DE4100475A1 - Condensations - rohr - passage als umweltgerechtes schnellverkehrsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrbahn, die Gestaltung der Röhre und des Vehikels, den Antrieb durch Abdampf sowie die Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Vakuums in der Röhre durch Kondensation zwecks Vermeidung eines Strömungs­ widerstandes. Sie betrifft ein Hochgeschwindigkeits- Verkehrsmittel für große Nutzmassen, welches vergleichs­ weise minimalen Energieverbrauch pro Massen- und Geschwin­ digkeits-Einheit hat, ohne Lärm und Schadstoffemission und ohne Behinderung durch das Wetter betrieben werden kann.

Stand der Technik

Es sind Verfahren bekannt, wie die vier Verlustkategorien für Verkehrsmittel einzuschränken sind

• 1. Roll- oder Gleitwiderstand
• 2. Strömungswiderstand
• 3. Beschleunigungsaufwand und Verlust beim Bremsen
• 4. Innere Verluste beim Antrieb und der Energiegewinnung

Beispiele für gute Lösungen zur Beschränkung der Verlust­ kategorien sind

• zu 1: Magnetbahn oder das System Rad-Schiene
• zu 2: Gute c_W-Werte der Autos, große Flughöhen bei kleinen Luftdichten
• zu 3: Stromrückspeisung beim Bremsen von Straßenbahnen
• zu 4: Große Energieerzeugungsanlagen, großer thermischer Wirkungsgrad durch niedriges Niveau der Abfallenergie, wenig Energieumwandlungen

Die genannten Probleme der Wirtschaftlichkeit wurden früher nur am ökonomischem Erfolg gemessen. In der Gegenwart erzwingt der ökologische Aspekt radikale Änderungen.

Die Lärmbelästigung durch Verkehrsmittel und das Absterben der Wälder und Fluren infolge Schadstoffausstoßes sind nur vordergründige Symptome.

Der Treibhauseffekt in der Erdatmosphäre infolge Schad­ stoffemissionen erzwingt nicht nur eine Verminderung son­ dern eine Unterlassung der Verunreinigungen.

Die unentbehrliche Erzeugung von mechanischer oder elektri­ scher Energie aus Wärme ist naturgesetzlich verbunden mit der Weitergabe der gesamten erzeugten Energie an die Umwelt; d. h. einmal wird gemäß des II. Hauptsatzes der Thermodynamik der größte Teil der erzeugten Energie als Abwärme während der Energieerzeugung an die Umwelt ab­ geführt und zum anderen wird die Nutzenergie durch ihre Verwertung und bei ihrem "Verbrauch" ebenfalls an die Umwelt abgegeben.

Beispiel

Wenn der Motor eines Verkehrsmittels während einer einstündigen Fahrt 100 kW leistet, d. h. wenn das Verkehrsmittel 100 kWh verbraucht um den Luftwiderstand, Fahrwiderstand usw. zu überwinden, dann müssen dem Motor ca 350 kWh Treibstoffenergie zugeführt worden sein. Davon gehen 250 kWh sofort bei der Energieumwandlung durch den Auspuff, Kühler usw. in die Umgebung, während die 100 kWh der sogenannten Nutzenergie die Umgebung erst danach auf­ heizen und durch Umwandlung der Luftwirbel, Fahrbahn­ verformung, Radverformung usw. über Wärme in die innere Energie der Umgebungsmedien übergehen.

Gesetzliche Zwänge zur Einschränkung des Energieverbrauches werden zukünftig drastisch verstärkt werden müssen, um die Existenz des Menschen zu sichern. Die Aufrechterhaltung des Verkehrs ist für Industrieländer aber ebenfalls Exi­ stenzgrundlage.

Die Kritik des Standes der Technik

soll hier nicht zuerst am Hergebrachten angesetzt werden sondern am theoretisch Möglichen:
Die Fortbewegung eines Körpers beliebiger Masse in der Ebene bedarf naturgesetzlich keiner Arbeit. Der Energie­ aufwand zur Beschleunigung kann beim Abbremsen zum Still­ stand zurückgewonnen werden. Die Verlustkategorien 1, 2, 3 beruhen auf grundsätzlich vermeidbarer Reibung.

Das Streben nach hoher Geschwindigkeit im Verkehr ist nicht nur wegen der Zeitersparnis sinnvoll sondern auch. um auf engen Passagen eine große Durchlaßfähigkeit zu erreichen. Die Strömungsreibung (z. B. der Luftwiderstand) steigt aber etwa quadratisch mit der Geschwindigkeit.

Patentiert sind Rohrbahnen, die durch Vakuum oder durch Luftströme mit der Geschwindigkeit der Verkehrsmittel die angerissenen Probleme lösen wollen.

So wird in den deutschen OS 23 38 728 und OS 36 31 377 eine Magnetbahn in einer Vakuumröhre vorgestellt, der Energie­ aufwand zum Abpumpen der Luft jedoch nicht berücksichtigt.

Die deutsche OS 25 24 891 schlägt vor, die Röhre mit über­ hitzten oder gesättigten Wasserdampf zu füllen und erwartet aufgrund einer mittleren Temperatur von 16°C ein Vakuum mit einem absolutem Druck von 0,018 bar. Die technische Reali­ sierung zur Erhaltung des Vakuums wird nicht angegeben. Ebenda wird auch die Rückführung der kinetische Energie vorgeschlagen, aber mit einer technisch unzureichenden hydraulischen Anordnung.

Die deutschen OS 21 63 947 und OS 34 06 495 lassen die Fahrzeuge im permanenten Luftstrom treiben, berücksichtigen jedoch nicht den Energieaufwand zur Überwindung der Wandreibung.

Auch die deutsche OS 39 04 766 stellt eine Rohrbahn mit luftreduziertem Röhreninneren vor, ohne die energetische Seite der Vakuumerzeugung zu lösen.

Die praktisch ausgeführten Hochgeschwindigkeitszüge, z. B. der französische TGV, der deutsche ICE, der japanische Shinkansan u. a. haben folgende vermeidbare Nachteile:

• 1. Der Luftwiderstand ist exponentiell mit der Geschwindig­ keit angestiegen und verbraucht den größten Teil der Nutzenergie.
• 2. Die Energieerzeugung in der Lokomotive ist entweder mit Schadstoffemission verbunden oder es wird hochwertige Elektroenergie verlustbehaftet umgewandelt.
• 3. Die bewegten Massen werden erhöht durch den Massenanteil der Antriebs- und Bremsaggregate, die so von der Nutzlast abgehen.
• 4. Die Energieübertragung zwischen Rad und Schiene ist problematisch und läßt nur kleine Beschleunigungen und Verzögerungen zu.
• 5. Wegen des hohen Luftwiderstandes ist eine Vergrößerung der Stirnfläche und damit auch der Spurweite praktisch undurchführbar. Somit ist eine echte Entlastung der Straße durch Huckepackverfahren für LKW und PKW, welches Umlade­ zeiten und Umladekosten einsparen könnte, wirtschaftlich wenig sinnvoll.

Problem

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Energieverbrauch eines Hochgeschwin­ digkeits-Verkehrsmittels durch Reduzierung des Strömungs­ widerstandes auf ca 2% mittels Errichtung eines Vakuums zu senken; das Problem; wie dieses Vakuum zu erzeugen und zu stabilisieren ist und wie der Übergang zwischen Normal­ umgebung und Vakuumraum zu bewerkstelligen ist.

Ferner liegt das Problem zugrunde, Schadstoff und Lärm­ emission zu vermeiden und so den Güter- und Personentrans­ port in beliebiger Intensität auch dann zu ermöglichen, wenn andere Verkehrsmittel nur limitiert betrieben werden dürfen.

Erzielbare Vorteile

Die mit der Erfindung erzielten Vor­ teile beziehen sich auf den Fern-Schnellverkehr.

Frischgemüse und Obst, was jetzt auf Trucks quer und längs durch Europa rollt, könnte dann zusammen mit den Fahrzeugen auf die Condensations-Rohr-Passage (coropa) umgeladen werden. Die Urlauber, die mit ihrem Pkw 1000 km zum er­ wünschten Ferienziel fahren, könnten zusammen mit ihrem PKW diese 1000 km in 3 h absolvieren.

Flugreisende, die über die Hälfte der Reisezeit mit Zu- und Abfahrt, Start und Landung verbrauchen, wären mit der coropa schneller und bequemer am Ziel. Nebel, Glatteis oder Sturm beeinflussen nicht deren Betrieb.

Entführungen sind nicht möglich und auch die Drohung mit einem Bombenanschlag würde keine totale Katastrophe be­ inhalten sondern einen Teilschaden.

Trotz Hochgeschwindigkeit wäre, -auch bei Unglücksfällen, z. B. Erdbeben, - der Schadensumfang geringer als bei einem heutigen Zugunglück.

Aber auch weniger wertvolle Stückgüter im Container oder Schüttgüter sind zur maximalen Auslastung der Passage gefragt, wenn die hohen Investitionen erst einmal aufge­ bracht sind, denn die Betriebskosten werden niedrig sein.

Ein volkswirtschaftlicher Nutzen der Erfindung wird durch folgenden Vergleich sichtbar: Der Aufbau eines Netzes von Condensations-Rohr-Passagen erfordert Mittel und Arbeitskräfte in einem Ausmaß, welches vergleichbar ist mit dem für die Errichtung des Eisenbahn­ netzes im vorigen Jahrhundert und des Autobahnnetzes in diesem Jahrhundert.

Die Verminderung der Rüstungsproduktion läßt heute schon die Vielgestaltigkeit der Probleme der Konversion erkennen. Es ist weder möglich, alle dort Beschäftigten zu entlassen noch sinnvoll, die Produktionsergebnisse in den individuel­ len Konsum zu lenken.

Die Bewahrung der Umwelt durch großzügige technische Lösun­ gen ist notwendig.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Vehikel bewegt sich in einer Röhre wie der Kolben einer Kondensations-Dampf­ maschine im Zylinder während eines Hubes.

Auf der Vorderseite des Vehikels ist ein Vakuum, auf der Hinterseite einströmender und expandierender Nieder­ druckdampf.

