Wie schwebt ein Zug mit Magneten?
Magnetkräfte können einen Zug tragen. Zum Beschleunigen nach vorn braucht er eine andere Kraft.
Kurz erklärt
Magnete können ziehen oder drücken, ohne einander anzufassen. Bei einer Magnetschwebebahn halten solche Kräfte den Zug mit etwas Abstand über der Fahrbahn. Die Stärke wird ständig angepasst, damit der Abstand passt. Weitere magnetische Kräfte bewegen den Zug vorwärts. Das alles braucht Energie.
Puschel und Flauschi im Museum. Schnittmodell mit anziehendem Magneten, kleinem Luftspalt und getrenntem Vorwärtsantrieb. Vereinfachtes, unbelebtes Museumsmodell; Pfeile und Farben helfen beim Erklären. Mit KI gestaltete Illustration; keine Naturaufnahme.
In drei Bildern erklärt
1 Anziehung trägt
Beispiel: Magnete am Zug werden zur Schiene gezogen.
2 Abstand regeln
Messfühler und Steuerung halten den kleinen Abstand.
3 Vorwärts antreiben
Ein wanderndes Magnetfeld kann den Zug vorwärts bewegen.
Mehr zum Bild
Dieses Prinzipbild zeigt eine Bahn mit geregelter magnetischer Anziehung. Andere Magnetbahnen nutzen andere Anordnungen, etwa Abstoßung. Tragen, seitliches Führen und Antreiben sind verschiedene Aufgaben; ein fester Magnet allein regelt keine vollständige Zugfahrt.
Eine erfundene Wuselszene
Puschel und Flauschi entdecken
Puschel sucht unter dem Zugmodell Räder und entdeckt einen Spalt. Flauschi zeigt auf die Magnetbauteile. Sie lesen getrennt nach, was den Zug trägt und was ihn antreibt. Seine Zeichnung bekommt zwei Aufgaben statt eines einzigen Zauberpfeils.
Schau genau hin
Vergleiche das Museumsmodell mit den drei Bildschritten. Messfühler und Steuerung halten den kleinen Abstand.
Ein Beispiel zum Verstehen
Zeichnet ein Rechteck für den Zug. Ein Pfeil nach unten steht für die Gewichtskraft; ein gleich langer Pfeil nach oben für die tragende Magnetkraft. Damit erklärt ihr gleichbleibendes Schweben. Fügt seitlich einen andersfarbigen Pfeil nach vorn hinzu: Er steht für den Antrieb. So erkennt ihr, dass Tragen und Vorwärtsbewegen verschiedene Aufgaben sind. Die Pfeile sind keine Bauteile, keine unsichtbaren Seile und keine Darstellung aller Kräfte während einer Fahrt.
Erkläre es selbst
Was hält eine Magnetschwebebahn mit Abstand über der Fahrbahn?
Wähle a), b) oder c) und begründe deine Wahl.
- a)Der Luftstrom unter dem Zug, wie bei einem Luftkissenfahrzeug.
- b)Die Bewegungsenergie allein, ohne eine tragende Kraft.
- c)Geregelte magnetische Kräfte.
Erklärung zeigen
Richtig ist c): Geregelte magnetische Kräfte.
Magnete können ziehen oder drücken, ohne einander anzufassen. Bei einer Magnetschwebebahn halten solche Kräfte den Zug mit etwas Abstand über der Fahrbahn. Die Stärke wird ständig angepasst, damit der Abstand passt. Weitere magnetische Kräfte bewegen den Zug vorwärts. Das alles braucht Energie.
Wörterhilfe
- Achse
- Eine gedachte Linie, um die sich etwas dreht; bei Geräten kann sie auch ein echtes Bauteil sein.
- Spule
- Draht, der in mehreren Windungen aufgewickelt ist. Fließt Strom hindurch, entsteht ein Magnetfeld.
