Der folgende Text ist hier "gespiegelt" wiedergegeben. Wir empfehlen, sich die Originalseiten anzusehen, da der Verfasser angegeben hat, ihn zu überarbeiten. Weil er so gut ist, wurde er hier also kopiert. So kann er nicht verloren gehen.

Quelle:
http://www.olweb.com/oid1027/



Trotz aktueller Probleme liegt die Eisenbahntechnologie von morgen in der Schublade...

"fahrbahnseitige Entkopplung des komplexen Schwingungssystems Rad/Schiene durch Einsatz hochelastischer Schienen-Auflager längst möglich"

Inhaltsübersicht und Menue:

0. Einleitung: Adressaten dieser Seiten (Originalwebsite)
(Text ist auch hier unter der Inhaltsübersicht wiedergegeben)

1. Begriffe und Problemstellung (Originalwebsite)
(Text ist auch hier unter der Inhaltsübersicht wiedergegeben)
   1.1 Was ist Schienenlärm und welche Auswirkungen bestehen?
   1.2 Wie und wo entsteht Schienenlärm?

2. Lösungen (Originalwebsite)
(Text ist auch hier unter der Inhaltsübersicht wiedergegeben)
   2.1 Welche grundsätzlichen Möglichkeiten zur Reduzierung von Schienenlärm bestehen?
   2.2 Nachteile und Grenzen der Wirksamkeit bisheriger Maßnahmen und Produkte
   2.3 Hochelastische Schienenlager nach Patenten von Heinz Fischer
      2.3.1 Grundform 1
      2.3.2 Grundform 2

3. Aktuelle Fragen: (Originalwebsite)
(Text ist auch hier unter der Inhaltsübersicht wiedergegeben)
   3.1 Schäden an Brückenbauwerken und anderen Gebäuden
   3.2 Erhöhter Verschleiß von Rädern und Fahrbahn bei Hochgeschwindigkeitszügen
      3.2.1 Verriffelung der Schienen
      3.2.2 Verschleiß der Radkränze
      3.2.3 Zertrümmerung des Schotterbetts
   3.4 Möglichen Ursachen der ICE-Entgleisung bei Eschede
   3.5 Warum werden Hochelastische Schienenlager bisher kaum eingesetzt?

4. Diskussionsforum (Originalwebsite)

5. Kontaktaufnahme, Anforderung von Informationsschriften (Originalwebsite)

6. Pressespiegel und Links

last modification: 17.08.1998, webmaster




 
    0. Einleitung: Adressaten dieser Seiten

    Die Informationen auf diesen Seiten sind sowohl für
    - Mitarbeiter der Deutschen Bahn AG,
    - öffentliche Verkehrsbetriebe,
    - private Betreiber von Bahnanlagen,
    - Unternehmen auf der Suche nach Vertriebslizenzen oder Fertigungsaufträgen,
    - interessierte Eisenbahningenieure,
    - von Lärmemmissionen betroffene Anwohner und Bürgerinitiativen,
    - öffentliche Verwaltungen und Genehmigungsbehörden,
    - Fachredakteure und Autoren wie
    - jeden anderen an den hier beschriebenen Problemlösungen interessierten Fachmann oder Laien bestimmt.

    Bei einem so heterogenen Kreis mit völlig unterschiedlichem Vorwissen fällt es schwer, allgemeinverständliche
    Formulierungen zu finden und dennoch technisch präzise Aussagen zu treffen.

    Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, habe ich zunächst einige grundlegenden Aspekte populärwissenschaftlich
    dargestellt.

    Mein Ziel ist es dabei, deutlich zu machen, daß es nach dem heutigen Stand der Technik durchaus möglich ist,
    den Schienenlärm aktiv - also am Ort seiner Entstehung - zu reduzieren und die dafür geeigneten Produkte zu
    nennen.

    Auf diese Weise wird nicht nur den Interessen der durch Lärm-Immissionen oder Erschütterungen belästigten
    oder gar geschädigten Anwohnern Rechnung getragen sondern gleichzeitig die dynamische Belastung und damit
    der Verschleiß von Schienenfahrbahn und -fahrzeugen reduziert. Folglich können Kosten für Wartung,
    Instandsetzung und passiven Lärmschutz gespart und die Betriebssicherheit hinsichtlich der Gefahr von
    Entgleisungen - z.B. durch Sprödbrüche von Schienen oder Radkränzen - erhöht werden.

    Für den Fachmann oder technisch interessierten Laien verweise ich an späterer Stelle auf ergänzende
    Informationen und andere Internetstellen.

