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Das Problem der Rampen
Laut den ersten realisierbaren Projekten von Lucchini und Müller war, wie in Kapitel 1 bereits erwähnt, ein Scheiteltunnel von Göschenen nach Airolo zu bauen.
Diese Tatsache bedingte die Planung und den Bau von Zufahrtsrampen im Norden von Erstfeld nach Göschenen, sowie im Süden von Biasca nach Airolo.
Die Geländebeschaffenheit im Reusstal, wie auch in der Leventina, weist aber keine gleichmässige Steigung auf, sondern es sind je zwei grosse Gefällsstufen vorhanden. Aus diesem Grunde war das Anlegen einer Rampe mit gleichmässiger Steigung auf den Talboden der Reuss und des Tessin nicht möglich.
Zwar hatte Wetli in seinen ersten Projekten einen Vorschlag vorgelegt, der auf der Nordseite von Flüelen aus den westlichen Talhang bei Attinghausen anstrebte, um dann kontinuierlich mit 25‰ am Hang zu steigen, und so Göschenen zu erreichen. Da hierdurch aber, mit Ausnahme von Gurtnellen, keine Urner-Dörfer mit der Bahn erreichbar gewesen wären, wurde dieser Vorschlag nicht weiter verfolgt.
Demzufolge musste eine andere Lösung zur Überwindung dieser langen Zufahrtsrampen nördlich und südlich des Gotthardtunnels gefunden werden.
Eisenbahntechniker aus der ganzen Welt befassten sich mit der Lösung dieses Problems. In den Jahren bis zum Baubeginn waren deshalb die verschiedensten Vorschläge zur Überwindung der Rampen aufgetaucht und teilweise auch Projekte detailliert ausgearbeitet worden:
1. Atmosphärische Antriebe
System Coletti
Dieses System sieht zwei normale Schienen vor, auf denen der Zug fährt. Zwischen den Schienen ist eine Röhre eingebaut. Sie ist oben mit einem Schlitz versehen, der durch eine Klappe aus gefettetem Leder verschlossen wird. Ein spezielles Fahrzeug ist mit einem Kolben verbunden, der im Innern dieser Röhre läuft. Stationäre Luftpumpen saugen die Luft vor dem Kolben ab und pressen sie hinter diesem wieder in die Röhre. Dies drückt nun das Fahrzeug, dem der Zug angehängt wird, die Steilrampe hinauf.
System Edwards
Es sieht eine gemauerte Röhre vor, in die mit einem ganzen Zug eingefahren wird.
Mit einem Spezialwagen am Zugschluss wird die Röhre abgedichtet. Durch Einpressen von Druckluft hinter diesem Wagen wird der Zug durch die Röhre bergauf getrieben.
2. Antriebe mit Seilen
System Agudio
Für Seilantriebe reichte Herr Agudio zwei Vorschläge ein:
Sein erster Vorschlag sah Abschnitte mit endlos umlaufenden Drahtseilen vor. Ein Spezialfahrzeug, welches mit einer Einklinkvorrichtung versehen war (System Sessellift), wurde vor den Zug gespannt.
Auch sein zweiter Vorschlag sah ein endlos umlaufendes Drahtseil vor, diesmal allerdings über die ganze Steilrampe.
Auf einem Spezialfahrzeug wurde die Bewegung des Drahtseils in die Antriebskraft umgewandelt, wobei zwei horizontale, an eine Mittelschiene gepresste Räder das Fahrzeug vorwärts bewegen sollten.
3. Antriebe mit Reibungs- und Zahnstangen
System Fell
Fell schlägt zur Vermehrung der Adhäsion die Anwendung einer Mittelschiene vor, auf welche horizontal an einer Dampflok angebrachte Triebräder gepresst werden.
System Wetli
Zur Vermehrung der Adhäsion sieht Wetli an der Lokomotive eine Walze mit Rippen vor, welche sich an, zwischen den Schienen keilförmig angebrachten, Eisenprofilen hocharbeitet. (später bei der Südostbahn versuchsweise realisiert).
System Gratti & Tubi
Sie schlagen eine Zahnstange zwischen den Schienen vor. An dieser würde sich eine, an der Dampflokomotive befindliche, in der Gleisrichtung liegende Schnecke hochschrauben.
System Riggenbach - Zschokke
Auch sie schlagen eine Zahnschiene (Zahnstange) vor. In diese würde ein an der Dampflok angebrachtes Zahnrad eingreifen und so die Überwindung grosser Steigungen ermöglichen (Rigibahn).
4. Vorschläge für eine reine Adhäsionsbahn
System Maey
Gestützt auf Erfahrungen bei verschiedenen Bahnen Europas und Amerikas schlägt Maey die Anwendung von Rampen bis zu 40 ‰ ohne spezielle Systeme vor.
Zur Vermehrung der Adhäsion auf so steilen Rampen müssten lediglich extrem schwere Dampflokomotiven eingesetzt werden.