DE3926401A1

DE3926401A1 - Elektrisches energie- und verkehrssystem

Info

Publication number: DE3926401A1
Application number: DE3926401A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1991-02-14
Anticipated expiration: 2009-08-11
Also published as: DE3926401C2

Description

Wirtschaftswachstum mit steigenden Umweltschäden ist ana chronistisch. Zur Zukunftssicherung der Menschheit muß eine Wirtschaftsentwicklung angestrebt werden, bei der gleichzeitig die Umwelt repariert und schließlich auf ihren gesunden Ausgangszustand zurückgeführt wird.

Die Umweltschäden beginnen, einen derartigen Umfang anzu nehmen, daß bereits ein Wachsen des Meeresspiegels wahr nehmbar ist, daß sich Klimazonen verschieben und aufgrund des Klima-Ungleichgewichts Naturkatastrophen in einer bisher unbekannten Größenordnung auftreten.

Physiker in Europa, den USA, der UdSSR und Japan, denen der Arbeitsfreiraum blieb, dem Fortbestand der Menschheit dienende Sachgebiete zu bearbeiten, weisen zwei Wege, mit denen diesem sich bereits entwickelnden Unheil begegnet werden kann:
A. Photovoltaik, die direkte Umwandlung von Sonnenstrahl- Energie in elektrischen Strom, deren Wirkungsgrad in wenigen Jahren die globale Anwendung möglich macht
B. Supraleitung, also eine bei technisch-wirtschaftlich erzielbar niedriger Temperatur widerstandsfreie Strom führung.

Diese Erkenntnisse für ein elektrisches Energie-System an gewendet, hat keine andersgearteten nachteiligen, die Umwelt belastende Folgen. Nur würde es beispielsweise einen erheb lichen Aufwand erfordern, und insofern sogar wiederum bio logische Nachteile mit sich bringen, wenn wegen der Zugäng lichkeit überirdisch verlegter Leitungen mit Kühlsystemen, welche in regelmäßigen Abständen auf der Strecke von den Energie-Erzeugerzonen (Wüstengürtel der Erde) zu den Ver brauchsräumen Verdichterstationen aufweisen müssen, ange ordnet werden müssen.

Nach einer Schätzung kann unter Ausnutzung der Sonneneinstrah lung im geographisch zugänglichen und wirtschaftlich auswert baren Wüstengürtel der Erde schon bei einem Umsetz-Wirkungs grad Strahlung/elektrische Energie von einem Viertel (heute 16%) der heutige, durch Verbrennung von Kohle, Öl, Erdgas und Uranumwandlung aufgebrachte Energiebedarf durch direkt gewonnene elektrische Energie ersetzt werden. Voraussetzung dabei ist, daß die Stromzuführung zu den Verbraucherzentren durch Supraleitung mit Stickstoffkühlung erfolgen kann.

Eine Energieübertragung zu schaffen, bei der die genannten Nachteile nicht auftreten, ist Aufgabenstellung Teil I vor liegender Erfindung.

Schadstofferzeuger größten Ausmaßes stellt der Personen-, Güterstraßen- und -bahnverkehr dar. Hinzu kommen die unglück lichen sozialen Auswirkungen des Automobilverkehrs, durch welchen zunehmend chaotische Straßenverkehrsverhältnisse ge schaffen werden. Der Straßenverkehr fordert in Europa in den vier größten Ländern im Durchschnitt 8000 Tote pro Jahr und Land, insgesamt 50 000. Hinzu kommen hunderttausende von Verletzten, deren Lebensqualität stark beeinträchtigt ist. Außer Schadstoff- und Unfallschäden wird durch die zunehmende Straßenfläche wertvolles Kulturland betoniert mit der Folge einer biologischen Schädigung der gesamten Landschaft. Auto bahnen und Eisenbahnschienenstrecken stellen dichte ökolo gische Zäune dar, welche beseitigt werden müssen.

Der Schienenverkehr in Europa ist im Gegensatz zum Straßen verkehr nicht ausgenutzt und muß in allen Ländern subven tioniert werden. Als Kompromiß propagieren viele Länder den sogenannten Huckepack-Lastenverkehr. Aus vielen Gründen setzt sich dieser nicht durch, so daß er, bezogen auf den gesamten LKW-Verkehr niemals ins Gewicht fallen wird.