    Und noch eine letzte Anmerkung: Diese Seite ist - auch aus aktuellem Anlaß - sehr kurzfristig erstellt worden.
    Layout und Texte werde ich in Kürze überarbeiten.




 

    1. Begriffe und Problemstellung

    Die vielfältigen Anforderungen an ein Schienen-Auflager - also der Verbindungsstelle von Schwelle und Schiene -
    und des übrigen Fahrbahnaufbaus im komplexen Schwingungssystem Rad/Schiene werden seit über 30 Jahren
    intensiv erforscht. Für die unabgefederte Achsfahrmasse wie das Rad gibt es schon verschiedene technische
    Lösungen (z.B. luftgefederte Drehgestelle, Laufräder mit Gummieinlagen,..).

    Für den Fahrbahnaufbau (Untergrund, Schotter, Schwellen, Schiene) wird seit über 150 Jahren das Prinzip der
    periodischen Stützpunktlagerung genutzt. Hierbei muß vom Auflager die real wirksame Stützpunktlast und die
    sich in Abhängigkeit zur Geschwindigkeit erhöhende dynamische Belastung aufgenommen und abgetragen
    werden. Im Idealfall sollte die Schienenlagerung vergleichbar der eines elastisch gelagerten Balkens erfolgen.
    Nur so können die Stützpunktkräfte reduziert und die unterschiedlichen Steifigkeiten im Stützpunktfeld
    ausgeglichen werden.
    Da so gerade für Instandhaltungsarbeiten und eine Korrektur der Gleislage die Zugänglichkeit von
    Fahrbahnaufbau, Auflager und Schiene gewährleistet ist hat sich dieses Prinzip bewährt - eine Anforderung,
    welche besonders von Gleisbauern gestellt wird und unmittelbar einleuchtet.

    Die Nachteile dieses Prinzips der Schienenlagerung werden erst deutlich, wenn an diese starre Konstruktion
    nicht nur mechanische Sicherheitsanforderungen gestellt werden. Die heutigen Anforderungen hinsichtlich
    Wirtschaftlichkeit, Unterhaltung von Fahrbahnaufbau und Fahrzeugen sowie verschärfte
    Immissionsschutzforderungen bei gleichzeitig erhöhten Belastungen durch die mehr als verdoppelten
    Geschwindigkeiten können mit dieser klassischen Konstruktion nämlich nicht mehr erfüllt werden. Die starre
    Lagerung der Schiene ist den Belastungen aus der dynamischen Schwingungsanregung nicht mehr gewachsen.

    Mit den hier vorgestellten hochelastischen Schienenauflagern können bei Beibehaltung der klassischen
    Schienenbefestigung auf Schwellen die unerwünschten Einflüsse der Stützpunktlagerung im Schwingungssystem
    Rad/Schiene weitestgehend begrenzt und somit Luftschall aber auch Erschütterungen am Ort der Entstehung
    deutlich gedämpft werden.

    Auf die besonderen Vorteile dieser Konstruktion - auch gegenüber anderen elastischen Lagerungen - wird in
    Abschnitt 2 eingegangen.

    1.1 Was ist Schienenlärm und welche Auswirkungen bestehen?

    Mit dem Begriff "Lärm" verbindet man gemeinhin als unangenehm empfundene Geräusche. Diese Empfindungen
    sind jedoch sehr subjektiv: So sind die Besucher eines Rock-Konzertes durchaus bereit, Eintrittsgeld zu
    bezahlen, Anwohner dagegen fühlen sich von der Veranstaltung gestört.

    Verkehrs- oder Schienenlärm dagegen wird von jedem als Belästigung empfunden, zumal wenn dieser laufend
    bzw. periodisch und sogar in den Nachtstunden auftritt und an ungestörten Schlaf nicht mehr zu denken ist.

    Bei Messungen von Schallpegeln werden die Druckschwankungen der Luft, welche von der Schallquelle erzeugt
    werden, ausgewertet.

    Die international einheitliche Einheit für Schalldruckpegel ist dB(A).

    Die Meßskala reicht von 0 dB(A) (gerade noch hörbar) bis zu 130 db(A) (Schmerzgrenze).

    Beispiele:

    Radio oder Fernseher bei Zimmerlautstärke: ca. 60 dB(A)

    fahrender Güterzug in 25 Meter Abstand: ca. 90 dB(A)

    Preßlufthammer: 100 dB(A) und mehr

    Da jedoch im Schienenverkehr die Schallimmissionen mit Unterbrechungen auftreten wird für
    Genehmigungsverfahren der sog. Beurteilungspegel - welcher auch die Anzahl und die Dauer der
    Schallereignisse in einem Zeitraum berücksichtigt - zugrundegelegt.

