Wie verhindern Eisenbahnschutzleisten Unfälle?

Hauptaufgabe des Schutzes durch Eisenbahnschutzleisten

Entlang von Eisenbahnstrecken verwenden sie eine Art Leitplanke, die den Zug auf den Schienen hält, falls dieser plötzlich die Fahrtrichtung ändern muss oder ein Kraftfahrzeug über die Gleise fährt. Würde ein Zug gegen das Ende der Strecke prallen, so bilden die massiven Leitplanken, die die Gleise umschließen, sowie die Radflansche des Zuges beim Entgleisungsversuch einen Kraftangriffspunkt, der den Zug auf der entscheidenden Spur hält. Wären diese Leitplanken nicht vorhanden, würde der Zug auf die Schiene aufsteigen und entgleisen. Seitliche äußere Kräfte, die den Zug hin und her drücken, bewirken, dass er wieder auf die Schiene zurückgeführt wird. Primär wirkt die Kraft auf die Schienen vertikal; die seitlichen Kräfte, die zu Entgleisungen führen könnten, werden durch die Leitplanken abgefangen. Sicherheitsleitplanken an kritischen Stellen wie Weichen, Brücken und Bahnübergängen stellen den Unterschied dar zwischen einer beherrschbaren Entgleisung und einer Gefährdung des Lebens der Personen im Zug bzw. der Personen und der Fracht, die auf der Straße transportiert werden.

Wie laterale Gefahren an Bahnübergängen durch Schienenweg-Schutzeinrichtungen gemindert werden

Wenn Autos oder Lastwagen auf die Gleise fahren, ist die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zwischen Zug und Fahrzeug sehr hoch. Schienenweg-Schutzeinrichtungen an Straßenbahnübergängen verringern jedoch die Wahrscheinlichkeit solcher Kollisionen und Unfälle, indem sie den Aufprall absorbieren und ablenken. Dazu stellen Schienenweg-Schutzeinrichtungen Komponenten eines Aufprall-Ablenk- und Steuersystems bereit, um Kollisionsvorfälle an Bahnübergängen zu leiten und umzulenken. Seitliche Entgleisungen von Zügen können ebenfalls durch die Steuerungs- und Leitfunktion der Schutzeinrichtungen verhindert werden. Neben der Rettung von Menschenleben und erheblichen Einsparungen für die Gemeinschaft schützen Schutzeinrichtungen zudem die Anlagen an Bahnübergängen, Systeme zur Entgleisungsverhütung sowie die Eisenbahnanlagen. Während der Bauausführung wird der Standort der Schutzeinrichtungen so festgelegt, dass ein optimaler Schutz vor Fahrzeugüberfahrten gewährleistet ist.

Radführung bei Kollision: Umleitung einer außerhalb der Spur verlaufenden Bewegung

Bei einer Seitenkollision kann eine Barriere mehrere Funktionen erfüllen:

Flanschbegrenzung: Sie fangen Radflansche ein und verhindern seitliches Abweichen.

Umleitung von Aufprallkräften: Schräg angeordnete Aufprallflächen leiten seitlichen Impuls in eine längsgerichtete Bewegung entlang der Schiene um.

Verhinderung des Radübersteigens: Ihre spezifische Höhe verhindert, dass Räder über die Schiene hinaufklettern.

Dieses System integrierter Begrenzung kann die Ausrichtung von Rad und Schiene auch bei starken seitlichen Kräften aufrechterhalten. Die Daten der FRA zeigen, dass Bahnübergänge mit Leitplanken 74 Prozent mehr Entgleisungen aufweisen als solche ohne Leitplanken. Dies verdeutlicht, wie das Design von Schienenbarrieren Entgleisungen auf ein begrenztes Ereignis reduziert.

Zielgerichtetes Design von Eisenbahn-Leitplanken für risikobehaftete Infrastruktur

Eisenbahnschutzleisten werden ausschließlich dort angebracht, wo das Entgleisungsrisiko hoch ist – niemals nach dem Zufallsprinzip. Daher stehen Kurvenabschnitte der Gleise im Vordergrund für den Einbau von Schutzleisten. Dies liegt daran, dass die Fliehkraft das Fahrzeug nach außen drückt, wodurch der Kontaktdruck zwischen der Radlauffläche und der Schiene steigt und die Adhäsion abnimmt. Bei einer starken seitlichen Kraft steigt das Entgleisungsrisiko erheblich.

