Bahntechnik - Bahngleise

Inhaltsverzeichnis - Das Eisenbahngleis - Der Gleisoberbau - Gleissperren

Das Eisenbahngleis Am Anfang war das Rad. Dieser banale Satz beschreibt aber sehr genau die Auswirkungen des Rades auf die Menschheitsentwicklung. Ohne das Rad gäbe es keine moderne Verkehrstechnik und dementsprechend auch keine Industriegesellschaft. Ohne die Erfindung des Rades würde es natürlich auch keine Bahngeschichte geben. Das Bahngleis, wie wir es heute auch unseren Eisenbahnstrecken kennen, gab es nicht bereits in den Anfängen der Eisenbahn. Die Geschichte des Bahngleises ist lange. Die Entwicklung vom Holzgleis bis zum heutigen Gleis dauerte fast 1 Jahrhundert. Aber die Geschichte des Gleises geht eigentlich noch weiter zurück. Bereits im Altertum erkannten die Menschen, dass sich schwere Lasten besser transportieren lassen, wenn sie über Baumstämme geschoben werden, die am Boden liegen. Irgendwann kam man auf den Gedanken, einen Baum in handliche Stücke zu schneiden und an Behältnisse zu befestigen. Da diese so erstellten Räder in weichen Böden einsanken, kam man zur Erfindung von befestigten Wegen. Die Chinesen, Griechen und Römer bauten bereits befestigte Wege auf hohem technischen Niveau. Da aber auch diese - meistens Holzräder - einen sehr hohen Reibungswiderstand aufwiesen und insbesondere bei hohen Lasten eine erhebliche Kraft benötigten um die vollbeladenen Behälter (Vorläufer der Wagen) zu bewegen, wurden Spurrillen in die Wege eingebaut. Diese Spurrillen waren die ersten Vorläufer der heutigen Schienen. Durch Spurrillen in Wegen, konnte der Fahrwiderstand gesenkt und darüber hinaus dem Fahrzeugen eine Führung gegeben werden. Nach dem derzeitigen Stand der Wissenschaftler sollen bereits vor mehr als 4.000 Jahren erste künstlich angelegte Rillen entstanden sein. Derartige Spurbahnen sind in Steinbrüchen des alten ägyptischen Reiches und bei den Griechen gefunden worden. Auch die Römer arbeiteten auf zahlreichen Römerstraßen Rillen in die gepflasterte Wegoberfläche ein. Aber des dauerte eine lange Zeit - bis ins Mittelalter hinein - bis in Bergwerken hölzerne Gleise zum Transport der schweren Kohle- und Erzlasten verlegt wurden. Diese Gleise waren aber noch nicht mit unseren heutigen Gleisen vergleichbar. Es wurden damals parallel geführte Holzstämme als Schienen verlegt, auf denen die ein- oder beidseitig mit Spurkränzen ausgerüsteten Räder Halt fanden. Die Wagen wurden zum Transport der Erze mit einem sog. Spurnagel ausgerüstet. Dieser ragte in eine Lücke zwischen den Holzbohlen am Boden und lenkte somit den Wagen. Dies war die eigentliche Geburtsstunde der spurgebundenen Bahn. Diese Holzschienen hatten aber erhebliche Nachteile. Zum Einen war das Holz sehr verwitterungsanfällig und zum Anderen auch bruchgefährdet. Dementsprechend entgleisten auch oft Wagen. Die Technik war noch nicht ausgereift und deshalb nicht betriebssicher, denn die hölzernen Schienen wurden auch noch unbearbeitet verlegt. In der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts entwickelte sich die Schienentechnik weiter. Zum Einen mit der Erfindung der durchgehenden Spurkränze - also Wagenräder mit einem niedrigen und einem erhöhten Radumfang. - der den Wagen sicher auf dem Gleis führte und zum Andern mit der Erfindung der Herstellung von mit Eisen beschlagene Holzrädern. Damit wurden die Reibungsverluste deutlich gemindert. Die Wagen konnten mehr laden, ohne Mensch oder Pferd zu überfordern. Die Herstellung von Stahlrädern erfolgte dann im 19. Jahrhundert. Leider gab es zu dieser Zeit aber nur die Gusstechnik. Diese gusseisernen Räder waren gegenüber den heutigen Stahlräder sehr spröde und dementsprechend bruchanfällig und brachen häufig bei Überlastung Erst die Einführung gewalzter Schienen und Stahlräder ermöglichte ab dem Jahre 1820 den Einsatz schwerer Fahrzeuge. Das war auch die Geburtsstunde der heutigen Eisenbahn, denn ohne