Magnetbahnen sind durch Anwendung der zuerst in der CH-PS 5 44 681 vorgeschlagenen Langstatortechnik technisch möglich geworden. Sie eignen sich jedoch nicht für den Güterverkehr, weil in ihrer jetzigen Technik keine Weichen, geschweige Ver schiebebahnhöfe möglich sind. Ihr Rendez-vous-Verkehrssystem schränkt zudem die Transportkapazität auf ein unwirtschaft liches Minimum ein. Außerdem ist der Nachweis für den Einsatz bei strengen Winterverhältnissen nicht erbracht und auch nicht erbringbar. Die durch die CH-PS 5 44 681 bekannte Magnetbahn anlage in Richtung Wirkungsgradverbesserung, Umsetzung, Zu führung und Absetzung in den Be- und Entladeeinrichtungen weiterzubilden, ist Aufgabenstellung Teil II vorliegender Erfindung.

Das elektrische Energie- und Verkehrssystem der Erfindung sieht eine ausschließlich in Einbahntunnels geführte, stetig umlaufende Magnetbahn vor, wobei in den Tunnels in getrennten Schächten die gekühlten elektrischen Leitungen geführt sind.

Da die zumeist in Aufschüttungen untergebrachten, getrennt nebeneinander angeordneten Magnetbahntunnels seitlich ver schließbare Zugänge aufweisen, können die durch Supraleitung erfolgenden Stromführungen überwacht werden. Eine Wartung der Kühlanlagen kann dadurch gewährleistet werden.

Die Magnetbahnanlage des elektrischen Energie- und Verkehrs systems wird erfindungsgemäß ausschließlich in parallel zu einander angeordneten Tunnels betrieben. Durch die infolge enger Koppelung der Paletten dichte Folge von Behältern wird die in die Tunnels geführte Luft in Fahrtrichtung bewegt, wodurch der Luftwiderstand je Behälter reduziert, somit der Gesamtwirkungsgrad der Anlage verbessert wird. Erfindungsgemäß wird die längs der Tunnelröhren trans portierte Luft an den Be- und Entladestationen in gegen überliegende Tunnelröhren weitergeleitet, um deren kine tische Energie auszunutzen.

Da im Gegensatz zu heute angewendeten Transportsystemen, bei denen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge einen wesentlichen Teil des Energieaufwandes ausmachen, diese Vorgänge bei dem Verkehrssystem der Erfindung nicht auf treten und die Bewegung der Transportbehälter schwebend, also ohne gleitende oder rollende Reibung erfolgt, kann mit diesem System ein bisher nicht erzielbar hoher Wir kungsgrad erreicht werden. Auch beim Zuführen, Ab- und Um setzen der Personenkabinen und Güterbehälter tritt kein Ver lust auf, weil diese Vorgänge Rekuperationsvorgänge dar stellen.

Überschläglich gerechnet kann bei genereller Einführung des Verkehrssystems, wodurch der bisherige Eisenbahn- und Automobilfernverkehr in Fortfall kommen kann, 75% der bis her dafür aufgewendeten Energie eingespart werden.

In den Abbildungen sind Skizzen der Erfindung veranschaulicht.

In Fig. 1 ist eine Streckenführung zwischen zwei Stationen dargestellt. Fig. 2 zeigt einen in Fig. 3 mit A-B gekennzeich neten Längsschnitt durch eine Verkehrsstrecke bei Eintritt in eine Station, und Fig. 3 den in Fig. 2 mit C-D gekenn zeichneten Querschnitt. Schließlich ist in Fig. 4 das Um setzen eines Behälters in einer Station dargestellt.

In Fig. 1 sind zwei Stationen 1 ₁ und 1 ₂ angenommen, wobei in der Station 1 ₁ nur aus zwei Richtungen abgesetzt, in zwei Rich tungen zugeführt und in zwei Richtungen umgesetzt werden kann, während in der Station 1 ₂ aus drei Richtungen abgesetzt, in drei Richtungen zugeführt und in sechs Richtungen umgesetzt werden kann. Mit 2, Kreisbogen 3 und 4 ist der eine, und mit 6, Kreisbogen 7, 5 der zweite Doppelbahnstrang der Station 1 ₁ gekennzeichnet. Die Linien 8 und 9 deuten die Luftkanäle an, welche die Tunnels der Stränge 2 mit 5 sowie 6 mit 4 verbinden.

In der Station 1 ₂, aus der in sechs Richtungen ausgefahren werden kann, sind die Stränge 5 und 6 durch den Kreisbogen 10 miteinander verbunden, außerdem die Stränge 11, 12 durch Kreisbogen 13 und 14, 15 durch Kreisbogen 16. Luftkanal 17 verbindet die Tunnels der Stränge 5 und 12, Luftkanal 18 verbindet Stränge 14 und 6 und Luftkanal 19 Stränge 11 und 15.