Die Röhre gewährleistet die Führung und verhindert den Druckausgleich.

Für eine Verkehrsrichtung ist eine Röhre erforderlich, für den Gegenverkehr eine andere. Eine Passage besteht also aus mindestens zwei Röhren.

Der Verfahrensablauf von einer Station zu einer weit ent­ fernten Zielstation ist etwa so:
Das Vehikel steht auf einem Eisenbahngleis großer Spurweite und wird in der umgebenden Luft normal mit Gütern und Personen beladen,dann hermetisch verschlossen und anschlie­ ßend von einer Rangierlok, - da das Vehikel über keinen eigenen Antrieb verfügt, - in eine Viermedienschleuse (4MS) geschoben.

Nachdem die Lok die Schleuse wieder verlassen hat, wird dieser Ausgang verschlossen, das Vehikel mechanisch auf den Schienen festgehalten, damit das jetzt einströmende Wasser durch Auftrieb oder Wirbel keine Lageveränderung bewirken kann.

Durch das Wasser wird die Luft völlig verdrängt und ent­ weicht durch Entlüftungsventile.

Anschließend wird der Antriebsdampf eingelassen (Abdampf aus einer großen Dampfturbine), der Unterdruck gegenüber der Atmosphäre hat (ca 0,5 bar) und gleichzeitig über große Kreiselpumpen das Wasser in das Bassin zurück­ gefördert, aus dem es entnommen worden ist.

Wenn die 4MS mit Dampf gefüllt ist und die Wasseröffnungen verschlossen sind, kann das Schott geöffnet werden, welches in Startrichtung die 4MS vom Beschleunigungsabschnitt der Richtungs-Verkehrsröhre trennt.

Der Beschleunigungsabschnitt ist mehrere Kilometer lang und steht zu diesem Zeitpunkt unter Vakuum. Nur in seinem Anfangsbereich, wo die Geschwindigkeit des Vehikels noch gering ist, dürfen noch Weichen oder stärkere Krümmungen vorgesehen sein.

Alle Seitenöffnungen für die Kondensatoren und für die Schienenzusammenführungen aus den anderen 4MS sind verschlossen.

Geöffnet ist das Schott, welches den Beschleunigungs­ abschnitt von dem antriebsfreien Abschnitt der Röhre trennt.

Geöffnet sind auch alle Kondensatoröffnungen zur Röhre im antriebsfreien Abschnitt, so daß die in der Startphase entstehenden Spaltverluste, die durch Überströmen von Dampf zwischen Vehikel und Röhrenwand entstehen, abgesaugt werden und dadurch das Vakuum in Fahrtrichtung erhalten bleibt.

Solange der Antriebsdampf über die 4MS nachströmt, bleibt die Druckdifferenz vor und hinter dem Vehikel etwa konstant und erteilt eine konstante Beschleunigung.

Nach Abschließen des Dampfströmventils expandiert der Dampf mit sinkendem Druck, die Beschleunigung des Vehikels wird kleiner bei steigender Geschwindigkeit (vergl Fig. 5).

Sobald nach Erreichen der vorausberechneten Höchstgeschwin­ digkeit das Schott am Ende des Beschleunigungsabschnittes überfahren ist, schließt dieses hinter dem Vehikel und sofort öffnen die außerhalb der Röhre arbeitenden Kondensa­ toren ihre Verbindungsluken zum Beschleunigungsabschnitt.

Sie saugen den Antriebsdampf ab und kondensieren ihn.

Dabei entsteht wieder ein hochgradiges Vakuum, wie es von den Dampfturbinenkondensatoren bekannt ist.

Wenn das Vakuum annähernd erreicht ist, schließt das Schott an der Startseite der 4MS (die 4 Medien sind: Luft, Wasser, Antriebsdampf, Vakuum) und diese kann das nächste Vehikel nach Öffnen des Schottes der gegenüberliegenden Seite aufnehmen.

Das gestartete Vehikel fährt unterdessen mit hoher Ge­ schwindigkeit in hochgradigem Vakuum antriebsfrei weiter.

Der antriebsfreie Abschnitt kann je nach Bedarf unterbro­ chen werden von kürzeren Beschleunigungs- oder Brems­ strecken.

Deren Hauptaufgabe besteht darin, gemäß den Signalen aus einer zentralen Steuerung den Fahrplan des Vehikels mit einer Toleranz von wenigen Sekunden zu gewährleisten.

Bremsstrecken können auch notwendig sei, um unvermeidbare Kurven in der geographischen Führung der Passage belästi­ gungsarm mit kleiner Geschwindigkeit durchfahren zu können (Zentrifugalbeschleunigung).

Zwischenbeschleunigungen können den Zweck haben, eingebüßte Geschwindigkeit wieder aufzufrischen. Die Ursachen einer verminderten Geschwindigkeit können unterschiedlich sein:. Reibungsverluste, Energieentnahme für den Eigenbedarf des Vehikels, vorherige Bremsung, geodätische Höhendifferenz.

Die in den Bremsstrecken dem Vehikel entzogene kinetisch Energie kann erfahrungsgemäß zu etwa 60% in das Stromnetz zurückgespeist werden, nachdem sie mit Lineargeneratoren zurückgewonnen wurde.

Die Abschnitte für die Zwischenbeschleunigung sind beid­ seitig von Schotten begrenzt.

Das erste durchfahrene Schott muß ein Schnellschlußschieber sein, der sofort nach überfahren schließt. Aber schon während des Schließvorganges strömt seitlich des fahrenden Vehikels Dampf in die Röhre, der nicht entgegen der Fahr­ trichtung durch den Schnellschlußschieber entweichen soll.

Die Zwischenbeschleunigungsstrecken sind kürzer und weniger energieintensiv als die Beschleunigungsstrecke am Start. Ihre Funktion ist aber gleich. So schließt also das zweite Schott am Ende der Beschleunigungsstrecke sofort nach Überfahren und gleichzeitig öffnen sich die seitlichen Luken im Beschleunigungsabschnitt zu den Kondensatoren, die das Vakuum wieder herstellen.

Der Vorgang ist beendet, wenn die beiden Begrenzungsschotte wieder geöffnet sind. Erst dann kann die zentrale Steuerung den Abschnitt für ein folgendes Vehikel frei melden.

Wenn sich das gestartete Vehikel der Zielstation nähert und dort halten soll, wird nach Eintritt in den Bremsabschnitt die Bremsung ausgelöst.

Sie geht dadurch vonstatten, daß die zentrale Steuerung einen im Boden der Röhre installierten Lineargenerator aktiviert.

Die wesentlichen Teile des Lineargenerators befinden sich im Fundament der Röhre.

Die beiden Schienen des Fahrgleises einschließlich der verbreiterten Stahlunterlagen bilden die beiden obererdigen Pole, die magnetisch durch das fahrende Vehikel verbunden werden.

Die Gegenpole liegen unter den Schienen im Fundament und sind unterirdisch durch Stahlschwellen verbunden. Jede Stahlschwelle erhält eine Wicklung und wirkt als Solenoid. Zwischen den obererdigen Polen und den Gegenpolen im Funda­ ment sind die Kupferleitungen, in denen das Wanderfeld einen Strom induziert, der nach außen abgeführt werden kann.

Die Stärke des Magnetfeldes wird von der zentralen Steue­ rung durch die Stromstärke in den Wicklungen der Solenoide als eine Funktion der Lage und Geschwindigkeit des Vehikels vorgegeben.

Die gebündelten Magnetlinien laufen von einem Pol der magnetisch parallel geschalteten Solenoide durch die Kupferleitungen, durch Stahlauflage und Fahrschiene der einen Seite, durch die Räder des Vehikels, durch die Achse oder andere Stahlteile zur anderen Seite des Vehikels. Von dort kehren sie wieder über die Räder, die Fahrschiene zum anderen Pol des Solenoids zurück, wobei sie auch auf der zweiten Seite durch die Kupferleitungen zwischen den Polen verlaufen.

So entsteht durch das fahrende Vehikel ein Wanderfeld, was die ruhenden Kupferleitungen schneidet. Dadurch "kleben" die Räder am Gleis umso mehr, je stärker das Magnetfeld ist.

Im Bremsabschnitt wird laufend die Geschwindigkeitsabnahme des Vehikels gemessen und die Intensität der Bremsung so gesteuert, daß das Vehikel hinter der Bremsstrecke mit nur kleiner Geschwindigkeit über Weichen fährt, um so für eventuell nachfolgende Durchläufer-Vehikel die Bahn frei zu machen.

Eine Rangierlok bringt dann das Vehikel in eine freie 4MS.

Nach dem Schließen des Eingangsschottes kann belüftet werden. Das Eindringen atmosphärischer Luft in den Raum der 4MS kann zur Rückgewinnung einer nennenswerten Energiemenge benutzt werden.

Nach vollzogenem Druckausgleich kann das Vehikel von einer anderen Rangierlok durch eine geöffnete Seitenluke der 4MS auf ein Entladegleis im Bahnhof gezogen werden.

Die Gestaltung der einspurigen Richtungsröhre (kurz "Röhre" genannt) wird in erster Linie durch die Forderung nach einem Vakuum geprägt.

Absolute Dichtheit gegen eindringende Luft ist aber nur ein Merkmal, was sich aus der ersten Forderung ergibt.

Ein zweites Merkmal ist der notwendige Widerstand gegen die Belastung durch den äußeren Luftdruck. Dieser Widerstand wird durch die Druckfestigkeit und die Stabilität gegenüber Beulung realisiert.

Ein drittes Merkmal liegt in der Herstellung des Vakuums selbst.

Eine zweite Forderung zielt auf eine geringe Wärme- Speicherfähigkeit der Röhre. In dem diskontinuierlichen Betrieb soll die Abdampftemperatur nicht durch die kalte Röhre erniedrigt und zum anderen die niedrige Temperatur des Vakuums (im Naßdampfbereich sind Druck und Temperatur naturgesetzlich fest gekoppelt) nicht durch eine erwärmte Röhre erhöht werden.

Drittens besteht noch ein physikalisch-ökonomischer Zusammenhang.

