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Viele Bahnen haben eine Gemeinsamkeit: Sie rollen auf zwei Schienen in einem definierten Abstand. Die meisten Bahnen in Europa nutzen dabei die Spurweite, das heisst den Abstand zwischen den zwei Innenseiten der Schienenköpfe, von 1435mm. Das ist die sogenannte Normalspur.
Dass es so weit gekommen ist, ist einer langen Entwicklung zu verdanken. Bereits im Altertum wurden in den Fels gemeisselte Spurrillen als Führungen für die darin rollenden Räder oder Rollen verwendet. Diese definierten Fahrbahnen verminderten gegenüber von damalig vorhandenen Fahrwegen auch den Rollwiederstand der zu transportierenden Fracht.
So wurden beispielsweise bereits im 16. Jahrhundert die «Förderhunde», eine Art von Loren, mittels Räder, die auf der Innenseite über eine Art Spurkranz verfügten, über Holzschienen gerollt. Später entwickelten die Engländer diese Transportmöglichkeit weiter. Dabei wurden die ersten Vorgänger der heutigen Eisenbahnschiene entwickelt. Die Spurbahnen gelten als die Vorläufer des heutigen Rad-/Schiene-Systems.
In dieser Phase der Entwicklung standen die Räder und die Fahrbahn stets in einer Wechselwirkung zueinander. So wurden die Fahrschienen als Winkelschienen aus Gusseisen oder als schmiedeeiserne Schienen gefertigt. Am Ende hat sich die Breitfussschiene - auch Vignol- oder Normalschiene genannt - durchgesetzt.
Auch die Räder waren Änderungen unterworfen. So wurden die erstmalig aus Holz gefertigten Räder vergrössert und damit der Rollwiederstand gegenüber der Fahrbahn verkleinert. Aufgrund der Grösse waren jedoch die Holzräder, insbesondere die Speichenräder, anfällig für Brüche. Auch die Gusseisenräder, die die Holzräder ablösten, waren der Gefahr von Radbrüchen ausgesetzt. Erst die Entwicklung und Patentierung eines Rads mit schmiedeeisernen Radkränzen und Speichen erhöhte die Betriebssicherheit dieser Räder.
Doch woher stammt der Abstand zwischen den zwei Schienen?
Die Normalspur entstammt ebenfalls einer englischen Entwicklung. So war die 1822 erbaute erste öffentliche Eisenbahn von Stockton nach Darlington, im nordöstlichen England, mit einer Spurweite von 4 Fuss und 8 Zoll ausgestattet worden. Dieses Mass entspricht einer Spurweite von 1422mm. Als später die Bahn von George Stephenson von Liverpool nach Manchester gebaut wurde, wurde ein leicht erhöhtes Spurspiel für die Räder gewählt, was eine Spurerweiterung von 0.5 Zoll zur Folge hatte. Diese Vergrösserung machte es möglich, die Laufkultur der Fahrzeuge zu verbessern, ohne die Räder der Fahrzeuge zu verändern. Diese 1830 festgelegte Bemassung mit 4 Fuss und 8.5 Zoll (= 1435mm) Spurweite hat sich weltweit als Normalspur oder Regelspur durchgesetzt und somit als Standardspurweite etabiliert. Alle anderen Spurweiten werden als Schmalspur oder als Breitspur bezeichnet.
Eine wichtige Komponente dabei ist die exakte Spurhaltung der zwei parallel verlaufenden Schienenstränge, die den Abstand zueinander konstant halten. Meist wird dies durch Schwellen hergestellt. Bereits in der Frühzeit der Eisenbahn wurde diese Funktion durch Schwellen aus Hartholzmaterialien wahrgenommen. Später wurden sie aus Stahl, Beton oder Kunstholz hergestellt. Schwellen müssen nebst der sicheren Abstandhaltung auch die statischen und dynamischen Belastungen, die von den Fahrzeugen ausgehen, aufnehmen und in die Unterlage ableiten. Dabei ist wichtig, dass die Unterlagen stabil und widerstandsfähig sind, sodass eine konstante Gleislage gewährleistet ist.
Beschränkte Platzverhältnisse
In den Schweizer Bergen baute man wegen den beschränkten Platzverhältnissen mit Spurweiten von 1000mm oder gar nur 800mm, z.B. Feld-, Industrie-, Militär- oder Stollenbahnen, wobei deren Spuren meist in den Grössen von 500/600mm definiert sind. Gemäss Wikipedia wurden, nebst der Normalspur, Bahnen in 135 weiteren Spurweiten gebaut. Diese liegen zwischen 89mm, z.B. bei der Kleinbahn Sommerhofen-Park in Sindelfingen (D), und 5486mm bei der Brighton and Rottingdean Seashore Electric Railway (GB). Letztere musste bereits 1901 wieder den Betrieb einstellen.
Verkehr zwischen zwei Spuren
In geringem Ausmann kann auch ein Verkehr zwischen zwei Spuren erfolgen. So wurden beispielsweise vereinzelte Strecken im Ausland mit zwei unterschiedlichen Spurweiten gebaut. Fahrzeuge beiderlei Spuren können darauf verkehren. Diese Verwendungsart bei elektrisch betriebenen Bahnen ist nicht immer einfach, zumal das Stromsystem solcher Bahnen zuvor meist vereinheitlicht werden musste. Bei direkt verkehrenden Wagen können hingegen an der Systemgrenze die Laufwerke getauscht und auf die Anforderungen des anderen Netzes umgerüstet werden. So erfolgte es beispielsweise bei direkten Kurswagen zwischen dem europäischen Normalspur- und dem russischen Breitspurnetz. Spanien verfüht über zwei unterschiedliche nationale Abmessungen von Spuren. Aufgrund dieser Eigenheit entwickelten die Spanier Radsätze, die an den Systemgrenzen umgespurt werden können. Bei diesen Radsätzzen sind die Radscheiben mittels eines Mechanismus, der von ortsfesten Anlagen betrieben wird, zwischen zwei Stellungen (Normal-/Breitspur) auf der Radsatzwelle verschiebbar. Eine solche Lösung wird künftig für die Fahrzeuge verwendet, die auf der Golden-Pass-Linie (MOB) zwischen Montreux, Zweisimmen und Interlaken Ost eingesetzt werden.
Im Güterverkehr konnten Wagen bei Spurweiten differenzen zudem auf Rollschemel oder Rollböcke verladen werden. So erfolgte ein Weitertransport der Ware ohne Umladung an der Netzgrenze. Diese aufwendige Transportart wurde in den vergangenen Jahren eingestellt. Der Transport der Waren läuft über den kostengünstigeren Strassentransportweg.
Vorteile von Schmal- und Breitspurbahnen
Die Vorteile von Schmal- und Breitspurbahnen sind bekannt. So ist es möglich, dass schmale Spurweiten engere Gleisbögen durchfahren, kostengünstiger erstellt und weniger Ansprüche im Betrieb aufweisen. Bahnen mit grossen Spuren haben durchaus ihre Vorteile. Grössere Lasten lassen sich mit weniger Fahrzeugen und höheren Geschwindigkeiten befördern. Der Betrieb erfolgt somit effizienter. Durch die erhöhten Profile lassen sich Güter über die Bahn transportieren.
Text: Andreas Gerber