    Grenzwerte:

    Seit 1989 gelten für reine Wohngebiete ohne andere Lärmquellen folgende Grenzwerte:

    Autoverkehr: 59 dB(A) am Tage 49 dB(A) nachts

    Schienenverkehr 64 dB(A) am Tage 54 dB(A) nachts

    1.2 Wie und wo entsteht Schienenlärm?

    Schienenlärm ist ein sehr komplexes Problem, das viele Ursachen besitzt, wie

         den von den unabgefederten Achsfahrmassen - besonders bei Güterzügen - abgestrahlten Körperschall,
         die Motorengeräusche der Lokomotiven,
         die Schleifgeräusche der Stromabnehmer,
         Abrollgeräusche der Räder und die sog. Membranwirkung von Rad und Schiene,
         dem Phänomen der Verriffelung von Rad und Schiene (Pegelerhöhungen von 10 bis 15 dBv),
         Bremsgeräusche,
         Luftverwirbelungen an den Schienenfahrzeugen und zwischen den Fahrzeugen und dem Bahnkörper oder
         angrenzenden Gebäuden,
         den von mitschwingenden Fahrbahnteilen bzw. Bauwerken ausgehenden sog. Sekundärschall und
         Überlagerung der genannten Schallimmissionen führen zu Pegelerhöhungen oder zur Entstehung neuer
         Frequenzspektren.

    Von den mechanischen Schwingungen, Erschütterungen und dem Rollgeräusch des vorbeifahrenden Zuges
    werden die einzelnen Bestandteile der Fahrbahn aber auch angrenzende Gebäude oder Brückenbauwerke zum
    Mitschwingen angeregt. Der hierdurch "sekundär" (also indirekt) angeregte Luftschall wird gemeinhin als
    Sekundärschall bezeichnet. Auf diese Weise werden selbst Schallschutzfenster unwirksam.

    Schienenlärm ist offensichtlich eine Summe vieler Schallquellen: Es wird daher ein breites Frequenzspektrum
    zwischen 0 - 250 Hz berührt. Durch das Resonanzverhalten der Schienenfahrbahn oder der angrenzenden
    Gebäude wurden atypische Pegelspitzen um 25, 65 und 80 Hz gemessen.

    




 
 
 

Quelle:
http://www.olweb.com/oid1027/auf202.htm
 

2. Lösungen

2.1 Welche grundsätzlichen Möglichkeiten zur Reduzierung von Schienenlärm bestehen?
 
 


2.2 Nachteile und Grenzen der Wirksamkeit bisheriger Maßnahmen und Produkte

Elastizität des Bahndamms selbst

Der sog. Unter- und Oberbau, die Schwellen, die Lagerung der Schienen und die Spurführung des Gleises war schon immer sicherheitsrelevant. Gleisbauer hatten zunächst nur die Wahl zwischen einem Kies- oder Schotterbett und starren Schienen-Auflagern.

Die Kiesbettung vermittelte zwar wegen ihrer höheren Elastizität das angenehmere Fahrgefühl, wegen zunehmender Achslasten und Geschwindigkeiten war es aber nötig, dem tragfähigeren Schotterbett den Vorrang einzuräumen. Da Schotter weniger elastisch - also steifer - ist, reduzierte sich die Elastizität der Schienenfahrbahn auf die des Unterbaues, dem Dammaufbau. Auf diese Weise wurde - bis heute - der Fahrbahn die notwendige Elastizität entzogen. Es ist zu vermuten, daß dieser Umstand die Betriebssicherheit im Schienenverkehr vermindert hat.

Als aktuelles Beispiel für die fehlende Elastizität des Bahndammes und der Schienenlagerung ist der Ausbau des ICE-Netzes zu nennen. Da es sich vorwiegend um Tunnel- und Brückenbauwerke sowie hochverfestigte Dammaufbauten handelt, mußte der Schotter höher verdichtet werden, um die sich aus den höheren Geschwindigkeiten ergebenden stärkeren dynamischen Belastungen aufnehmen zu können. Da es für ein Schienenfahrzeug aber nicht von Bedeutung ist, ob sich der Fahrbahnaufbau oder aber die Lagerung der Schienen elastisch verhält, wurden ersatzweise bedingt elastische Schienen-Auflager eingesetzt. Auf anderen Streckenabschnitte reduzierte man auch ganz einfach die zulässige Geschwindigkeit.