geeignete Gleise mit den entsprechenden Schienen konnte kein vernünftiges effektives Transportmittel geschaffen werden. Schienendefinition    Schienen mit Holzschwellen    Schienen mit Holzschwellen    Schienen mit Betonschwelllen    Schienen mit Betonschwelllen    Schienen mit Stahlschwellen Schmalspurbahn    Gleis mit Führungsschiene Vergrößern - Bild anklicken Bleibt noch zu erwähnen, dass sich die Eisenbahngeschichte vor allem im Bergbau entwickelte. Hier war dringende die Notwendigkeit vorhanden, die Erze über schienengebundene Fahrzeuge zu transportieren, sowohl "Unter Tage", als auch "Über Tage". Die moderne Eisenbahntechnik mit den Stahlschienen, zuerst auf Holzbohlen und nunmehr auf Stahl bzw. Betonschwellen, hielt aber erst mit der Erfindung der Dampflokomotive Einzug. Die geschah im 19 Jahrhundert. Zu dieser Zeit wurde auch eine Spurweite eingeführt, die bei den meisten Eisenbahngesellschaften auf der Welt eingehalten wird und zwar die Spurweite 1435 mm. Radkränze von Schamspurbahnen    Drehgestelle von Personenwagen Vergrößern - Bild anklicken In Deutschland gab es aber weit in das 20ste Jahrhundert hinein, auch eine Vielzahl von sog. Schmalspurbahnen. Als Schmalspurbahn wird eine Bahnlinie bezeichnet, deren Spurweite kleiner als die Normalspur ist. Schmalspurbahnen wurden hauptsächlich auf Nebenstrecken eingesetzt, da schmalspurige Bahnen einfacher und billiger zu bauen sind als Normalspurbahnen. Bei den kleineren Wagen der Schmalspurbahnen ist der Radstand kürzer und damit konnte die Trassierung mit engere Bogenradien realisiert werden, was viel Grunderwerb einsparte. Der Hauptgrund für den Bau von Schmalspurbahnen waren rein die Kosten. Ferner ermöglichten die kleineren und damit leichteren Fahrzeuge eine kostengünstigere Dimensionierung des Schienenoberbaues. In Deutschland war die Spurbreite 1000 mm geläufig. Schmalspurbahnen gibt es heute noch vielfach als Museumsbahnen, so z.B. die Schmalspurbahn in der Fränkischen Schweiz und die Schmalspurbahn bei Dörzbach in Baden-Württemberg. Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal    Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal    Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal    Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal    Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal Beladungsböcke Vergrößern - Bild anklicken Der Nachteil war aber, dass beim Übergang von der Schmalspur auf die Normalspur, sowohl der Personenverkehr umsteigen als auch der Güterverkehr entweder umgeladen oder der Schmalspurwagen auf sog. Rollböcke geladen werden musste. Eine weitere Alternative boten Strecken, die sowohl für die Schmalspur, als auch für die Normalspur ausgelegt wurden. Dies bedeutet, dass es drei Schienen gab. Wegen des großen technischen Aufwandes wurden aber nur selten derartige Bahnstrecken gebaut. Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal Rollböcke    Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal    Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal Vergrößern - Bild anklicken Sehen wir uns nun die eigentlichen Aufgaben des Gleises an. Das Gleis hat mehrere Aufgaben im Bahnbetrieb. Zum Ersten ist es natürlich für die Spurführung des Zuges verantwortlich. Da Züge keine Lenkvorrichtung besitzen, müssen sie auf Schienen geführt werden um die Richtung einhalten zu können. Als Zweites dient die Schiene - als Teil des Gleises - zur Lastübertragung des Zuges auf die Schwellen und dann weiter über das Schotterbett in den Untergrund. Dementsprechend müssen wir, wenn wir über das Gleis sprechen, uns über die Gleisdetails unterhalten, damit wir die wichtige Funktion des Gleises im Eisenbahnbetrieb verstehen können. Gehen wir deshalb schrittweise vor und zwar von der Schiene bis zum Erdplanum. Diese Bereich wird auch Gleisoberbau genannt. Schmalspurbahn Dörzbach - Schöntal - Rollböcke Vergrößern - Bild anklicken