Je größer die Querschnittsfläche der. Röhre gewählt wird, desto kleiner braucht die Druckdifferenz zu sein, welche die Massenbeschleunigung erwirkt, desto min­ derwertiger darf also der Abdampf sein. Der niedrige Preis von Abdampf kleinen Druckes und großer Dampfnässe hat seine Ursache in den hohen Aufwendungen des Turbinenbaues für seine Verwendung.

Schließlich sind noch folgende Aspekte zu beachten: Die Röhre muß das Gleis aufnehmen und dessen Belastung auf den Untergrund übertragen.

Die Röhre muß not-belüftbar sein, wenn die hermetische Abdichtung des Vehikels Schaden genommen hat.

Die Röhre muß auch außerhalb der Bremsstrecken überall in der Lage sein, eine Notbremsung zu realisieren. (Eine Bremsung der Schienenräder des Vehikels ist bei den ange­ strebten Geschwindigkeiten beinahe wirkungslos.) Darüber hinaus müssen Schalldämmung nach außen, wirtschaft­ liche Herstellung, die Inbetriebnahme, Inspektion und Instandhaltung berücksichtigt werden.

Da in den Abschnitten für die Beschleunigung des Vehikels, für die Bremsung und für den antriebsfreien Lauf spezielle Forderungen bestehen, werden diese Röhrenabschnitte auch unterschiedlich gestaltet.

Alle Forderungen finden nun in einer Gestaltung ihren Niederschlag, die im folgenden gegliedert dargestellt wird: Die Röhre erhält innen eine Kontur, die von einem Kreis nur an einzelnen Stellen unwesentlich abweicht, z. B. durch das Gleis und dessen Fundament.

In radialer Richtung sind mehrere Schichten vorgesehen, in axialer Richtung mehrere Abschnitte und Einzelheiten.

Schichten

Die tragende Schicht ist im Querschnitt ein Kreisring aus Beton, dessen Eigenschaften durch Stahlbewehrung oder Spannbetonelemente im Fundamentbereich verbessert werden können.

Wenn man für die Wandstärke der tragenden Schicht festig­ keitsmäßig eine mehr als zehnfache Sicherheit ansetzt, kommt man auf technologisch gut herstellbare Werte sowohl für die Gleitschalungsbauweise als auch für die Montage von Formelementen. Bei diesen Wandstärken sind dann auch die Stabilitätsprobleme unwesentlich.

Im Fundamentbereich wird diese Kreisringbetonröhre verstärkt, um das Gleis aufzunehmen und die Last auf die Gründung zu übertragen.

Die Betonröhre enthält auf beiden Seiten jeder Schiene Rinnen, die das Tropfwasser zu den Kondensatabzugsstellen leiten.

Nach außen folgt nun eine Abdichtungsschicht der Betonröhre gegen das Eindringen von Wasser. Montagespalten oder Her­ stellungsrisse werden ausgegossen und ein wasserbeständiger Anstrich vorgenommen.

Dann folgt nach außen ein Wassermantel. Dieser ist in axialer Richtung in Unterabschnitte eingeteilt. Jeder Unterabschnitt enthält einen Wasserzulauf, ein Entlüftungsventil, Temperatursensoren gegen eine mögliche Vereisung, eine Wasserstandsregelung mit Wasserverbrauchs­ messung und ein Flutventil nach innen, welches automatisch gesteuert im Falle einer Notbremsung des Vehikels das Wasser des Wassermantels in die Röhre leitet.

Die nächste Schicht nach außen kann aus wasserdichtem Beton oder einem Verbundwerkstoff sein. Sie verhindert das Ab­ fließen des Wassermantels nach außen.

Die äußerste Schicht besteht aus einer Wärmeisolation, die darüber hinaus noch schallisolierend wirkt.

Auf der Innenseite der tragenden Betonröhre ist noch eine besondere Schicht vorgesehen, deren Hauptaufgabe darin besteht, Energieverluste infolge Temperaturschwankungen zwischen Dampf und Vakuum im Röhreninnenraum und der Röh­ renwand zu vermeiden. Diese Kapazitäts-Isolationsschicht (Kis) hat in sich folgenden Aufbau: An der tragenden Betonschicht liegt punktuell (Noppen) oder linear (Wellen in einem Verlauf wie beim Wellrohr) eine wasserdichte Schicht so an, daß das Sickerwasser nach unten in die Kondensatrinnen abfließen kann. Auf diese Schicht wird ein Hartschaum aufgebracht, dessen Hohlräume geschlos­ sen sind. Sie nehmen also weder Wasser auf noch sondern sie ein Inertgas ab.

Nach innen folgt nun nochmals eine gasdichte glatte Schicht. Die gesamte Kis aus den beiden Außenschichten und dem Hartschaum muß druckdurchlässig sein, damit bei den diskontinuierlichen Druckschwankungen in der Röhre keine Ablösung der Kis erfolgt. Wenn sich also zwischen Kis und Betonröhre der Druck des Antriebsdampfes aufgebaut hat und dann in der Röhre ein Vakuum entsteht, muß der Druck­ ausgleich unmittelbar möglich sein.

Kleine Verbindungslöcher zwischen den Hohlräumen für den Sickerwasserabfluß und dem Röhreninnenraum gestatten das "Atmen" der Kis ohne ihre Funkton stark zu gefährden. Auch in diesen Löchern müssen die Hartschaumporen durch ein Bindemittel verschlossen werden.

Abschnitte

In den Beschleunigungsabschnitten hat die Kis noch eine weitere wichtige Aufgabe: Hier kommt es auf einen möglichst engen Spalt zwischen Röh­ reninnenkontur und Vehikelaußenkontur an. Die Röhreninnen­ kontur muß also in Bezug auf das Gleis mit hoher Genauig­ keit hergestellt werden. Die Glättung des Hartschaumes mit einer Schablone, die von einem Gleisfahrzeug getragen wird, entspricht einer Formspachtelung.

In den antriebslosen Abschnitten tritt näturgemäß kein Spaltverlust auf. Deshalb kann die Röhre einen größeren Innendurchmesser mit großzügigen Fertigungstoleranzen haben. Trotz des hochgradigen Vakuums ist der Strömungs­ widerstand nicht völlig verschwunden. Deshalb soll die Röhre einen größeren Innendurchmesser haben, um dem Restgas Ausweichmöglichkeiten zu geben.

In den Teilen der Röhre, die weit von einem Beschleuni­ gungsabschnitt entfernt sind, herrscht kontinuierlich ein beinahe konstantes Vakuum. Damit hat die Kis ihre Bedeutung verloren und kann entfallen.

Auch in den Bremsabschnitten wird keine Kis benötigt.

Sickerwasser, Schwitzwasser und Kondensat werden sorgfältig abgeleitet, so daß die Bremsstrecke ziemlich trocken ist.

Die Fahrschienen ruhen auf besonders breiten Stahlauflagen, die als Polschuhe wirken. Darunter sind in Aussparungen des Beton die elektrischen Leiter verlegt, in denen das Wander­ feld den Strom induziert. Die dabei entstehende elektrische Arbeit, die nach außen abgeleitet wird, ist gleich der zugeführten kinetischen Energie, die als gewollte Bremsung dem Vehikel entzogen wird.

Die Aussparungen im Beton für die Leiter müssen so bemessen sein, daß der Restbeton oder ein anderer Werkstoff mit kleiner magnetischer Permeabilität die Lasten sicher aufnimmt.

Unterhalb der elektrischen Leiter befinden sich im Beton die Gegenpole von Solenoiden, die etwa in der Art von Stahlschwellen zur anderen Schiene des Fahrgleises führen. So können sie neben ihrer Aufgabe der Erzeugung des Magnet­ flusses zusätzlich Festigkeitsaufgaben im Fundament übernehmen.

Einzelheiten

Die Oberflächenkondensatoren werden außerhalb der Röhre angeordnet. Der Dampfzutritt aus der Röhre ist automatisch absperrbar.

Die diskontinuierliche Arbeitsweise der Kondensatoren im Beschleunigungsabschnitt wird durch das bewegte Vehikel erzwungen. Vor dem Vehikel soll Vakuum sein. Deshalb müssen die Verbindungsluken zwischen Röhre und Kondensatoren geöffnet sein. Hinter dem Vehikel ist expandierender Dampf. Der Zutritt dieses Dampfes zu den Kondensatoren wäre ein Energieverlust. Die Verbindungen müssen abgesperrt sein.

Nach vollständiger Expansion des Dampfes auf den vorgege­ benen Wert, repräsentiert durch eine bestimmte Stellung des Vehikels in der Röhre (vergl. Fig. 5), werden diese Konden­ satorschieber wieder geöffnet.

Die Verteilung der notwendigen Wärmeaustauschfläche auf eine bestimmte Anzahl von Kondensatoren und die Verteilung der Kondensatoren längs der Röhre ist ein zweitrangiges Optimierungsproblem.

Der Diskontinuität des Betriebes der Kondensatoren läßt sich ein zusätzlicher Vorteil abgewinnen: Wenn die mit billigem Kühlwasser betriebenen Kondensatoren ihr erreichbares Vakuum erzielt haben, kann ein Kondensa­ tortyp zugeschaltet werden, der mit einem Kältemittel aus einer Kühlanlage/Wärmepumpe betrieben wird. Die Oberflä­ chentemperatur der Wärmeaustauschflächen kann in der Nähe des Gefrierpunktes gehalten werden (selbstregelndes System).

Damit wird das Vakuum in diesem Abschnitt merklich ver­ bessert. Darüber hinaus kann die dem Dampf entzogene Energie, die beim Normalkondensator in das Kühlwasser geht, hier zusammen mit der Energie für den Kältekompressor dem Kondensat zwecks Vorwärmung wieder zugeführt werden.

Abschließend soll zu den Kondensatoren noch bemerkt werden, daß ihre Konstruktion mehr Freiheitsgrade hat als die der Dampfturbinenkondensatoren, weil keine Raumbegrenzung zur Unterbringung der Wärmeaustauschfläche existiert.

Die Schotte sind Absperrschieber für die Röhre und ermögli­ chen unterschiedliche Druckverhältnisse in benachbarten Röhrenabschnitten. Sie sind im geöffneten Zustand in einem abgeschlossenen Raum außerhalb der Röhre untergebracht, der mit der Röhre in Verbindung steht.