"Bedingt elastisch" deshalb, weil diese Auflager nur zu einer geringen Erhöhung der Elastizität führen können, mitunter diese aber sogar verringern. Der Grund ist folgender: Die Elastizität des konventionellen Schotteroberbaus bewegt sich um c = 18 - 20 kN/mm. Für das Elastomer - das ist eine Hartgummi-Zwischenlage - wurde eine Federsteife gewählt, die der umgerechneten Elastizität des hochverdichteten Schotteroberbaues mit wenig elastischer Unterfütterung entspricht (c = 20 - 25 kN/mm). Berücksichtigt man jedoch die montagebedingte und die achslastabhängige Vorspannung bei diesem Puffer, so ergibt sich eine Federsteife von ca. 30 kN/mm, welche damit noch über der des hochverdichteten Schotterbettes liegt.

Der Presse war zu entnehmen, daß sich die Wartungsintervalle der Fahrzeuge aufgrund erhöhter Riffelbildung halbiert haben. Die Unterhaltung und teilweise Erneuerung des Schotteroberbaues wird auf Hochgeschwindigkeitstrassen bereits nach 5 - 6 Jahren Betriebsbelastung erforderlich, was ebenfalls einer Halbierung der Unterhaltungszyklen entspricht. Die Ursache liegt in Walkvorgängen beim Abrollen des Rades und in nicht abgefederten Schwingungsspitzen. Da einer solchen mit einer dynamischen Belastung gekoppelten Schwingungsanregung aber nur elastisch zu begegnen ist, fordern Experten immer wieder eine Erhöhung der Fahrbahnelastizität. Dieses Ziel ist aber aus vorstehenden Gründen mit bedingt elastischen Auflagern und elastischen Zwischenlagen nicht zu erreichen.

Unterschottermatten, Masse-Feder-Systeme, Federsteife des Puffers

Um den gestiegenen Anforderungen des Immissionsschutzes zu entsprechen und die Belastungen der tangierten bzw. untertunnelten Bebauung zu senken, wurden bereits um 1970 zur Reduzierung der Steifigkeit des Schotteroberbaues auf betoniertem Unterbau Unterschottermatten eingesetzt. Man erhoffte sich so die Erschütterungen und den Körperschall zu dämpfen, hatte zunächst aber nur mäßigen Erfolg. In besonders sensiblen Bereichen konnte mit sog. "Masse-Feder-Systemen" eine deutlich höhere Dämpfung erreicht werden. Dazu wurde die mitschwingende Masse mit einem Betontrog zur Aufnahme des Schotterbettes erhöht und abgestimmt auf die Eigenfrequenz von ca. 12 Hz vollflächig oder auf elastischen Stützpunkten gelagert. Wegen der hohen Baukosten ist diese Konstruktion ist nur in absoluten Einzelfällen zu vertreten. (Bild MaFe)

Dem Wirkungsgrad - dem sog. Dämpfungsprofil - bekannter Systeme wie bedingt elastischen Schienen-Auflagern bzw. Unterschotter-Matten sind aus physikalischen Gründen Grenzen gesetzt: Wegen des gewählten Wirkungsprinzips - sie zielen vorrangig auf die Dämpfung des angeregten Pegels im Körperschallbereich ab - wird die Dämpfungsleistung durch die gewählte Federsteife des Puffers in Abhängigkeit zur Einfederung bestimmt. Für den Puffer müssen bei begrenzter Einferderung Federsteifen zwischen 20 - 25 kN/mm gewählt werden, welche sich montagebedingt auf 25 - 30 kN/mm erhöhen (durch das Gewicht des darauf liegenden Schotterbettes und der Schienen). Dies entspricht aber etwa der Federsteife eines Schotteroberbau mit hoch verdichtetem Unterbau. Messungen ergaben, daß im breitbandig angeregten Schwingungspegel des Frequenzbereichs um 60 - 65 Hz nur Dämpfungen zwischen 8 - 18 dBv erreicht wurden, wobei der Nulldurchgang (Beginn der Dämpfung) zwischen 35 - 45 Hz lag.

Im Bereich der Erschütterungen sowie im oberen Körperschallbereich wurde keine Dämpfung erzielt.

Der Einsatz der Matten führte in Abhängigkeit von Federsteife, Volumen und Einfederung vielmehr dazu, daß im niederfrequenten Bereich sog. Resonanzüberhöhungen auftraten. Diese wurden bereits meßtechnisch nachgewiesen und haben einfache physikalische Ursachen: Da die Schwingungen von Rad und Schiene nicht synchron abzustimmen sind, fkommt eszu einem Kontaktverlust zwischen Rad und Schiene und schließlichzur in jüngster Zeit thematisierten Verriffelung von Rad und Schiene, aus der sich Pegelerhöhungen von 10 - 15 dBv ergeben. Allein diese zusätzlichen Immissionen stellen stellt den Einsatz von Puffern mit geringer Dämpfung in Frage. Sie führen zur vermeidbaren Erhöhung der Unterhaltungskosten bei Rad und Schiene und letztlich auch im Fahrbahnaufbau.