Physikbasierte Positionierung: Steuerung der Fliehkraft und des Radlaufflanschkontakts

Der Aufbau der inneren Schiene in Kurven umfasst Schutzleisten. Der Abstand zwischen den Schienen ist gering und beträgt üblicherweise 6 bis 12 Zoll (ca. 15 bis 30 cm) zur Laufschiene; er richtet sich nach der Schienenklasse, der zulässigen Geschwindigkeit sowie der Geometrie des Rollmaterials. Dieser geringe Abstand dient folgenden Zwecken:

Radlaufflansche vor einer möglichen Entgleisung abfangen

Die seitliche Verschiebung zu minimieren, um ein Aufsteigen des Radlaufflansches zu verhindern

Das Rad sanft wieder auf die Laufschiene zurückzuzentrieren

Die Leitplanke ist mit einer bestimmten Steifigkeit und unter einem bestimmten Winkel ausgelegt, um bei Kontakt mit der Leitplanke die Stabilität zu gewährleisten und die kinetische Energie zu absorbieren sowie eine plötzliche Verzögerung oder einen strukturellen Versagen der kontaktierten Leitplanke zu vermeiden. Derselbe risikobasierte Ansatz wird bei der Anordnung von Leitplanken an Brücken, Tunneln und Böschungen angewandt, da hier das Risiko für die Leitplanke und den umgebenden Bereich erhöht ist; dadurch entsteht ein umfassender, risikobasierter Sicherheitsbereich.

Eisenbahn-Leitplanke vs. Kontrollschienen: Gemeinsam für Sicherheit

Bei der Gewährleistung der Sicherheit auf der Eisenbahn erfüllen Leit- und Kontrollschienen unterschiedliche Funktionen. Leitschienen werden an der inneren Kante von Eisenbahnschienen auf Brücken und Bahnübergängen installiert, also in den Bereichen mit der höchsten Unfallgefahr. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Entgleisungen einzudämmen. Wenn ein Zugrad von der Schiene abkommt, leitet die Leitschiene das Rad vom äußeren Bereich der Schiene weg und lenkt es um, wobei sie einen Teil des Aufpralls absorbiert. Kontrollschienen übernehmen hingegen die entgegengesetzte Funktion. Sie werden an der inneren Kante einer Schiene in Kurven angebracht. Kontrollschienen wirken aktiv der Fliehkraft entgegen, indem sie die Radflansche „greifen“ und so sicherstellen, dass die Räder während einer Kurvenfahrt innerhalb der Schienen bleiben und korrekt ausgerichtet sind. Dies unterscheidet sich von Leitschienen, die an manchen Standorten ihre Funktion erfüllen sollen, ohne auffällig zu sein. Leitschienen kommen dort zum Einsatz, wo die Folgen eines Versagens am schwerwiegendsten wären. Im Gegensatz dazu sind Kontrollschienen vor allem dort verbreitet, wo die Eisenbahnanlagen einer regelmäßigen Wartung bedürfen.

Funktionale Eisenbahnschutzleiste (Check Rail)

Hauptzweck: Umleitung entgleister Räder; Verhinderung des Aufsteigens von Rädern auf Kurven

Auslöser: Eindämmung nach einer Entgleisung; Vorbeugung vor einer Entgleisung

Wichtige Einbauorte: Brücken, Bahnübergänge; scharfe Kurven (> 2° Überhöhungsunterschreitung)

Mechanische Wirkung: Absorption seitlicher Aufprallenergie; dynamische Begrenzung des Flanschspalts

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Hauptfunktion von Eisenbahnschutzleisten?

Die Hauptfunktion von Eisenbahnschutzleisten besteht darin, seitliche Kräfte bei Entgleisungen oder Kollisionen während kritischer Infrastrukturereignisse an Kurven, Weichen und Bahnübergängen umzuleiten.

Wo werden Eisenbahnschutzleisten hauptsächlich installiert?

Eisenbahnschutzleisten werden an hochriskanten Entgleisungsstellen wie scharfen Kurven, Brücken, Tunneln und Bahnübergängen installiert, die externen Kräften wie der Fliehkraft oder Fahrzeugeinschleusungen ausgesetzt sind.

Wie unterscheiden sich Eisenbahnschutzleisten von Kontrollschienen?

Schienenschutzgitter sind dafür ausgelegt, Entgleisungen durch Umlenkung der Räder und Absorption der seitlichen Aufprallenergie zu verhindern. Kontrollschienen hingegen dienen dazu, die Räder bei engen Kurven auszurichten und in Position zu halten.