Sie werden in radialer Richtung gegen das Gleis eingefahren und anschließend in axialer Richtung gegen Anlageflächen gespreizt. An der Stelle der Schotte muß das Gleis so gestaltet sein, daß keine hinterfahrenden Zwischenräume entstehen; z. B. wird anstelle des Doppel-T-Schienenprofil hier ein leicht konisches Rechteckprofil eingeschweißt.

Kondensatabsaugstellen werden nach bekannter technischer Kenntnis angeordnet.

Dampfstrahlluftsauger werden ebenfalls nach Erfahrung angeordnet.

Verzweigungsweichen des Fahrgleises befinden sich zwischen der Bremsstrecke und verschiedenen Viermedienschleusen. Sie werden mit kleiner Geschwindigkeit überfahren. Die Röhre ist wie ein sogenanntes Hosenrohr gestaltet.

Zusammenführungsweichen liegen zwischen den 4MS und dem geraden Beschleunigungsabschnitt. Sie sind Bestandteil der Beschleunigungsstrecke. Da auch hier die Forderung nach kleinen Geschwindigkeiten steht, müssen sie möglichst dicht an die 4MS herangezogen werden. Beide zusammenlaufende Gleise befinden sich in einem Hosenrohr, dessen "Bein- Röhren" durch Schotte absperrbar sein müssen, damit nicht Antriebsdampf in die verkehrte Richtung abströmt. Auch hier muß die Innenkontur der Röhre wegen möglicher Spaltverluste sorgfältiger gefertigt werden als bei den Verzweigungen.

Notbelüftungen sind in regelmäßigen Abständen an der Ober­ seite der Röhre angebracht und können zusammen mit einem Stück des Wassermantels, der zur Abdichtung dient, abge­ sprengt werden, wenn in einem Fahrzeug infolge eines Scha­ dens die Luft entweicht, so daß die Insassen dem Vakuum ausgesetzt wären.

Flutventile sind im Zusammenhang mit dem Wassermantel der Röhre beschrieben. Sie dienen einer Notbremsung, die vom Vehikel oder der Zentrale dosiert und lokalisiert wird.

Schleusen sind seitliche Öffnungen zum Begehen der Röhre zwecks Inspektion. Beim Einstieg in die Röhre wird in der Schleusenkammer die Luft durch einströmendes Wasser ver­ drängt und anschließend das Wasser unter gesteuerter Druck­ absenkung in die Kondensatrinnen der Röhre geleitet.

Beim Ausstieg wird die Schleusenkammer mit Wasser gefüllt, der Druck ausgeglichen und das Wasser unter laufender Einströmung von Außenluft in den Wassermantel zurück­ gepumpt.

Fahrschleusen funktionieren nach dem vorgenannten Prinzip. Sie sind für Baufahrzeuge gedacht, die hermetisch abgedich­ tet sind und einen Eigenantrieb aus einem Energiespeicher (z. B. HD-Dampfspeicher) haben. Die Fahrzeuge sind nicht schienengebunden sondern mit mindestens 6 gummibereiften Rädern versehen, deren Radebene etwa radial zur Röhre stehen und hydromechanisch gegen die Röhrenwand gepreßt werden. Drei dieser lenkbaren Räder sind an der Vorderseite des Baufahrzeuges etwa 120 Grad versetzt und drei an der Hinterseite. Damit ist das Baufahrzeug in der Röhre zu fixieren, unabhängig davon, ob die Röhre mit Luft, Wasser, Dampf oder Vakuum gefüllt ist.

Die Baufahrzeuge können auch bewegliche Schotte tragen und damit sowohl bei der Inbetriebnahme als auch bei Reparatur­ arbeiten beliebige Abschnitte axial verschiebbar absperren. Zur verschiebbaren Absperrung eines Abschnittes werden auf einer Seite zwei Baufahrzeuge mit Schotten benötigt, für eine Zweiseitenabsperrung mindestens drei.

Die Gestaltung des Vehikels kann die Vorteile der Leicht­ bauweise ausschöpfen, da weder Antrieb noch Bremsung mit ihren Aggregaten die bewegten Massen des Verkehrsmittels vergrößern noch das Problem der rutschfreien Energieüber­ tragung zwischen Rad und Schiene eine große Radbelastung erzwingt.

So kann bei der Konstruktion des Vehikels der große theore­ tisch und praktisch untermauerte Erfahrungsvorrat aus dem Waggonbau, Flugzeugzellenbau, dem Bau von Raumkapseln und aus der Sicherheits- und Steuerungstechnik eingesetzt werden.

Das Vehikel ist ein Gliederzug aus n Nutzzellen und n+1 Fahrschemeln, wovon 2 Endfahrschemel sind und n-1 Zwischenfahrschemel.

Eine Nutzzelle verfügt also nicht über Räder, sondern wird zwischen zwei Fahrschemel gehängt.

Sie ist ein in sich geschlossenes System, daß nach außen hermetisch abgedichtet werden kann, über eine eigene Klimaanlage, einen eigenen Luftvorrat etc verfügt. Seine Energieversorgung wird mit zwei unabhängigen Leitungen von den benachbarten Fahrschemeln gespeist.

Wenn die Nutzzelle zur Personenbeförderung vorgesehen ist, benötigt sie mindestens einen eingewiesenen Bediensteten, der die Anlagen überwacht und Zugriff zum zentralen Infor­ mationssystem hat.

Die Nutzzelle braucht eine Wärmeisolation ihrer Außenhaut wegen der betriebsmäßig auftretenden Temperaturdifferenz, eine Schallisolierung der Haut wegen der Fahrgeräusche der Schienenräder und eine Isolation gegenüber der Übertragung von Körperschall aus den Fahrschemeln.

An den beiden Enden der Nutzzelle sind Ringwüste und Kufen ausgebildet (vergl. Fig. 2), die im Havariefall an der Röhreninnenwand auf einem Wasserfilm (vergl. Flutventile) gleiten, unabhängig vom Zustand und der Lage der Fahrschemel.

Die Fahrschemel verfügen über ein kurzes massives Gestell, was symmetrisch belastet sein soll. Das Gestell ist über Feder-Dämpfungs-Systeme mit den Schienenrädern und über weitere Feder-Dämpfungs-Systeme mit den Nutzzellen verbunden.

Anstelle der passiven Systeme sollte aktiven Schwingungs­ dämpfern der Vorzug gegeben werden, etwa nach einem hydro­ mechanischen Prinzip gemäß der DDR-Patentschrift 1 45 615, was erzwungene Schwingungen an Schienenfahrzeugen fast gänzlich unterdrückt.

Die Laufräder haben einen großen Durchmesser, befinden sich seitlich außerhalb des tragenden Gestelles am vorderen und hinteren Ende symmetrisch. Ein Dynamo und eine Hydraulik­ pumpe entnehmen von den Rädern die Energie für den Eigenbedarf.

Etwa in der Mitte zwischen Vorder- und Hinterrädern ist eine Druckfläche. An ihr bildet sich in den Beschleuni­ gungsabschnitten eine Druckdifferenz aus, welche im Zusam­ menhang mit der Größe der Druckfläche den Vortrieb erzeugt. Sie muß nicht eben sondern nur undurchlässig für eine Druckdifferenz sein.

Ihre technische Realisierung wird nur für die Außenkontur erläutert.

Drei verschiedene Varianten bieten sich an, die den Druck­ verlust durch den Ringspalt zwischen der Druckfläche und der Röhreninnekontur, den sogenannten Spaltverlust, gering halten.

Dieser Spaltverlust tritt nur in den Beschleunigungs­ strecken insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten und hohen Druckdifferenzen auf.

Erste Variante: Eine starre Außenkontur, die den Spalt so klein wie möglich hält unter der Bedingung sicherer Begren­ zung der horizontalen und vertikalen Schwingungsweg-Ampli­ tude in Fahrschemelmitte.

Zweite Variante: Eine weiche Außenkontur, bestehend aus einer dampfgefüllten Ringwulst aus naßgleitendem Material mit einem sehr engen Spalt zur Röhre und zeitweiliger Wandberührung während eines Schwingungsausschlages. Nach Erreichen einer bestimmten kritischen Geschwindigkeit wird die Ringwulst (Airbag) in eine Ringmulde der Druckflächen­ peripherie gezogen durch Erzeugung eines Vakuums in der Ringwulst.

Dritte Variante: Eine federnde Außenkontur (Federlamelle), die in einer Nut des Druckflächenrandes mit einer entspre­ chenden Auflagefläche gelagert ist, ähnlich einem Kolben­ ring zwischen Kolben und Zylinder eines Motors. Ein sehr enger Spalt zwischen der Federlamelle und der Röhreninnen­ kontur kann im Bereich unterer und mittlerer Geschwindig­ keiten durch hintereinanderliegende Laufradpaare erreicht werden, die auf der Rohrinnenwand laufen und die Federlamel­ le führen und so an einer Berührung hindern. 3 bis 5 sol­ cher am Umfang verteilter Laufradpaare genügen, um die geschlitzte Federlamelle verzögerungsfrei zu steuern. Nach Erreichen einer kritischen Geschwindigkeit werden hydrau­ lisch die Laufradpaare eingezogen und die Federlamelle auf kleinstem Umfang in den Druckflächenrand gespannt.

Ein theoretischer Vergleich dieser drei Varianten ist zweitrangig, da der Spaltverlust bei großem Röhrendurchmes­ ser und kleinen Druckdifferenzen unter 4% zu halten ist.

Während der Antrieb des Fahrschemels sichtbar über die Druckfläche erfolgt, ist am Fahrschemel kein äußerlich sichtbares Element festzustellen, welches die Bremsung realisiert.

Und doch muß es bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Voraussetzung für die Entstehung eines wirksamen Wander­ feldes aufgrund der im Fundament der Röhre eingelassenen elektromagnetischen Elemente ist ein kleiner magnetischer Widerstand des Fahrschemels von der Fahrschiene der einen Seite über die Laufräder, das Fahrschemelgestell und dann über die Laufräder zur Fahrschiene der anderen Seite des Gleises.

Insbesondere gilt es, die großen magnetischen Widerstände der Feder-Dämpfungs-Syteme zu überbrücken.