Um diesen konträren Wirkungen zu begegnen und die Dämpfungsleistung zu erhöhen wurde bei den Weiterentwicklungen die Federsteife reduziert. Dazu mußte das Volumen des Elastomers erhöht werden, womit aber auch die Einfederung zunahm. Die Folge dieser Bewegungen ist eine höhere Schotterkornumlagerung und -reibung. Im Laufe der Zeit wird das Schotterbett zertrümmert. Bei den bekannten Schienen-Auflagern war letztlich die Stabilität von Schienenneigung zu Schienenkopfauslenkung nicht mehr gewährleistet. Da nicht die Ursache der Schwingungsanregung - die starre Stützpunktlagerung - beeinflußt wurde, blieben die Probleme ungelöst.

konventionelle Auflager mit elastischen Zwischenlagen wie z. B. "ioarv 300"

Es liegt also nahe, daß man mit der Verlagerung des Puffers in das Schienen-Auflager der Problemlösung näher kommt. Dieses Vorhaben scheiterte bisher aber an den Vorgaben hinsichtlich der wählbaren Steifigkeit des Pufferelastomers. Aus betrieblichen Anforderungen müssen elastische Schienen-Auflager

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden wurde bei geringerem Volumen und lastabhängig umlaufend frei ausformbarer Lagerung des Elastomers die Federsteife des Puffers wieder vergleichbar der Federsteife des erhöht verdichteten Schotteroberbaues gewählt (c = 20 - 25 kN/mm).

Da aber die wirksam mitschwingende Masse des Schotters fehlte, erreichte man - ebenfalls auf den Bereich um 60 - 65 Hz bezogen - nur eine Dämpfung von ca. 8 - 12 dBv. Auch hier zeigten sich verstärkt Resonanzüberhöhungen. Der sekundär angeregte Luftschall, bestimmt durch die Membranwirkungen von Schienen und Rädern nahm zu. Folglich stellte sich auch hier eine erhöhte Verriffelung der Schienen sowie der Fahrzeugräder ein. Diese Verriffelung führt bekanntermaßen - neben Kosten für Abschleifen und Austausch der Radkränze dazu, daß der Pegel bei Erschütterungen und Luftschall um ca. 10 - 15 dBv ansteigt. Mit dem Einsatz dieser bedingt elastischen Auflager kann also weder eine Senkung der Immissionen noch des Verschleißes und damit der Betriebskosten erreicht werden!

Ungeachtet dieser technischen und wissenschaftlichen Erkenntnisse entwickelte die Bahn AG ein kostengünstiges - bedingt elastisches - Schienen-Auflager, was vermehrt zum Einsatz kam ("ioarv 300"). Die statische Steifigkeit des Elastomers beträgt ca. 22,5 kN/mm. Diesen Wert nimmt die Deutsche Bahn AG als Vorgabe zur Schienenlagerung bei festen Fahrbahnen. Der dadurch höhere Luftschall soll durch einen zusätzlichen absorbierenden Belag um 5 - 8 dB(A) gedämpft werden.

Der so ausschließlich unter statischen Gesichtspunkten geschaffene Standard bestimmt bisher die wählbare Steifigkeit und die Preisbasis für Wettbewerbsprodukte. Eine kontinuierliche Weiterentwicklung und Optimierung dieses Auflagers und ein objektiver Vergleich von Leistungsfähigkeit und Preis mit anderen Entwicklungen (wie z. B. den nachfolgend beschriebenen) erfolgte nicht.

Ein Schienen-Auflager als sicherheitsrelevantes Bauteil muß natürlich einem unabhängigen mechanischen und schwingungstechnischen Prüfverfahren und einer betrieblicher Praxiserprobung unterzogen werden. Offensichtlich besteht aber kein Interesse an der Entwicklung von Alternativlösungen, denn man war nicht bereit war, damit verbundene Entwicklungskosten - auch nicht für Prüfungen und Zulassungen durch die Bahn AG selbst - zu übernehmen, obwohl zuvor die Prüf- und Versuchsanstalten extra zur Prüfung von Neuentwicklungen ausgestattet wurden.

Die Zulassung der nachfolgend beschriebenen Entwicklung meines Vaters Heinz Fischer (Grundform 1) für den Nahverkehr liegt vor, die Praxiserprobung verlief bislang mängelfrei.

