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Zahnradantrieb Mit interaktiver Achterbahn um die Wette fahren

| Redakteur: Katharina Juschkat

Im Mirabilandia Park fährt eine Achterbahn, die man selbst beschleunigen und bremsen kann - möglich macht das ein völlig neu entwickeltes Antriebssystem. Wir haben uns die Achterbahn genauer angeschaut.

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Auf zwei Schienen um die Wette: Ein neues Antriebssystem macht das möglich.
Auf zwei Schienen um die Wette: Ein neues Antriebssystem macht das möglich.
(Bild: Maurer Rides )

Aufsteigen, anschnallen, den Gasgriff selbst betätigen und mit 1,2 g beschleunigen – das Konzept der interaktiven Achterbahn macht das möglich. Dahinter steckt ein ausgefeiltes Antriebssystem, das der Achterbahnbauer Maurer Rides eigens dafür entwarf. Zum Einsatz kommt das System etwa im Mirabilandia Park bei dem neuen Desmo Race Coaster, der zudem die Besonderheit aufweist, dass zwei Fahrzeuge um die Wette fahren können. Die neue Achterbahn wurde von Maurer Rides gemeinsam mit Ducati und dem Mirabilandia Park umgesetzt.

Ducati Panigale V4 stand Modell

Der Name „Desmo“ kommt von „Desmodronik“ – eine spezielle zwangsgesteuerte Ventilsteuerung, die in der Ducati Panigale V4 verbaut ist. Das Modell Panigale V4 war auch das Vorbild für Desmo Race, das die Ingenieure von Maurer Rides auf die Achterbahn-Schiene gebracht haben.

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Es sind sogar Original-Ducati-Komponenten der Ducati Panigale V4 verbaut – Leuchten sowie das Display mit Gang- und Geschwindigkeitsanzeige – und auch voll funktionstüchtig. Die Front mit Ihren markanten Leuchten, der Tank, die Windschutzscheibe und die Rückleuchten wurden in das Design integriert. Außerdem sorgt ein Soundgenerator für Ducati-Sound beim Beschleunigen.

Der Desmo Race Coaster soll sich anfühlen, als würde man auf einem echten Motorrad sitzen und selbst fahren – und das sogar um die Wette. Die Achterbahn besteht aus zwei nebeneinander führenden Bahnschienen, auf denen parallel je ein Fahrzeug mit zwei Personen startet. Durch eigenes Gas geben und Bremsen kann man um die Wette rasen.

Die Antriebstechnik

Für eine interaktive Achterbahn tüftelten die Ingenieure von Maurer Rides vor allem an der Antriebstechnik, denn dafür sind Fahrzeuge mit Antrieb, Bremsen und einer permanenten Positionserfassung notwendig. Somit begann die Suche nach einem geeigneten Antriebssystem, bei dem allerdings die herkömmlichen Varianten wie Reibrad oder LSM der Reihe nach ausgeschlossen werden mussten. Als einzig sinnvolle Möglichkeit blieb der Zahnradantrieb, der bis dahin jedoch nur für ganz andere Anwendungen verfügbar war.

Die Lösung brachte schließlich eine neu entwickelte Verzahnungstechnik, die sogenannte Spike-Antriebstechnik. Ende 2010 bewegte sich das erste Spike-Testfahrwerk auf einer 10 m langen geraden Strecke schon mit beeindruckender Dynamik. Doch es dauerte noch vier weitere Jahre zur ersten mitfahrbereiten Testanlage, die mit 50 m Schienenlänge in der Halle des Fördertechnik-Instituts der Uni Stuttgart aufgebaut wurde. Ein Jahr später erfolgte dann der Bau der ersten Achterbahn mit der neuen Spike-Antriebstechnik.

Leistungsstarker E-Antrieb katapultiert Fahrzeuge auf Höchstgeschwindigkeit

Das neueste Bauwerk ist Desmo Race. Der neue Spike-Antrieb steckt in jedem Fahrzeug, in Form eines extrem leistungsstarken Elektroantriebs: Mit einem Drehmoment von 1050 Nm können sich Fahrer innerhalb weniger Sekunden auf Höchstgeschwindigkeit katapultieren. Das Drehmoment wird über ein Zahnrad auf eine Zahnstange übertragen, die direkt auf der Schiene sitzt. Es ist also kein Schlupfen möglich und es wird keine Energie in Reibungsverlusten verloren.

Zahlen und Fakten zur Bahn

Eröffnung: 2019
Schienenlänge: 2 x 525 m
Max. Schienenhöhe: 22 m
Antrieb: Elektroantrieb
Kraftübertragung: 100 %
Traktion (Form der Vortriebsbeschleunigung) = Beschleunigung: 1,2 g (11,7m/s²)
Drehmoment: 1050 Nm
Geschwindigkeit: 80 km / h
Fahrzeug: Panigale V4, 2-Sitzer (ab 6 Jahren, ab Körpergröße 120 cm)
Fahrzeuganzahl: 12 (2 x 6)
Kapazität: 1000 Pph (Fahrzeit 60 sek)
Hersteller: Maurer Rides GmbH
Betreiber: Mirabilandia, IT
Grundfläche: 225 m x 60 m

Damit wird 100 % Traktion erreicht. Und noch etwas zeichnet die Bahn aus: Immer und überall kann mit einem Vortrieb von über 1 g beschleunigen, auch aus der Kurve heraus oder in vertikalen Segmenten. Ebenso beim Bremsen, das auch mal abrupt ausfallen kann. Denn auch das Abbremsen funktioniert über die Verzahnungstechnik. Das spart beim Achterbahnbau die üblichen Blockbremsen und Einbauten und hebt damit viele Beschränkungen auf, wo und wie auf der Strecke Highlights platziert werden können.

Vertikalschienen lassen den Fahrer auf der Schiene sitzen

Auch neu an der Achterbahn sind die Vertikalschienen. Dabei liegen die Fahrrohre nicht nebeneinander, sondern übereinander. Damit konnte die Sitzposition von Fahrer und Beifahrer bis knapp über das obere Fahrrohr abgesenkt werden. Die Beine stehen also links und rechts der Schiene, man sitzt förmlich auf der Schiene.

Interessanter Nebeneffekt der Vertikalschiene ist ihre günstige Statik. Sie ermöglicht große Stützabstände, reduziert also die Zahl der Stützen und Fundamente. Hinzu kommt, dass die kleinen und damit leichten Zweisitzer einen einfacheren Stahlbau mit kleinen Fundamenten erlauben.

Antriebstechnik mit hohem Wirkungsgrad

Im Betrieb sind Spike-Bahnen sparsam, denn die Antriebstechnik arbeitet mit einem außerordentlich hohen Wirkungsgrad. Beim vollen Beschleunigen kann ein Fahrzeugmotor bis zu max. 130 kW abgreifen. Beim Bremsen wird generatorisch wieder Energie erzeugt, die weitgehend verlustfrei in die Stromschiene zurückgespeist und vom nächsten Fahrzeug genutzt wird. Eine Langzeitmessung mit drei Fahrzeugen im Volllastbetrieb ergab einen Energieverbrauch der gesamten Anlage von 15 kWh.

Da es keine Bremsen und Lifte gibt, fokussieren sich die Wartungsarbeiten auf die Fahrzeuge und können auch parallel zum laufenden Betrieb stattfinden.

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