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Der Gleisoberbau Die Entwicklung des Gleisoberbaues fand auch nicht an einem Tage statt. Die ersten Gleise wurden im Bergbau verlegt. Hier war von einem Gleisoberbau noch nicht die Rede. Die Holzschienen wurden einfach auf den anstehenden Boden verlegt. Erst mit der Erfindung der Dampflok wurden ein Gleisoberbau benötigt, der auch sicherstellte, dass die Eisenbahntrasse jeden Witterungsbedingungen standhält. Da schon Erfahrungen im Wegebau vorlagen wusste man, dass für einen tragfähigen Oberbau eine sog. kapilarbrechende Schicht (Frostschutzschicht) erforderlich ist um die Frostsicherheit der Trasse zu gewährleisten. Da ferner die Schienen nicht einfach auf diese Frostschutzschicht gelegt werden konnten, mussten zur Spursicherung und als Auflage auf die Frostschutzschicht, die zugleich auch last verteilende Tragschicht war, in regelmäßigen Abständen eine Holzschwelle angeordnet werden. Damit war der Bahnoberbau geschaffen um die Trasse sicher und standfest mit Zügen befahren zu können. Der Oberbau einer Eisenbahnstrecke sieht wie folgt aus (von oben nach unten): - Schiene - Schwellen - Schotteraufbau - Baugrund (Böschung, Einschnitt oder Ebene) Vergrößern - Bild anklicken Beginnen wir zuerst mit der Schiene. Wie wir nun wissen, werden heutzutage die Schienen aus Stahl gefertigt. Ferner werden die Schienenstränge verschweißt und nicht mehr wie früher aneinander gestoßen. Dieses Verfahren gewährleistet eine stoß- und ruckfreie Fahrt. Das früher sich ständig wiederholende plattern entfällt dadurch. Vergrößern - Bild anklicken Als nächstes kommen wir zu den Bahnschwellen. Auch bei den Bahnschwellen haben sich in den letzten Jahrzehnten erhebliche Entwicklungen vollzogen. Bis in die 1960er Jahre - also bis zum Ende der Dampflokzeit - waren Hartholzschwellen die gängigen Schwellen. Danach kamen auch immer mehr andere Schwellenarten zum Einsatz (Stahlschwellen, Betonschwellen). Heute werden ausschließlich nur noch Stahlbetonschwellen verlegt. Diese Schwellen können die hohen Geschwindigkeiten der modernen Züge aufnehmen. Zum Einsatz kommen auch Stahlschwellen, allerdings in der Regel nur bei Industriegleisen und untergeordneten Nebengleisstrecken. Vergrößern - Bild anklicken Der letzte Teil des Gleisoberbaues ist das Schotterbett, das sich oberhalb des Erdplanums befindet. Das Schotterbett hat die Aufgabe, die Lasten, die von den Schwellen kommen, gleichmäßig auf das Erdplanum zu verteilen. Dem Schotterbett kommt deshalb im wahrsten Sinne des Wortes eine tragende Funktion zu. Ferner dient das Schotterbett als kapillar brechende Schicht, um die Frostsicherheit des Gleisoberbaues sicherzustellen.

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Gleissperren Eine Gleissperre ist eine mechanische Einrichtung. Im aufgelegten Zustand soll diese eine gefährdende Fahrzeugbewegung zum Entgleisen bringen. Sie dient unter anderem der Herstellung eines unmittelbaren Flankenschutzes in Nebengleisen, Anschlussstellen und des Schutzes bestimmter Gleisanlagen (z. B. Ladegleise). Ortsgestellt ist eine Gleissperre wenn diese an Ort und Stelle ggf. mit Hilfe einer Bedieneinrichtung aufgelegt wird. An Ort und Stelle heißt, dass sie unmittelbar an ihrem „Standort“ aufgelegt sein muss. Gleissperren können mit einem Griff direkt am Entgleisungsschuh ab- bzw. aufgelegt werden. Ortsgestellte Gleissperren sind in der Regel mit Signalen ausgerüstet. Diese zeigen ob die Gleissperre ab- oder aufgelegt ist. Gleissperre - Vergrößern - Bild anklicken

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