Eine Zulassung der Grundform 2 für Bundesbahnstrecken wäre reine (allerdings kostspielige) Formsache. Aufgrund des bereits bewährten Konstruktionsprinzips ließe sich das zu erwartende Ergebnis eines Prüf- und Zulassungsverfahrens für Bundesbahnstrecken von vornherein abschätzen.

Im Anforderungs-Katalog der Bahn AG zum Aufbau fester Fahrbahnen wird die Federsteife für das Auflager bei geringem Elastomervolumen mit c = 20 - 25 kN/mm angegeben. Montagebedingt und in Abhängigkeit von der Achslast erhöht es sich auf ca. 30 - 35 kN/mm. Um die Einfederung des bisher favorisierten "Ioarv 300" zu begrenzen, mußte letztlich der Schwellenabstand reduziert - also die Anzahl der Auflager/Stützpunkte pro Schienenmeter - erhöht werden. Da man weiß, daß die statische Federsteife eines hochverdichteten Schotters auf felsigem oder aber betoniertem Unterbau um den Faktor 2 - 3 zunimmt, kann von einer reduzierten Steifigkeit in der Lagerung der Schienen oder aber dem Fahrbahnaufbau keine Rede sein.

Berücksichtigt man ferner, daß die dynamische Belastung der Fahrbahn nur bis etwa 120 km/h konstant ist und darüber hinaus nicht nur stetig zunimmt, nimmt auch die konträre Wirkung aus der gewählten Auflagerform zu. Da so nur eine zu vernachlässigende Dämpfung erreicht wird, ist nicht zu verstehen, wieso dieser Auflagertyp für die Neubautrassen im ICE-Netz eingesetzt wird.

Es liegt auf der Hand, daß die Zunahme der dynamischen Belastung sowie die hiermit zu verbindenden Resonanzüberhöhungen nicht ohne nachteilige Wirkungen geblieben sind: Sie führten zu einer überhöhten Schotterkornreibung, einer Schotterkornzertrümmerung und Schotterkornumlagerung sowie einer erhöhten Riffelbildung bei Rad und Schiene und verminderten den Fahrkomfort.

Auf diese Weise wird leider dem Immissionsschutz entgegengewirkt. Über die Inanspruchnahme von Subventionen, Zuschüssen und die gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Schienenlärm entstehen laufend volkswirtschaftliche Schäden. Dabei handelt es sich um externe Effekte, Kosten in Milliardenhöhe, die von der Bahn AG auf den Benutzer bzw. die Allgemeinheit verlagert werden.

2.3 Hochelastische Schienenlager nach Patenten von Heinz Fischer

Es ist bekannt, daß sich mittels Vorspannung die lastabhängige Einfederung eines Puffers reduzieren läßt. So kann im Rahmen der zulässigen technischen Daten die Dämpfung erhöht werden.

Hierbei handelt es sich um eine Optimierungsaufgabe, da die Vorspannung eines Elastomers auf verschiedene Weise möglich ist und die Erhöhung der statischen Steifigkeit auch zu Nachteilen führen könnte.

Bei den bisher verwendeten Systemen wird ausschließlich die achslastabhängige Vorspannung und Einfederung bei umlaufend freier Ausdehnungmöglichkeit des homogenen Elastomers gewählt. Bei zelligen Strukturen dagegen wird die Einfederung auf die innere Verformung begrenzt.

Eine Vorspannung erfolgt am einfachsten mittels Druckbelastung, wobei der Bereich konstanter Elastizität des Elastomers nicht überschritten werden darf. Um bei dieser Form der Vorspannung die statischen und dynamischen Belastungen aufnehmen zu können, muß das Volumen des Auflager-Elastomers erhöht, die Federsteife reduziert und das Elastomer kraftschlüssig gelagert werden.

Unter Belastung versucht ein Elastomer sich senkrecht zur Belastungsrichtung auszudehnen, was bei dieser Konstruktion ausgeschlossen ist. Es kann sich daher nur innerlich verformen, was wiederum durch die Form und Anordnung der Aussparungen im Inneren des Elastomers begrenzt wird.

Die Umsetzung der gewonnenen Erkenntnis in eine geeignete Konstruktion hat zu zwei Grundformen geführt. Weiterentwicklungen bis einschließlich einer Weichenlagerung waren ohne weiteres möglich.

Bei den Entwicklungen wurde auch eine kostengünstige Erneuerungsmöglichkeit des Auflager-Elastomers gefunden. Dazu ist eine Grundform vorhanden, die einen einzelnen Austausch von Auflagern ermöglicht, womit alle Auflagerkomponenten einzeln austauschbar sind. Hierdurch wird auch eine komplette Erneuerung des Auflagers nach der Versprödung* des Elastomers vermieden und auch in diesem Zusammenhang werden die Unterhaltungskosten minimiert *(nach den bisher vorliegenden Erfahrungen ist die Lebensdauer von permanent vorgespannten Elastomeren mit geringer Federsteife deutlich höher anzunehmen als von solchen Elastomeren mit relativ hohem Federweg oder aber Elastomeren mit hoher Federsteife).

