Je weniger Reibung wirkt, desto schneller lässt es sich gleiten. So sind rasante Abfahrten von Skifahrern und Snowboardern erst mit den wässrigen Gleitschichten unter den Kufen möglich. Nach einem ähnlichen Prinzip könnten auch Schnellzüge von diesem Effekt profitieren und mit deutlich weniger Widerstand als bisher über die Schienen gleiten. Diese Idee präsentieren amerikanische Forscher im Fachblatt “Physical Review Letters” . Höhere Reisegeschwindigkeiten bei geringerem Energieverbrauch wären auf diese Weise kein Problem mehr.
“Unsere Arbeit zeigt, dass mit Luft oder Wasser gefüllte poröse Schichten Lasten tragen können, die eine Million größer sind als es Theorien vorhersagen, die beruhend auf klassischer Schmierung beruhen”, sagt Sheldon Weinbaum von der City University von New York. So bilden sich unter dem Gewicht eines Snowboarders für wenige Sekunden hauchdünne Luftkissen unter den Kufen, auf denen sich fast reibungsfrei ins Tal gleiten lässt.
Dünne, löchrige Materialien, ähnlich aufgebaut wie Gänsedaunen, könnten nach dem gleichen Prinzip Luftschichten aufbauen und einen ganzen, tonnenschweren Schnellzug tragen. Bei Labormessungen mit lockerem Schnee erkannten die Forscher, dass unter Last die Luft aus dem Schnee herausgedrückt wird und das effektive Schwebekissen für ein bis zwei Sekunden bildet. Hochgerechnet auf das 50-Tonnen-Gewicht eines Zuges könnte eine Schiene, die mit einem federartigen, lufthaltigen Material beschichtet wird, den gleichen Effekt haben. Eine Bedingung dafür ist jedoch eine ausreichend hohe Geschwindigkeit des Zuges. Denn auch der Snowboarder versinkt tiefer im Schnee, je langsamer er fährt. “Der Zug könnte gleiten wie ein Schlitten”, sagt Weinbaum voraus.
Statt teurer Gänsedaunen könnten auch synthetische Materialien mit vergleichbaren Eigenschaften für die Schienen genutzt werden. In weiteren Experimenten wollen die Forscher ihre Idee überprüfen. So bauen sie derzeit am Prototyp einer Schiene, die mit einer entsprechenden porösen Schicht ausgestattet ist. “Wir sind bereits in den Laden gegangen und haben uns die Kopfkissen mit passender Füllung gekauft”, sagt Weinbaum. Wird die Theorie bestätigt, können Bahntechniker auf eine energiesparende Schienenvariante für Schnellzüge hoffen.
Jan Oliver Löfken