Kommt nun beispielsweise ein Behälter 20 (Fig. 2, 3) auf dem Strang 2 in die Station und ist für die Weiterfahrt über Strang 12 der Station 1 ₂ programmiert, so wird er in der Station 1 ₁ vom Kreisbogen 3 auf Kreisbogen 7 umgesetzt und über Strang 5 in den Kreisbogen 10 geführt, von wo er auf Kreisbogen 13 umgesetzt und auf den Strang 12 gebracht wird.

Die Einfahrt des Behälters 20 von Strang 5 in den Kreisbogen 10 ist in Fig. 2 veranschaulicht. Über den Behälter 20, der sich bereits im Raum der Station 1 ₂ befindet, wird die mit Behältergeschwindigkeit im Tunnel des Stranges 5 strömende Luft in den Luftkanal 17 geführt. Von dort wird die Luft in den Tunnel des Stranges 12 geleitet, in welchem sich die Be hälter mit derselben Geschwindigkeit in gleicher Fahrtrich tung bewegen.

In den Abbildungen 2 und 3 ist auch der Magnetbahnaufbau zu erkennen. Die im gleichen Abstand bewegten Paletten 21, welche die Behälter 20 tragen, weisen die Tragbügel 22 auf, welche im entsprechenden Abstand gehalten und elektromagnetisch ge trieben und geführt an der die Langstatorwicklungen tragenden Betonfahrwegen 23 entlangschweben.

Auf den durch Tore zugänglichen Tunnelseiten ist eine Begeh plattform 24 angebracht, unter der die gekühlten elektrischen Stromleitungen in einem zugänglichen Schacht 25 untergebracht sind.

In Fig. 4 ist das Umsetzen eines Behälters dargestellt. In der Zeichnung ist mit 26 das als Metallgitter ausgeführte Karussell, in welchem die Zuführbahnen für die Behälter zu den Fahrstrecken 29 und 30 angeordnet sind, bezeichnet. Bei einer Zuführung wird der Behälter im Zentrum des Karussells mit Greifern angehoben und entsprechend der auftretenden Zentrifugalwirkung in Schräglage gebracht und auf die vom Rechner bestimmte Palette gesetzt.

Beim Vorgang des Umsetzens, der in der Zeichnung dargestellt ist, wird der Behälter von schräggestellten Greifern 28 von seiner Palette abgehoben, wobei die nicht mit dargestellte Verriegelung mit der Palette gelöst wird. Das radiale sowie axiale Verschieben erfolgt dann in Pfeilrichtung.

Im vorliegenden Beispiel ist der mit den Langstatorwicklun gen ausgerüstete Betonfahrweg im Querschnitt schwalbenschwanz förmig ausgebildet.

Das Karussellgitter weist Fortsätze 31 auf, an denen es mag netisch schwebend gehalten wird und synchron mit der Bahn geschwindigkeit umläuft.

Im vorliegenden Beispiel sind die Paletten 21 durch faserver stärkte Gummibahnen-Abschnitte 27 miteinander verbunden.

Claims

1. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausschließlich in Einbahntunnels (5, 6) geführte, stetig umlaufende Magnetbahn-Transportanlage (20 bis 23) vorgesehen ist und in den Tunnels in getrennten Schächten (25) die ge kühlten, durch Supraleitung erfolgenden Stromführungen zum Betrieb der Magnetbahn und für weitere Zwecke unter gebracht sind.

2. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem nach Anspruch 1, deren Magnetbahn-Transportanlage durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

a) im Fahrweg eingebauter Antriebsmotor-Wechselstrom- Primärteil,
b) mit gleicher Geschwindigkeit in geregeltem Abstand voneinander, ausschließlich in Tunnels bewegte, durch Magnete getragene und geführte Tragpaletten (21) deren an ihnen befestigte Magnete gleichzeitig als Erregermagnete zum Vortrieb dienen
c) Umsetzungen, Zuführung und Absetzung der beim Transport mit den Tragpaletten lösbar formschlüssig verbundenen Personenkabinen und Güterbehälter (20) durch eine mit den Tragpaletten synchron umlaufende Karussell-Be-, Ent- und Umladeeinrichtung (26)
d) Abführung der durch die Transportbehälter horizontal bewegten Luftsäule in den Be-, Ent- und Umladestationen (1, 2) an den Tunnelausgängen durch Luftkanäle (17), welche die Luftsäule in gegenüberliegende Tunneleingänge führt.

3. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (21) durch mechanische Glieder verbunden sind.

4. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (21) durch quer elastische Glieder, beispielsweise faserver stärkte Gummibänder oder Bandabschnitte (27), verbunden sind.

5. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (21) durch Sensoren mit optischer, echo- oder Laserwegmessung auf gleichem Abstand gehalten werden.

6. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung und Absetzung der Personenkabinen und Güterbehälter zur syn chron umlaufenden Karusselleinrichtung (26) im Zentrum des Karussells erfolgt.