2.3.1 Grundform 1 (für Stadt- und U-Bahnen)

Die Grundform 1 wurde durch die TU-Berlin für den U-Bahnbau geprüft und 1991 in zwei Erprobungsabschnitten als feste Fahrbahn beim U-Bahnbau in Frankfurt am Main in der Station "Habsburgerallee" eingebaut. Sie ist bis heute mängelfrei geblieben.

Die in situ durchgeführten Schwingungsmessungen haben die angestrebte Dämpfung von > 20 - 25 dBv im gesamten relevanten Frequenzbereich von 15 - 250 Hz und darüber bestätigt, und das bei einer Einfederung von < 1,00 mm.

Es kann angenommen werden, daß bei einer höheren Einfederung - max. 2,00 mm sind vorgesehen - eine noch höhere Dämpfung erzielt wird.

Es wurde ein in eine Einblock-Schwelle versenktes und im Volumen erhöhtes Auflager-Elastomer mit einer Federsteife von < 10 kN/mm konstruiert.

Das Auflager-Elastomer ist fest an die Rippenunterlagsplatte anvulkanisiert und wird durch zwei außenliegende Kopfplatten fixiert. Durch die neuentwickelten Spannklemmen Skl "F" werden die Kopfplatten niedergehalten und das Elastomer mit ca. 6,5 kN/Skl vorgespannt. Unter Last spannt sich das Elastomer je nach Achslast weiter vor. Durch die begrenzte Einfederung ist ein vorzeitiger Verschleiß des Elastomers ausgeschlossen.

Obwohl schon die Konstruktion erwarten läßt, daß das Auflager auch sich horizontal ausbreitende Schwingungen dämpft, wurden zur Erprobung Einblock-Schwellen gewählt. So konnte die Dämpfungsleistung des Auflagers eindeuitig ermittelt werden und die Meßergebnisse wurden nicht durch Einflüsse aus der Achsanregung beider Auflager bzw. dem Fahrbahnaufbau verfälscht.

Um die Gleismontage bei der Einzel-Stützpunkt-Lagerung zu erleichtern, wird die Montage des Auflagers auf einer Zwei- bzw. Mono-Block-Schwelle empfohlen. Auf diese Weise wird auch die Oberfläche der festen Fahrbahn strukturiert, wodurch eine weitere Absorbtion des Luftschalls durch Verwirbelungen erreicht werden kann.

Die angestrebte und erzielte Wirkung des Auflagers wird auch künftig unerreicht bleiben, selbst wenn Betreiber von Stadtbahnstrecken durch Verminderung der technischen Anforderungen an Schienenlager die zulässige Schienenkopfauslenkung und Einfederung wesentlich über 2,00 mm erhöhen, z.B.um in Ausschreibungen Wettbewerbsprodukte berücksichtigen zu können. Durch solche Zugeständnissse sinkt natürlich auch die Lebensdauer eines Auflagers!

2.3.2 Grundform 2 (für Bundesbahnstrecken)

Um den Forderungen der Deutschen Bahn AG nach einer Höhen- und Lagekorrektur der Schiene problemlos entsprechen zu können, wurde dieser zerlegbare Typ entwickelt. So können die Kosten des Auflagers für den Neubau und die Unterhaltung/Auswechslung des Auflager-Elastomers reduziert werden.

Es ist entweder wie die Grundform 1 versenkt in einer Betonausnehmung oder aber als Rahmen-Schienen-Auflager für ebene Unterbauten auszuführen. Der Rahmen des Auflagers ist mittels Schwellenschrauben vorzumontieren.

Für die Niederhaltung und Vorspannung des Auflagers sind jedoch von 4 Stück Stehbolzen mit zugehöriger Spiralfeder vorgesehen. Die dynamische Spannkraft ist mit 3 - 5 kN/Feder anzunehmen. Bei hohen Geschwindigkeiten und Achslasten wird eine Auflagervorspannung von ca. 18 - 20 KN empfohlen.

Auf eine Anvulkanisierung des Auflager-Elastomers kann verzichtet werden, wodurch sich eine erhebliche Kostenersparnis ergibt. So beschränkt sich die Unterhaltung des Gleises auf eine Erneuerung des Auflager-Elastomers.

