigkeiten über 1000 km/h und etabliert damit ein neues Modell für den Landverkehr. Zukunftsweisende und bahnbrechende Veränderungen in der Entwicklung des Schienenverkehrs sind die Folge.
△ Zukünftige Renderings △
Magnetische Levitationstechnologie
Derzeit gibt es weltweit drei Technologien zur „Supermagnetlevitation“.
Elektromagnetische Levitationstechnologie in Deutschland:
Das elektromagnetische Prinzip wird genutzt, um die Schwebebewegung zwischen Zug und Schiene zu realisieren. Derzeit sind die Magnetschwebebahnen in Shanghai sowie die im Bau befindlichen Magnetschwebebahnen in Changsha und Peking mit diesem Prinzip ausgestattet.
Japans Technologie der supraleitenden Magnetschwebebahn bei niedrigen Temperaturen:
Man nutzt die supraleitenden Eigenschaften bestimmter Materialien bei niedrigen Temperaturen (gekühlt auf -269°C mit flüssigem Helium), um den Zug schweben zu lassen, wie zum Beispiel die Shinkansen-Magnetschwebebahn in Japan.
Chinas Hochtemperatur-Supraleitungs-Magnetschwebetechnologie:
Das Prinzip ist im Grunde dasselbe wie bei der Tieftemperatursupraleitung, allerdings liegt die Arbeitstemperatur bei -196°C.
In früheren Experimenten konnte diese magnetische Levitation in unserem Land nicht nur aufgehängt, sondern auch gehalten werden.
△ Flüssiger Stickstoff und Supraleiter △
Vorteile von Hochtemperatur-Supraleitungs-Magnetschwebebahnen
Energiesparen:Levitation und Führung benötigen keine aktive Steuerung oder Fahrzeugstromversorgung, und das System ist relativ einfach. Für die Kühlung von Aufhängung und Führung genügt kostengünstiger flüssiger Stickstoff (77 K), und die Luft besteht zu 78 % aus Stickstoff.
Umweltschutz:Die Hochtemperatur-Supraleitungs-Magnetschwebetechnik ermöglicht statisches Schweben völlig geräuschlos; die Permanentmagnetschiene erzeugt ein statisches Magnetfeld, und das Magnetfeld an den Stellen, an denen die Passagiere es berühren, ist null, sodass keine elektromagnetische Verschmutzung entsteht.
Hohe Geschwindigkeit:Die Schwebehöhe (10–30 mm) kann nach Bedarf angepasst werden, und das System ermöglicht den Betrieb von statisch bis hin zu niedrigen, mittleren, hohen und ultrahohen Geschwindigkeiten. Im Vergleich zu anderen Magnetschwebetechnologien eignet es sich besonders für den Transport in Vakuumleitungen (über 1000 km/h).
Sicherheit:Die Schwebekraft steigt exponentiell mit abnehmender Schwebehöhe an, und die Betriebssicherheit kann ohne Steuerung in vertikaler Richtung gewährleistet werden. Das selbststabilisierende Führungssystem gewährleistet auch einen sicheren Betrieb in horizontaler Richtung.
Komfort:Die besondere „Haftkraft“ des Hochtemperatur-Supraleiters sorgt für die Stabilität der Karosserie in alle Richtungen – eine Stabilität, die für Fahrzeuge kaum zu erreichen ist. Die Fahrgäste erleben während der Fahrt ein Gefühl der Schwerelosigkeit.
Niedrige Betriebskosten:Im Vergleich zu deutschen Magnetschwebebahnen mit konstanter Leitfähigkeit und japanischen supraleitenden Magnetschwebebahnen mit flüssigem Helium bei niedrigen Temperaturen bietet sie die Vorteile eines geringen Gewichts, einer einfachen Struktur sowie niedriger Herstellungs- und Betriebskosten.
Wissenschaftliche und technologische Anwendung von flüssigem Stickstoff
Aufgrund der Eigenschaften von Supraleitern muss der Supraleiter während des Betriebs in eine flüssige Stickstoffumgebung bei -196℃ eingetaucht werden.
Die Hochtemperatur-Supraleitungs-Magnetschwebetechnik ist eine Technologie, die die magnetischen Flussverankerungseigenschaften von Hochtemperatur-Supraleitungsmaterialien nutzt, um eine stabile Schwebe ohne aktive Steuerung zu erreichen.
Der Flüssigstickstoff-Befüllwagen
Der Flüssigstickstoff-Befüllwagen ist ein Produkt, das von Sichuan Haishengjie Cryogenic Technology Co., Ltd. für das Hochtemperatur-Supraleitungs-Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnprojekt entwickelt wurde. Er ist das Herzstück der Magnetschwebebahntechnologie – die Dewar-Befüllung mit Flüssigstickstoff.
△ Feldanwendung von Flüssigstickstoff-Befüllfahrzeugen △
Dank des mobilen Designs kann die Nachfüllung mit flüssigem Stickstoff direkt neben dem Zug erfolgen.
Das halbautomatische Flüssigstickstoff-Befüllsystem kann 6 Dewargefäße gleichzeitig mit Flüssigstickstoff versorgen.
Sechs unabhängige Steuerungswege, jeder Nachfüllanschluss kann einzeln gesteuert werden.
Niederdruckschutz, um das Innere des Dewars während des Nachfüllvorgangs zu schützen.
24V Sicherheitsspannungsschutz.
Selbstdruckbehälter
Es handelt sich um einen selbstdruckbeaufschlagenden Vorratstank, der speziell für die Lagerung von flüssigem Stickstoff entwickelt und gefertigt wurde. Er zeichnet sich seit jeher durch eine sichere Konstruktion, hervorragende Fertigungsqualität und lange Lagerfähigkeit für flüssigen Stickstoff aus.
△ Flüssigstickstoff-Ergänzungsserie △
△ Feldanwendung eines selbstdruckbeaufschlagten Vorratsbehälters △
Projekt in Arbeit
Vor einigen Tagen haben wir mit Experten der Southwest Jiaotong University zusammengearbeitet.
Die weiterführenden Forschungsarbeiten zum Hochtemperatur-Supraleitungs-Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnprojekt wurden durchgeführt.
△ Seminarort △
Es ist uns eine große Ehre, dieses Mal an dieser Pionierarbeit mitwirken zu dürfen. Auch in Zukunft werden wir die Folgeprojekte des Projekts weiterhin tatkräftig unterstützen und alles daransetzen, diesen Fortschritt zu fördern.
Wir glauben
Chinas Wissenschaft und Technologie werden mit Sicherheit erfolgreich sein
Chinas Zukunft ist voller Erwartungen
Veröffentlichungsdatum: 13. September 2021
