Schienenfahrzeug
Schienenfahrzeuge sind Fahrzeuge von Bahnen (Bahnfahrzeuge), die auf einer oder mehreren Schienen fahren oder geführt werden. Fahrzeug und Schiene sind dabei ein eng aufeinander abgestimmtes System, üblicherweise als Rad-Schiene-System bezeichnet. Besonders im Eisenbahnwesen wird die Gesamtheit der Schienenfahrzeuge eines Unternehmens oder einer Verwaltung auch mit dem Oberbegriff rollendes Material oder Rollmaterial[1] bezeichnet. Man unterscheidet Regelfahrzeuge (wie Triebfahrzeuge und Wagen) und Nebenfahrzeuge.
Technik und Definition
Am verbreitetsten sind Schienenfahrzeuge, die auf Gleisen aus paarweise und parallel angeordneten stählernen Schienen (Schienenstrang) fahren. Die hierzu verwendeten Schienen sind meist die Vignolschiene und bei Straßenbahnen die Rillenschiene. Auf diesen werden die Schienenfahrzeuge durch die kegelig geformten Laufflächen ihrer Räder selbstzentrierend geführt (Sinuslauf) und von zusätzlichen, an der Innenseite der Schienenpaare entlanglaufenden Spurkränzen unter normalen Betriebsumständen vor Entgleisungen bewahrt.
Ein Entgleisen ist bei diesem System dennoch nicht gänzlich ausgeschlossen. Da bei einer Entgleisung die kinetische Energie des Fahrzeugs bei vergleichsweise geringer Schädigung schnell verzehrt wird, macht man sich dies für Sicherungseinrichtungen (Gleissperren) zunutze, die ein Fahrzeug beim Auffahren gezielt entgleisen lassen können.
Konventionelle Schienenfahrzeuge haben den Vorteil, dass die Rollreibung von Stahlrädern auf glatten Stahlschienen sehr gering ist, was dagegen den Antrieb erschwert. So können mit vergleichsweise geringem Energieaufwand große Gütermengen bewegt werden. Die Spurführungseigenschaften des Rad-Schiene-Systems erlauben es zudem, Züge von vergleichsweise großer Länge zusammenzustellen, so dass die maximale Güterbewegung auch tatsächlich genutzt werden kann. Bei niedrigen Geschwindigkeiten werden Schienenfahrzeuge in dieser Hinsicht nur von Schiffen übertroffen. Im Gegensatz zu Schiffen werden Züge jedoch oft elektrisch betrieben, was – wenn es mit erneuerbaren Energien geschieht – die Öko-Bilanz weiter zugunsten der Schiene verschiebt.
In den Anfängen der Eisenbahngeschichte kam es als Folge damals noch unverstandener werkstoffkundlicher Phänomene beim Dampflokomotivkessel zum Kriechen und den wechselbeanspruchten Radreifen häufig zu schweren Unglücken. Letztere wurden von August Wöhler (1819–1914) erstmals erforscht.
Zur Herstellung von Schienenfahrzeugen gelten Normen. Beim Schweißen ist dies die DIN EN 15085-2:2020-12 "Bahnanwendungen – Schweißen von Schienenfahrzeugen und -fahrzeugteilen – Teil 2: Anforderungen an Schweißbetriebe".[2] Schweißfachbetriebe, die Teile für Schienenfahrzeuge fertigen, müssen danach zwingend zertifiziert sein.[3]
Schienenfahrzeugtypen
Bei Standseilbahnen kann ein Rad im Radsatz zylindrisch sein, während das andere zwei Spurkränze hat und die Spurführung übernimmt.
Andere Schienenfahrzeuge sind zum Beispiel Einschienenbahnen oder Hängebahnen sowie Achterbahnen. Bei diesen kann bei entsprechender Bauweise ein Entgleisen unmöglich gemacht werden.
Kabinen von vollautomatisierten sogenannten Personal-Rapid-Transit-Systemen (PRT) verwenden aufgrund der von der Kabine aus bestimmten Weichenstellung kein herkömmliches Rad-Schiene-System. Neben dem Antriebssystem sind auch die Schienen-Systeme unterschiedlich, so ist das erste öffentliche PRT ULTra lediglich spurgeführt.
Eine besondere Art Schienenfahrzeug stellt die Solarbahn dar. Der Systemvorteil des Rad-Schiene-Systems ist hier ein wichtiger Teil des Gesamtkonzeptes, welches vor allem auf beste Energieausnutzung abzielt.
Schienenfahrzeuge der Eisenbahn können motorisiert (Lokomotiven, Triebzüge, Triebwagen, Schienentraktoren, Bahndienstfahrzeuge wie Schienenbaufahrzeuge, Turmwagen, Zweiwegefahrzeug, oder Schienenreinigungsfahrzeuge, Schienenautomobile) oder unmotorisiert sein (Waggons, Schienenfahrräder, Handhebel-Draisinen). Für einen Einsatz fest verbundene bzw. gekuppelte Schienenfahrzeuge werden als Zuggarnitur bezeichnet.
Literatur
- Michael Brandhorst, Torsten Dellmann, Andreas Haigermoser, Markus Hecht, Stefan Karch, Günter Löffler, Wolfgang Rösch: Handbuch Schienenfahrzeuge. Entwicklung, Produktion, Instandhaltung. Hrsg.: Christian Schindler. 1. Auflage. DVV Media Group GmbH, Hamburg 2014, ISBN 978-3-7771-0427-0 (576 Seiten, Inhaltsverzeichnis online [PDF; abgerufen am 8. Juni 2016]).
Weblinks
Einzelnachweise
- Rollmaterial. Schweizerische Bundesbahnen, abgerufen am 8. Juli 2016.
- Beuth Verlag GmbH (Hrsg.): DIN EN 15085-2:2020-12: Bahnanwendungen - Schweißen von Schienenfahrzeugen und -fahrzeugteilen - Teil 2: Anforderungen an Schweißbetriebe. Berlin Dezember 2020.
- Anforderungen an Fachbetriebe für die Herstellung von hoch sicherheitsrelevanten CL1-Bauteilen. Abgerufen am 18. Dezember 2020.