Eine Lösungsvariante ist die Anordnung einer starren Achse mit großem Querschnitt zwischen zwei Laufrädern. Diese Variante bedingt fahrdynamisch, daß nicht das Einzelrad sondern die Achse gegenüber dem Gestell abzufedern wäre.

Solche Achsen könnten bei Bedarf sogar zum negativen mag­ netischen Widerstand ausgebildet werden, indem sie Wicklun­ gen erhalten, die vom Dynamo gespeist werden.

Bei vorgesehener Einzelradaufhängung müssen massive Schie­ bestücke parallel zu den Feder-Dämpfungs-Systemen den Magnetfluß bündeln und über das Gestell auf die andere Seite leiten.

Im Gegensatz zur Erleichterung des Magnetflusses von einer Seite auf die andere stehen Maßnahmen zur Unterbindung des Körperschall-Flusses von den Rädern auf die Nutzzelle.

Hierbei können die Feder-Dämpfungs-Systeme, insbesondere die zwischen Gestell und Nutzzellenaufhängung eine große Rolle spielen.

Auf einem Zwischenfahrschemel müssen zwei Nutzzellen mit­ einander gelenkig, aber nicht federnd, verbunden werden,; die gelenkige Kupplung jedoch gegenüber dem Fahrschemel­ gestell federnd, schwingungsdämpfend und körperschall­ hemmend so verbunden werden, daß die statische Belastung symmetrisch am Fahrschemelgestell angreift.

Ausführungsbeispiele

1. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt der einspurigen Richtungs­ röhre einer Condensations-Rohr-Passage aus zwei Röhren,

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines Vehikels als Gliederzug,

Fig. 3 ein Enthalpie-Entropie-Diagramm für die Antriebsenergie,

Fig. 4 eine Tabelle mit Zustandswerten des Abdampfes für die Fig. 3 und Fig. 5,

Fig. 5 eine Diagrammkollektion über kennzeichnende Werte im Beschleunigungsabschnitt.

Fig. 6 ein Weg-Zeit-Diagramm für den Beschleuni­ gungsabschnitt

Fig. 7 ein Geschwindigkeits-Weg-Diagramm über eine Reisestrecke zwischen zwei Stationen,

Fig. 8 eine Tabelle zur Erläuterung von Fig. 7

Fig. 9 einen Ausschnitt der Abdichtung zwischen Ringnut am Vehikel und der Einstiegsröhre der Passagierwechselschleuse nach Anspruch 4.

In einer einspurigen Richtungsröhre nach Fig. 1 mit einem lichten Durchmesser von 6 m soll ein Vehikel verkehren, was als Gliederzug mit n=4 nach Fig. 2 ausgebildet ist. Eine tragende Betonschicht 1 ist außen von einer wasser­ dichten Abdichtungsschicht 2 und einem Wassermantel 3 umgeben.

Die nächste Schicht 4 ist eine wasserdichte äußere Begren­ zungsschicht für den Wassermantel und die äußerste Schicht 5 ist eine Wärme- und Schall-Isolationsschicht.

Innen an der Betonschicht 1 ist eine Wärmekapazitäts- Isolationsschicht so befestigt, daß zwischen beiden Schich­ ten 1 und 6 Sickerwasser in die Kondensatrinnen 9 abfließen kann, die beidseitig der Fahrschienen 7 vorgesehen sind und auf denen die Schienenräder 8 laufen.

Der Querschnitt der Fig. 1 verläuft durch eine Notbelüftung 10, die im Notfall den Einbruch der Außenluft ermöglicht.

Eine Abdeckung 12 ist eine besondere Ausführung der Begren­ zung des Wassermantels und ermöglicht eine Fremdnutzung des Raumes 19 oberhalb der Passage und des überdachten Raumes 20 zwischen beiden Röhren einer Passage.

Eine etwa maßstäbliche Frontansicht 13 eines großen Mittel­ klasse-PKW, der auf einer Strecke seiner Länge steht, soll die Größenverhältnisse in einem Gliederzug nach Fig. 2 an schaulich darstellen.

Die Nutzzellen 16 sind in die Fahrschemel (14, 15) eingehängt, wobei in Fig. 2 ein Zwischenfahrschemel 14 und ein Endfahrschemel 15 dargestellt ist mit den Schienen­ rädern 8 und den Druckflächen 18.

Sicherheitswülste und Sicherheitskufen 17 an den räderlosen Nutzzellen 16 sind zum Naßgleiten an der Röhreninnenwand für den Havariefall vorgesehen.

Für ein durchgerechnetes Zahlenbeispiel werden folgende Werte angesetzt:

Die Passage soll eine Höchstgeschwindigkeit von nur 360 km/h zulassen. Aus energetischer Sicht existiert keine Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit, wie Beispielrechnun­ gen für 500 km/h oder gar 1000 km/h zeigen können.

Die Grenze wird durch die Qualität der Schienenführung in der Röhre und der Schwingungsdämpfung in den Fahrschemeln gezogen. Beispielrechnungen können auch zeigen, daß der energiesparende Effekt der Erfindung bei größerer Geschwin­ digkeit steigt.

Es wird ein Gliederzug mit n=4 angesetzt, die Leermasse jeder Nutzzellen mit 40 Mg (= 40 t) und jedes Fahrschemels mit 6 Mg sowie eine Nutzlast von 310 Mg, d. h. eine Gesamt­ masse des Vehikels von 500 Mg.

Es soll ein Abdampf nach Fig. 3 zur Verfügung stehen, der ohne Zwischenüberhitzung überhaupt nicht mehr in einer Turbine zu verwenden wäre. Sein Eingangszustand, seine mögliche Expansion auf einen Endzustand und willkürlich gewählte Zwischenzustände, die nur der Übersichtlichkeit dienen, sind in Fig. 3 und Fig. 4 angegeben.

Für die Berechnung des Spaltverlustes wurde angenommen, daß die Druckflächen an den Fahrschemeln Airbag-Ringwülste haben, so daß ein effektiver Spalt von 4,5 cm Radiusdiffe­ renz zwischen Ringwulst und Rohrinnenwand entsteht. Das ergibt eine Spaltfläche von 0,85 m² oder 3% der Gesamtfläche.

Mit angenommenen Verlusten von 10% bei der Umsetzung der Dampfenergie in kinetische Energie ergeben sich für die Beschleunigungsstrecke Verhältnisse, die in Fig. 5 umfassend dargestellt sind.

Die Beschleunigungsstrecke von etwa 12 km wird in etwa 2,5 min durchfahren und dabei das Vehikel von 0 auf 360 km/h beschleunigt.

In Fig. 6 sind in einem Weg-Zeit-Diagramm nochmals die Einzelwerte zusammenfassend eingetragen.

Im Abschnitt A (Fig. 5) wird die Dampfenergie umgesetzt, die der Flächengröße A im p-v-Diagramm entspricht. Während 24 s (Fig. 6) wird eine Strecke von 693 m (Fig. 5, Fig. 6) zurückgelegt, eine Geschwindigkeit von 208 km/h erreicht (Fig. 5).

Es herrscht in A eine konstante Beschleunigung von 2,4 m/s² (Fig. 5), ein Spaltverlustdurchsatz von 9 kg/s, der Dampf hat eine kinetische Energie von 1,7 kJ/kg (Fig. 5), die er nicht abgeben kann (Verlust).

Nicht in den Figuren dargestellt sind folgende Werte:
Einströmende Dampfmenge 7261 kg, Verlustdampfmengen in den Abschnitten A, B, C, D, E sind 217 kg, 70 kg, 62 kg, 129 kg, 102 kg.

Hinter der Beschleunigungsstrecke bewegt sich der Glieder­ zug antriebslos weiter. Jedoch treten Verluste auf, nämlich Strömungswiderstand von 767 N, wenn ein c_w-Wert von 0,35 angesetzt wird.

Rollwiderstand von 1570 N, wenn ein Rad-Durchmesser von 2,5 m und ein Hebelarm der Rollreibung von 0,4 mm gesetzt werden.

Widerstand der Eigenbedarf-Energieentnahme von 1096 N, wenn man von einer durchschnittlichen Entnahme von 100 kW für Beleuchtung, Klimatisierung usw. ausgeht.

Mit diesen Werten ergibt sich eine Verzögerung von 0,687 cm/s², aufgrund welcher auf einer Fahrstrecke von 223 km sich die Geschwindigkeit von 360 km/h auf 300 km/h vermindert.

Nach dieser Strecke soll noch ein Höhenunterschied von 220 m antriebsfrei überwunden werden, die Streckenlänge soll 22 km betragen. Dadurch vermindert sich die Reise­ geschwindigkeit auf 174 km/h.

Wenn nach Erreichen dieser Hochebene wieder mit Höchst­ geschwindigkeit gefahren werden soll, ist ein Zwischen­ beschleunigungsabschnitt erforderlich.

Für Zwischenbeschleunigungen ist besonders minderwertiger Abdampf gut geeignet. Es wird angenommen, er stünde mit folgenden Parametern zur Verfügung: 0,1 bar, 10% Dampfnässe, 14 m³/kg, 2346 kJ/kg (=560 kcal/kg). Diesem sollen mit 90% Wirkungsgrad 189 kJ/kg durch Expan­ sion in der Röhre entnommen werden.

Dazu werden 9281 kg Dampf benötigt, die auf einer Strecke von 4,6 km während 68 s einströmen und anschließend auf einer Strecke von 15,1 km während 162 s expandieren.

Dann hat das Vehikel von 500 Mg wieder seine Höchstgeschwin­ digkeit von 360 km/h.

Anschließend soll es wieder (gleiche Werte wie oben) wäh­ rend 223 km seine kinetische Energie verzehren bis die Geschwindigkeit auf 300 km/h abgesunken ist.

Vor der Zielstation wird in einer Bremsstrecke von 1388 m mit einer Verzögerung von 2,5 m/s² während 33 s die rest­ liche kinetische Energie abgebaut und mit einem Wirkungs­ grad von 60% in Elektroenergie verwandelt.

Diese Werte sind in Fig. 7 graphisch und in Fig. 8 tabella­ risch zusammengestellt.