Genauer entdecken
Hier findest du längere Erklärungen und weitere Einzelheiten. Ihr könnt sie gemeinsam entdecken.
1. Magnete wirken auch über einen Abstand
Magnetische Kräfte können wirken, ohne dass sich Gegenstände berühren. Eine Kraft ist ein Drücken oder Ziehen. Ein Magnet hat einen Nordpol und einen Südpol, seine beiden magnetischen Pole. Gleiche Pole stoßen sich ab, unterschiedliche ziehen sich an. Bei einem Elektromagneten erzeugt elektrischer Strom die magnetische Wirkung. Häufig fließt der Strom dafür durch eine Spule: einen Draht, der in vielen Windungen aufgewickelt ist.
Dazu geprüft: [1]
2. Tragen braucht die passende Kraft
Die Erde zieht den Zug nach unten. Beim gleichbleibenden Schweben muss die nach oben wirkende Magnetkraft seine Gewichtskraft ausgleichen. Dafür wirken Teile im Fahrzeug und im besonderen Fahrweg zusammen. Der Fahrweg ist die Strecke, die das Fahrzeug führt und trägt. Beim Transport System Bögl ziehen sich Elektromagnete im Fahrzeug an passende Stahlschienen im Fahrweg heran. Messfühler beobachten den kleinen Abstand; eine Regelung passt die Magnetwirkung an. Regelung heißt hier: messen und laufend nachstellen.
3. Schweben ist noch kein Vorwärtsfahren
Eine Kraft nach oben macht den Zug nicht automatisch schneller nach vorn. Dafür gibt es einen Linearmotor. Linear bedeutet hier entlang einer Linie. Anders als ein gewöhnlicher Motor mit einer drehenden Achse erzeugt er einen Antrieb entlang des Fahrwegs. Sich verändernde Magnetfelder wirken mit dem Fahrzeug zusammen und bewegen es vorwärts. Ein Magnetfeld ist der Bereich, in dem magnetische Kräfte wirken können. Fahrzeug und Fahrweg müssen technisch zueinander passen.
4. Nicht jede Magnetbahn schwebt gleich
Andere Bauweisen nutzen andere Magnetanordnungen. Beim japanischen SCMAGLEV entstehen durch die schnelle Bewegung an Spulen im Fahrweg elektrische Ströme, die Magnetkräfte erzeugen. Seine starken Magnete werden besonders kalt gehalten: Bestimmte Materialien leiten dann Strom ohne elektrischen Widerstand. Widerstand erschwert den Stromfluss und kann Material erwärmen. Ohne diesen Widerstand leiten heißt supraleitend. Bei niedriger Geschwindigkeit fährt diese Bauweise auf Gummirädern; erst bei höherer Geschwindigkeit schwebt sie. Schweben beseitigt den Radkontakt, aber nicht den Luftwiderstand: Auch ein schwebender Zug muss Luft verdrängen.
Eine freiwillige Frage zur Vertiefung
Du darfst in der längeren Erklärung darüber nachlesen. Das ist eine Zusatzaufgabe für Interessierte.
Eine Zusatzfrage
Warum beschleunigt die tragende Magnetkraft den Zug nicht automatisch nach vorn?
Antwort entdecken
Die tragende Kraft wirkt nach oben und gleicht die Gewichtskraft nach unten aus. Zum Beschleunigen nach vorn braucht es eine Kraft in Fahrtrichtung. Der Linearmotor liefert sie. Bei gleichbleibender Geschwindigkeit muss der Antrieb eines echten Zuges unter anderem den Luftwiderstand ausgleichen.
Bilder und Quellen für Erwachsene
Quellen zum Nachlesen
Sachinformationen am 12. Oktober 2026 mit den folgenden Fachquellen abgeglichen. Die Wusel-Szene ist erfunden; Vergleiche und vereinfachte Modelle werden ausdrücklich erklärt. Quellen auf Deutsch und Englisch.