Die Strecke des gewählten Beispieles entspricht bezüglich Entfernung und Höhendifferenz etwa der Strecke von Berlin nach München. Aus der Fahrzeit von 1 h 34 min und der Strecke von 501,6 km ergibt sich eine Durchschnittsgesch­ windigkeit von 322 km/h.

Eine Energiebetrachtung soll die Anschauung vervoll­ ständigen: Für die Startbeschleunigung wurden bei 90% Wirkungsgrad 777,5 kWh aufgewendet, für die Zwischenbe­ schleunigung 486,1 kWh, aus der Bremsung wurden mit einem Wirkungsgrad von 60% 289 kWh zurückgewonnen.

Damit ergibt sich für die Gesamtstrecke rechnerisch eine Durchschnittsleistung von 625 kW, in der die 100 kW für Heizung, Klimatisierung usw. enthalten sind, um 500 t mit 322 km/h einschließlich der Steigung mit 200 m Höhendiffe­ renz zu bewegen.

Die Wirtschaftlichkeit wird aber vielmehr dadurch unter­ strichen, daß der verwendete Abdampf für eine Strom­ erzeugung absolut ungeeignet war und allenfalls nach einer Zwischenüberhitzung, d. h. nach zusätzlicher Wärmezufuhr in riesigen Apparaten (wegen des kleinen Druckes) hätte einer Verwendung zugeführt werden können.

Eben solche riesigen Apparate stehen mit der Condensations- Rohr-Passage zur Verfügung.

Veranschlagt man grob die Baukosten einer Passage aus zwei Richtungsröhren mit technischen Immobilien auf 50 Millionen DM pro Kilometer und geht man von einer permanenten Ausla­ stung aus, die für eine Röhre mit 3600 t Nutzlast pro Stunde anzusetzen ist, so ergäbe das einen Transportkosten­ anteil 40 DM/t für die Strecke des Ausführungsbeispiels, wenn eine Rückflußdauer der Baukosten von 10 Jahren festge­ legt wird.

Der wirkliche Transportkostendurchschnitt wird durch die Betriebskosten erhöht und den Gewinn durch die Sekundär­ nutzung der Verkehrsfläche 19 und des überdachten Raumes 20 nach Fig. 1 vermindert und bedarf einer exakten Kalkulation.

2. Ein zweites Ausführungsbeispiel bringt eine vor­ teilhafte Ergänzung zur Viermedienschleuse nach Anspruch nämlich eine Passagierwechselschleuse (PWS) nach An­ spruch 4.

Zum schnellen Passagierwechsel wird ein Gliederzug nach Fig. 2 an eine definierte Stelle in der Vakuumröhre gebracht und dort mit seinen Rädern an den Schienen fixiert.

Jede Nutzzelle 16 (Fig. 2) hat an ihrer Ausstiegsseite, an der sich ihre Einstiegsluke 20 befindet, drei in einer Ebene liegende Fixpunkte, ausgeführt als Bohrungen zur stabilen Aufnahme großer Bolzen.

Die Vakuumröhre ist an der PWS ebenfalls eben ausgeführt.

Die geometrische Lage der Fixpunkte ist für alle Nutzzellen gleich, darf aber grob toleriert sein; d. h. Abweichungen im Bereich mehrerer cm sind zugelassen.

Neben der Bohrung ist ein Geber, der ein kegelförmiges Signal z. B. einen Lichtkegel aussendet.

Damit können Suchbolzen, die in der Wand der PWS angebracht sind und Translationen in drei aufeinanderstehenden Rich­ tungen ausführen können, leicht die Bohrungen finden, einfahren und sich dort verriegeln.

Mittels einer Rechnersteuerung stellen sie die Ebene der Fixpunkte 19 (Fig. 2), senkrecht und parallel zur Ebene der PWS-Wand.

Da jede Nutzzelle federnd in den Fahrschemeln gelagert ist, ist dieser Spielraum vorhanden.

Nachdem nun eine definierte Lage der Nutzzelle erreicht ist, unabhängig von einer etwaigen unsymmetrischen Beladung, fragt ein Empfänger in der PWS-Steuerung den Festwertspeicher der Nutzzelle nach der genau vermessenen Lage der Fixpunkte 19 (Fig. 2), bezogen auf die Einstiegs­ luke 20.

Damit kann die Einstiegsröhre 22 (Fig. 9) der PWS, die genauso wie die als Suchbolzen ausgeführten Fixpunktgreifer drei Translationen ausführen kann, in eine millimetergenaue Position gegenüber der Einstiegsluke 20 der Nutzzelle gebracht werden.

Die Einstiegsröhre 22 ist auf der Nutzzellenseite offen und damit vorerst mit dem Vakuumraum verbunden, auf ihrer gegen­ überliegenden Seite durch einen Wechselverschluß von der Atmosphäre abgesperrt.

Sie paßt mit ihrem Innendurchmesser 23 nach Fig. 9 in eine Ringnut 21 (Fig. 2, Fig. 9), die um die Einstiegsluke der Nutzzelle herum verläuft und von der nur ihr Innendurchmes­ ser 24 und ihr Nutgrund mit der elastischen Dichtung 25 paßgerecht hergestellt sind.

Nachdem die Einstiegsröhre 22 translatorisch gegen den Nut­ grund 25 gefahren ist, erhalten zwei Druckschläuche 26 Wasserdruck, wölben sich aus Vertiefungen an der Innenwand der Einstiegsröhre heraus und pressen sich gegen den Innen­ durchmesser 24 der Ringnut.

So entstehen, wie in Fig. 9 dargestellt, zwei Ringkammern 28, 29. Ringkammer 28 wird mit drucklosen Wasser aus dem Mantel der Einstiegsröhre gefüllt und bewirkt damit eine Abdichtung der evakuierten Richtungsröhre nach Fig. 1 gegen Lufteinbruch. .

Aus der Ringkammer 29 kann Leckwasser in einen atmosphäri­ schen Raum abfließen.

Die in Fig. 9 dargestellten Kanäle, nämlich 30 für drucklo­ ses Wasser, 31 für Druckwasser und Vakuum wechselnd und 32 zur Wasserabsaugung sind in einem Koaxialschnitt dargestellt, in Wirklichkeit natürlich versetzt angeordnet.

Nach vollzogener Abdichtung kann das Innere der Einstiegsröhre, die einen Durchmesser von etwa 2,5 m und eine Länge von etwa 1 m hat, mit Außenluft gefüllt werden. Dann kann durch Öffnen der Einstiegsluke 20 und des Wech­ selverschlusses der Einstiegsröhre der Fahrgastwechsel ermöglicht werden.

Die Trennung von Nutzzelle und Station verläuft in folgen­ der Reihe.

Zuerst werden Einstiegsluke und Wechselverschluß abge­ schlossen. Dann wird das Innere der Einstiegsröhre geflutet und dadurch die Luft zur Stationsseite ausgestoßen. Dann wird das Wasser in der Einstiegsröhre in die evakuierte Richtungsröhre abgelassen, wo es in die Kondensatrinnen fließt. Nach Entspannen der Druckschläuche 26 durch Einlei­ ten von Vakuum kann die Einstiegsröhre in ihre Ausgangslage zurückgefahren werden.

Als letztes werden die Suchbolzen in den Fixierungsbohrun­ gen entriegelt und ebenfalls in die Ausgangslage zurück­ geholt.

Die Fixierung der Schienenräder wird aufgehoben und Frei­ meldung ausgelöst.

3. Ein drittes Ausführungsbeispiel schildert eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach An­ spruch 5.

Zur Erstinbetriebnahme der Röhre oder zur Wiederinbetrieb­ nahme nach einem Lufteinbruch gehört die Technologie der Herstellung eines Vakuums in einem luftgefüllten Röhren­ abschnitt.

Als Abschnitt soll in diesem Zusammenhang eine Rohrstrecke bezeichnet werden, die durch Schotte absperrbar ist.

Unterabschnitte werden nach technologischer Zweckmäßigkeit mit Hilfe von Baufahrzeugen oder Spezialfahrzeugen gebildet, die bewegliche Schotte tragen und nicht schienen­ gebunden von außen durch die Fahrschleusen in die Röhre einfahren. (vergl. Gestaltung der Röhre, Einzelheiten, Fahrschleusen).

Ein Unterabschnitt U von etwa 100 m bis 200 m Länge wird beidseitig mit transportablen Schotten a, b dicht abgesperrt.

Dann wird der Unterabschnitt U mit Wasser geflutet, wobei die Luft durch die Notbelüftungen 10 (Fig. 1) an der Ober­ seite der Röhre entweicht.

Nach Verschließen der Notbelüftungen und betriebsgerechten Fluten des Wassermantels 3 (Fig. 1) wird das Schott a geöffnet, welches an den betriebsbereiten Unterabschnitt A angrenzt, in dem Abdampf von etwa 0,5 bar und eine ständige Verbindung zur Dampfquelle ist.

Dadurch strömt Wasser in den Unterabschnitt A und Dampf in den Unterabschnitt U.

Da die Kondensatabzugsleitungen verschlossen bleiben,dienen die betriebsbereiten Unterabschnitte als Wasserreservoir.

Das transportable Schott a fährt nun zurück bis zum trans­ portablen Schott b, welches den Unterabschnitt U von dem luftgefüllten Unterabschnitt B absperrt.

In der neuen Position sperrt das Schott a nun die Röhre ab, anschließend öffnet Schott b, welches dicht neben Schott a steht, fährt um einen neuen Unterabschnitt weiter und sperrt ihn in der neuen Position ab.

Von einer transportablen Kreiselpumpe, die außerhalb der Röhre arbeitet, wird nun über eine provisorische Montage­ schaltung das Wasserreservoir in den Unterabschnitten A und U über die installierten Kondensatleitungen abgesaugt und in den Unterabschnitt B gepumpt.

So kann Unterabschnitt für Unterabschnitt energiesparend von Luft befreit werden und dafür mit Abdampf und Wasser gefüllt werden.

Die Kondensation des Abdampfes mittels der installierten Oberflächenkondensatoren und die Absaugung des Kondensates bringt das herzustellende Erst-Vakuum.

Claims (8)

1. Condensations-Rohr-Passage als Mittel für den umweltgerechten Hochgeschwindigkeitsverkehr für große Nutzmassen, dessen Vehikel schienengebunden in einer von mehreren gegenläufigen Richtungsröhren im Unterdruckbereich fährt und seinen Antrieb aus einer Druckdifferenz zwischen Vorder- und Hinterseite des Vehikels erhält, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Druckdifferenz zum Antrieb des Vehikels durch gesteuertes Einströmen und Expandieren von Abdampf aus Dampfturbinen hinter dem Vehikel und durch Erzeugung eines Vakuums vor dem Vehikel durch Kondensation des Dampfes erfolgt,
• - daß entsprechend einer vorbestimmten Geschwindigkeit der Antrieb aussetzt und das Vehikel im Vakuum antriebsfrei weiterfährt,
• - daß die Bremsung des Vehikels zur Elektroenergiegewin­ nung benutzt wird, indem die Stahlteile des Vehikels den Magnetfluß zwischen den beiden Schienen des Fahrgleises beweglich bündeln und zwischen den ruhenden Schienenauf­ lagen als Polschuhen und den ruhenden Polen darunter lie­ gender Solenoide die ruhenden Stromleiter angebracht sind, in denen die elektrische Energie induziert wird, die dem Vehikel als kinetische Energie entzogen wurde,
• - daß der Übergang der Passagiere und der Ladung zwischen Vehikel und Umgebung in normaler Atmosphäre geschieht und der Übergang des Vehikels von der Röhre in die Umgebung und umgekehrt über eine Viermedienschleuse erfolgt, in der die Kreisfolge der Medien sich folgendermaßen abwickelt:. Vakuum, Luft, Wasser, Abdampf, Vakuum, Luft usw.,
• - daß die Condensations-Rohr-Passage als Verkehrs-System infolge des diskontinuierlichen Verbrauches von Abdampf und des diskontinuierlichen Aufkommens von Elektroenergie aus der Bremsung sowie des diskontinuierlichen Verbrauches und der Lieferung von Wasser in ein Dampfkraftwerksystem ein­ gebunden sein muß, diese Einbindung sowohl den energie­ sparenden Verkehrsbetrieb ermöglicht als auch wärmewirt­ schaftlichen Nutzen im Gesamtprozeß der Energieerzeugung bringt.

2. Einspurige Richtungsröhre mit annähernd kreisförmi­ gen Innenquerschnitt für die Condensations-Rohr-Passage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß sie in radialer Richtung in mehreren Schichten aufgebaut ist, nämlich
  • * eine tragende Betonschicht, die auch das Fahrgleis auf­ nimmt und die Belastung an den Untergrund weiterleitet,
  • * eine außen auf die Betonschicht aufgebrachte wasserdichte Schicht,
  • * einen Wassermantel,
  • * eine Wärme und Schall-Isolationsschicht,
  • * eine innen an der Betonröhre nur teilweise anliegende Wärmekapazitäts-Isolationsschicht, die den Wärme-Wechsel­ strom zwischen Röhreninnenraum und Betonschicht hemmt, den Abfluß von Sickerwasser gestattet und keine Druckdifferenz zwischen ihren beiden Seiten zuläßt,
• - daß sie in axialer Richtung aus mehreren Abschnitten aufgebaut ist, nämlich
  • * Beschleunigungsabschnitte, in denen die Wärmekapazitäts- Isolationsschicht auch zur exakten Herstellung genauer Innenabmessungen benutzt wird, um den Spalt zwischen Röhre und Vehikel klein zu halten,
  • * antriebsfreie Abschnitte, in denen der Röhrenquerschnitt größer und weniger genau sein darf,
  • * Bremsabschnitte, in denen unter breiten Stahlauflagen für die Fahrschienen im Untergrund elektrische Leitungen ver­ legt sind, worin auf Kosten der kinetischen Energie des Vehikels ein Strom induziert wird, der nach außen zur Nutzung weitergeleitet wird; in denen darüber hinaus im Fundament der Röhre schwellenartige Stahlträger verlegt sind, die mit von außen gespeisten elektrischen Wicklungen versehen sind, so daß Solenoide entstehen, die magnetisch parallel geschaltet sind,
• - daß in axialer Richtung an der Röhre in Abständen diver­ se Einzelheiten funktionsbedingt sind, nämlich
  • * Oberflächenkondensatoren mit Zubehör (z. B. Kondensat­ pumpen), die außerhalb der Röhre angeordnet sind und mit­ tels automatisch betätigter Schieber den Dampfzutritt aus der Röhre je nach Vorgabe der zentralen Steuerung absperren oder freigeben und von denen ein Teil mit Kühlwasser in der üblichen Weise betrieben wird und ein anderer Teil zur Verbesserung des Vakuums später zugeschaltet wird; und diese Zusatzkondensatoren mit einem Kältemittel aus einer Wärmepumpe/Kühlanlage arbeiten; welches die aufgenommene Energie an das gewonnene Kondensat wieder abgibt,
  • * Kondensatpumpen an relativ "tiefsten" Stellen der Röhre, die sich je nach Füllstand zuschalten,
  • * Dampfstrahlluftsauger, um den Anteil von Inertgasen unterhalb einer Schranke zu stabilisieren
  • * Schotte, um die Röhre axial abzusperren und freigeben zu können, so daß im abgesperrten Zustand unterschiedliche Drücke auf beiden Seiten eines Schottes existieren können,
  • * Schleusen zum Begehen der Rohre im Vakuum die mittels Wasserfüllung der Schleusenkammer einen Lufteinbruch in die Röhre verhindern,
  • * Fahrschleusen, die nach dem gleichen Prinzip wie die Schleusen arbeiten, jedoch nichtschienengebundenen Spezial­ fahrzeugen die Einfahrt in die Röhre ermöglichen
  • * Unterteilungen des Wassermantels in Unterabschnitte, so daß das Maß etwaiger Undichtheiten kontrolliert und lokali­ siert werden kann,
  • * Flutventile, die zum Zwecke einer Notbremsung des Vehi­ kels Wasser aus dem Wassermantel verschiedener Unterabtei­ lungen dosiert in die Röhre leiten,
  • * Notbelüftungen, die im Falle eines gefährlichen Druck­ verlustes im Vehikel von der Zentrale gesteuert die Außen­ luft in die Röhre einbrechen lassen,
  • * Weichen, die das Fahrgleis in Bereichen kleiner Fahrge­ schwindigkeiten verzweigen oder zusammen führen und eine entsprechende Ausführung der Röhre verlangen, die anschau­ lich als Hosenrohr bezeichnet wird.

3. Schienengebundenes Vehikel für die Condensations- Rohr-Passage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß es über keine aktive Antriebsenergie-Erzeugungs­ anlage und kein aktives Hauptbremssystem verfügt, was zugunsten der Nutzlast einen Leichtbau ermöglicht,
• - daß es selbst figürlich zusammen mit der umgebenen Röhre die Umsetzung der Abdampfenergie in kinetische Energie vornimmt und daß eine beliebig große Dampfnässe diese Energieumwandlung nicht stört,
• - daß es durch seine passiven Stahlbauteile ein magneti­ sches Wanderfeld zwecks Bremsung und Energierückgewinnung aktiviert in dem Maße, wie ein entsprechender elektromagne­ tisch ausgestatteter Bremsabschnitt von der zentralen Steuerung eingestellt wird,
• - daß es aus n räderlosen Nutzzellen und n+1 Fahrschemeln besteht, die Nutzzellen untereinander gelenkig und die Gelenke mit den Fahrschemeln federnd und schwingungs­ dämpfend verbunden sind, wobei n=1, 2, 3, 4 sein kann,
• - daß jede der hermetisch verschließbaren Nutzzellen über eine eigenständige Lufterneuerungs-, Informations-, Klima-, Sanitär-, Beleuchtungs-, und Energieanlage mit Speicher verfügt und letztere aus zwei unabhängigen Quellen gespeist wird,
• - daß alle Nutzzellen untereinander und jede mit der zentralen Steuerung über Informationskanäle in Verbindung stehen,
• - daß jede Personen-Nutzzelle wärme- und schallisolierte, stabile Außenelemente hat, daß sie über Sicherheitswülste und Sicherheitskufen verfügt, die im Havariefall ein zerstörungsarmes Naßgleiten an der Röhreninnenwand ermög­ lichen,
• - daß von den n+1 Fahrschemeln 2 Endfahrschemel sind, die nur etwa die halbe Belastung aufzunehmen haben wie die n-1 Zwischenfahrschemel,
• - daß jeder Fahrschemel etwa mittig bezogen auf den Rad­ stand über eine Druckfläche verfügt, an der sich eine Druckdifferenz aufbauen kann, die dem Antrieb des Vehikels dient und die einen möglichst kleinen Spalt zur Röhrenwand realisiert,
• - daß die stählernen Konstruktionselemente des Fahr­ schemels so miteinander verbunden werden, daß zwischen den Rädern beider Seiten kein vermeidbarer magnetischer Wider­ stand entsteht,
• - daß jeder Fahrschemel über seine Schienenräder Energie aus der kinetischen Energie des Vehikels entnimmt und damit seine Technik und die der mit ihm verbundenen Nutzzelle versorgt.

4. Passagierwechselschleuse (PWS) für die Condensati­ ons-Rohr-Passage nach Anspruch 1 und für das Vehikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das gesamte Vehikel im Vakuumraum der Fahrröhre während des Passagierwechsels verbleibt,
• - daß jede Nutzzelle mindestens drei Fixpunkte in einer Ebene haben muß, die mit Signalgebern versehen sind für einen automatischen Suchprozeß für drei homologe Fixpunkt­ greifer in der ebenen Röhrenwand auf der Ausstiegsseite,
• - daß jede Nutzzelle die Information über die exakt ver­ messene Lage ihrer Fixpunkte in bezug auf ihre Einstiegs­ luke gespeichert hat und an die Steuerung der PWS übergibt,
• - daß um die Einstiegsluke der Nutzzelle eine Ringnut verläuft, deren Innendurchmesser und deren elastischer Nutgrund paßgerecht zur Einstiegsröhre der PWS hergestellt ist,
• - daß die Einstiegsröhre rechnergesteuert translatorisch in die richtige Position fährt aufgrund der Information über die Fixpunktlage der Nutzzelle, die infolge des Such­ prozesses identisch ist mit der Lage der Fixpunktgreifer der PWS und das sie anschließend ausfährt, bis ihr offenes Ende den Nutgrund erreicht und elastisch abdichtet, während ihr gegenüberliegendes Ende weiter durch einen Wechselver­ schluß abgedichtet bleibt,
• - daß mittels zweier ringförmiger Druckschläuche, die aus der Innenwand der Einstiegsröhre heraus gegen den Innen­ durchmesser der Ringnut gepreßt werden, eine Wasserkammer zwischen Nutgrund und dem einen ringförmigen Druckschlauch entsteht, die aus der hohlen Wand der Einstiegsröhre ge­ speist wird, und eine weitere Ringkammer gebildet wird, aus der Leckwasser abgesaugt werden kann,
• - daß nach Belüftung der Einstiegsröhren-Schleusenkammer die Einstiegsluke der Nutzzelle und der Wechselverschluß der Einstiegsröhre geöffnet werden können und damit der atmosphärische Innenraum der Nutzzelle mit der äußeren Atmosphäre verbunden ist,
• - daß zur Trennung des Vehikels von der Station nach Verschließen der Einstiegsluke und des Wechselverschlusses die Luft in der Schleuse nach außen mittels Fluten durch Wasser verdrängt wird und anschließend das Wasser nach innen ins Vakuum der Fahrröhre entströmt.

5. Verfahren zur Evakuierung einer luftgefüllten einspurigen Richtungsröhre nach Anspruch 2 für die Conden­ sations-Rohr-Passage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Röhre durch zwei transportable Schotte in Unter­ abschnitte eingeteilt wird, die damit beidseitig hermetisch abgedichtet sind und daß ein Unterabschnitt einerseits mit einem transportablen Schott gegenüber einem Röhrenabschnitt mit Abdampf und andererseits gegenüber einem luftgefülltem Röhrenabschnitt mit dem zweiten transportablen Schott abgedichtet wird,
• - daß dann dieser abgedichtete Unterabschnitt geflutet wird, wodurch die Luft durch die geöffneten Notbelüftungen der Röhre verdrängt wird,
• - daß anschließend die Notbelüftungen verschlossen, der Wassermantel der Röhre betriebsfertig aufgefüllt und dann das Schott zwischen Unterabschnitt und dem Röhrenabschnitt mit Abdampf geöffnet wird und zurückfährt bis zur Stelle des zweiten Schottes und an der neuen Position wieder die Röhre abdichtet,
• - daß dann das zweite Schott öffnet, zurückfährt und einen neuen Unterabschnitt in der luftgefüllten Röhre abgrenzt,
• - daß außerhalb der Röhre eine transportable Pumpenstation über eine Montageschaltung der bereits in die Röhre verleg­ ten Kondensatabzugsleitungen das Wasser von dem abdampf­ gefüllten Abschnitt in den neuen Unterabschnitt pumpt,
• - daß endgültig das Vakuum in der Röhre durch Kondensation des Abdampfes in den bereits installierten Oberflächen­ kondensatoren entsteht.

6. Verfahren zur Erhöhung der Durchlaßfähigkeit der Condensations-Rohr-Passage nach Anspruch 1 durch besondere Gestaltung der einspurigen Richtungsröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Beschleunigungsabschnitt hinter der Start­ station, dessen Durchquerung durch ein Vehikel und dessen anschließende Evakuierung infolge Dampfkondensation eine bestimmte Zeit in Anspruch nimmt, die die Vehikelfrequenz bestimmt, in zwei oder mehr Unterabschnitte aufgeteilt wird,
• - daß diese Unterabschnitte der Beschleunigungsstrecke untereinander durch gesteuerte Schotte abgeteilt werden und daß jeder Unterabschnitt für die Beschleunigung ein eigenes gesteuertes Dampfeintrittsventil benötigt,
• - daß die Unterabschnitte der Beschleunigungsstrecke so bemessen werden, daß die Zeit zu ihrem Durchfahren etwa gleich ist,
• - daß diese Zeit zum Durchfahren eines Unterabschnittes - zuzüglich der sehr kurzen Zeit zum anschließenden Evakuie­ ren zusammen mit der beidseitigen Abdichtung durch die Schotte und deren Wiedereröffnung die mögliche Vehikel­ frequenz bestimmt.

7. Automatische überwachungseinrichtung des Vehikels nach Anspruch 3 durch Sensoren und Signalgeber an der Röhre nach Anspruch 2 zum sicheren Betrieb der Condensations- Rohr-Passage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in bestimmten Abständen die Durchfahrt eines Vehi­ kels zusammen mit seiner Identitätskennung und der Echtzeit registriert und an die zentrale Steuerung zur Auswertung übermittelt wird,
• - daß in jeder Personen-Nutzzelle Druck, Temperatur, O₂- und CO₂-Gehalt der Luft gemessen werden und diese Werte diskontinuierlich zusammen mit einer für die spezielle Nutzzelle gültigen Identitätskennung und der Echtzeit an die zentrale Steuerung übermittelt werden,
• - daß in jedem Fahrschemel das Fahrgeräuschspektrum als Körperschallcharakteristik aufgenommen wird und dieses Spektrum für verschiedene charakteristische Fahrzustände von der zentralen Steuerung zusammen mit der für den spe­ ziellen Fahrschemel gültigen Identitätskennung gespeichert und zwecks Vergleich abgefragt werden kann aber an klassi­ fizierten Punkten der Streckenführung zusammen mit der Identitätskennung des Fahrschemels und der Identität des klassifizierten Punktes zum automatischen Vergleich und automatischer Auswertung an die zentrale Steuerung übermit­ telt wird,
• - daß die Stellung der Schotte, welche die Rohrabschnitte gegeneinander verschließen können, gemessen und an die zentrale Steuerung gemeldet wird, daß darüber hinaus der abgesperrte Zustand über mehrere unabhängige Geber gemessen und über mehrere unabhängige Informationskanäle an die zentrale Steuerung signalisiert wird, daß Alarm ausgelöst wird bei Annäherung eines Vehikels an ein geschlossenes Schott oder bei widersprüchlichen Schott-Stellungsmeldungen über verschiedene Kanäle und daß bei Erreichen eines kriti­ schen Abstandes eines sich nähernden Vehikels an ein ge­ schlossenes Schott unabhängig von der zentralen Steuerung Notbremsung mittels Wasserflutung ausgelöst und kurz darauf über die zentrale Steuerung die Stillegung der gesamten Röhre zwischen zwei Stationen bewirkt wird.

8. Lokal angepaßte Gestaltungsmöglichkeit der Conden­ sations-Rohr-Passage nach Anspruch 1 aus mehreren Rich­ tungsröhren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwischen zwei entfernten Stationen Zwischenbrems­ strecken und Zwischenbeschleunigungsstrecken in den an­ triebsfreien Abschnitt der Röhre eingeschoben werden, die der sekundengenauen Einhaltung des Fahrplanes dienen aber auch zur Erhöhung der Geschwindigkeit, weil Reibungs­ verluste, Energieentnahme für den Eigenbedarf, Überwindung einer geodätischen Höhendifferenz oder vorherige Bremsung die Geschwindigkeit herabgesetzt haben oder auch zur Ver­ minderung der Geschwindigkeit, weil lokale geographische Gegebenheiten enge Kurven der Passage erzwungen haben,
• - daß dort, wo es die Betriebsverhältnisse zulassen, die Oberflächenkondensatoren für zwei Röhren einer Passage arbeiten, indem ein Kondensator zwei automatisch betätigte Schieber hat, die jeweils für ihre Röhre den Dampfzutritt nach Vorgabe der zentralen Steuerung absperren oder frei­ geben,
• - daß mehrere- Richtungsröhren einer Passage in einem gemeinsamen Wassermantel verlegt werden,
• - daß in den antriebsfreien Abschnitten die beiden Rich­ tungsgleise in einer gemeinsamen größeren Röhre verlegt werden können oder daß für besondere Zwecke in einer ent­ sprechenden Röhre ein Abstellgleis verlegt wird,
• - daß der Raum zwischen den Röhren einer Passage nicht nur zum Aufstellen der Kondensatoren usw. genutzt wird, sondern, mit einem Dach versehen, für eine Fremdnutzung gestaltet wird und so einerseits die Isolationsschicht der Röhren entfällt und andererseits der Raum für die Fremd­ nutzung eine Grundtemperatur erhält, die jahreszeitlich kaum schwankt,
• - daß der Raum oberhalb der Passage als Verkehrsfläche gestaltet werden kann oder zum Aufstellen der Solargenera­ toren , Windkraftanlagen, Stromfernleitungen, Wärmeversor­ gungsleitungen, benutzt werden kann,
• - daß vorhandene Autobahnen unter maßvoller Korrektur horizontaler und vertikaler Krümmungsradien einerseits als Fundament für eine Condensations-Rohr-Passage verwendet werden und andererseits die Autostraße auf das Dach der Passage verlegt wird,
• - daß bei Abwesenheit von Dampfkraftwerken und starken Energienetzen die Condensations-Rohr-Passage autark mit Hilfe von Heizreaktoren (z. B. CANDU u. ä.) und vorgeschal­ teten Sattdampfturbinen betrieben wird und daß der typisch diskontinuierliche Betriebsablauf dadurch einen mehr steti­ gen Verlauf bekommt, daß man einmal statt der Gliederzüge nun Einzelwagen kleiner Masse mit hoher Vehikelfrequenz verkehren läßt und zum anderen wegen der kleinen Masse mit sehr niedrigen Abdampfdrücken auskommt, wobei die Umsetzung der Abdampfenergie in kinetische Energie des Vehikels in der Röhre durch keine noch so hohe Dampfnässe beeinträch­ tigt wird.
• - daß zur Erhöhung der Kontinuität der Abdampfentnahme die Abdampfleitungen als Dampfspeicher benutzt werden, in die unter leichten Druckschwankungen kontinuierlich eingespeist wird trotz diskontinuierlicher Entnahme.