Die Federsteife des Elastomers bleibt wählbar und sollte entsprechend den gewonnenen Erkenntnissen etwas weniger als 10 kN/mm betragen. Das Elastomer ist leicht konisch ausgebildet und wird kraftschlüssig zu den Umschließungen montiert. Die Ausnehmungen im Elastomer sind dabei auf die Begrenzung der inneren Verformung und die wirksame Horizontalkraft abzustimmen.

Bei Anordnung des Auflagers im Aufbau einer festen Fahrbahn erfolgt die Lagekorrektur der Schiene durch die Austausch der Rippenplatte gegen eine Rippenplatte mit korrigiertem Schienenauflager ( + 5,00 mm) . Höhenkorrekturen erfolgen durch die Verwendung von Zwischenlagen unter der Rippenplatte ( + 25 mm). Das Auflager ermöglicht in seiner Rahmenausführung auch eine elastische Lagerung von Weichen .

Obwohl die Bahnbetriebe bei der Anordnung hochelastischer Schienenauflager noch zurückhaltend sind und die an eine optimierte Lagerung der Schiene zu stellenden Anforderungen zurücknehmen, ist doch erkennbar, daß insbesondere in diffizilen Bereichen und bei hohen Geschwindigkeiten ein Einsatz unverzichtbar wird, gerade wenn der Luftschallpegel reduziert werden muß und den Erschütterungen durch passive Schallschutzmaßnahmen (Schallschutzwände etc.) nicht zu begegnen ist.

Durch die von der Deutschen Bahn AG angestrebten hohen Fahrbahnsteifigkeiten verschärft sich der Verschleiß an Fahrbahn und Fahrzeugen (Verriffelung, vorzeitige Zertrümmerung des Schotterbetts). Damit geht eine Zunahme des Schienenlärms sowie der Erschütterungen einher. Es ist daher nicht verwunderlich, daß sich Einsprüche Betroffener häufen. Angesichts hier beschriebener und auch verfügbarer neuer Auflagertechnologien werden Vertreter der Deutschen Bahn AG in Anhörungsverfahren zunehmend in Argumentationsnot geraten.




 

    3. Aktuelle Fragen:

    3.1 Schäden an Brückenbauwerken

    Hier ist zunächst zwischen Stahlbrücken und Stahlbeton-Brücken zu unterscheiden:

    Bei Stahlbrücken wird die Intensität des abgestrahlten Körperschalls dadurch bestimmt, ob das Schotterbett
    durchgehend ist oder aber die Lagerung der Schwellen unmittelbar auf der Stahlkonstruktion erfolgte. Ist eine
    Schotterbettung vorhanden, wird der Körperschall vorwiegend über die den Schotter tragenden Brückenbleche
    abgestrahlt. Bei älteren Bauwerken wurden die Schwellen oftmals direkt auf der Konstruktion verlegt, was zu
    einer entsprechend hohen Schwingungsanregung und zu sehr hohen Schallemmissionen führt. Auftretende
    Schäden befinden sich in der Regel im Umfeld der Stoßverbindungen der Konstruktion: Der Schutzanstrich löst
    sich und muß erneuert werden. Da die Bauwerke erheblich überdimensioniert sind, halten sich die Schäden in
    Grenzen und können im Rahmen der turnusmäßigen Anstricherneuerungen behoben werden.

    Stahlbetonbrücken haben eine erheblich höhere Masse, entsprechend geringer ist der abgestrahlte
    Körperschall. Zu beachten ist die zeitabhängig auftretende Gefügeveränderung: Da der Stahl im Beton anders
    schwingt als der Beton selbst. Dies ist bei den Spannstählen der Spannbetonbrücken anders zu bewerten als bei
    der schlaffen Bewehrung von Stahlbetonbrücken. Die Spanndrähte sind in der Regel mit einer geringeren
    Betondicke ummantelt. Gerade bei Spannbetonbauwerken aus den ersten Nachkriegsjahren treten zunehmend
    Korrosionsschäden an den tragenden Stahlkonstruktionen auf. Durch feine Risse im Beton dringt Regenwasser
    ein, welches nicht mehr entweichen kann und am ungeschützten Stahl diese Korrosionsschäden verursacht. Die
    Schwingungen der Brücke führen im Laufe der Zeit immer auch zu einer Baugrundverdichtung und in deren Folge
    zu Setzungen. Dies gilt auch für die Bebauungen im Bereich des Brückenbauwerkes, da sie von den
    Erschütterungen ebenfalls erfaßt werden. Es liegt auf der Hand, daß eine Verminderung der Erschütterungen
    auch die Lebensdauer der betroffenen Bauwerke erhöht.

    Grundsätzlich kann gesagt werden, daß die Beeinträchtigungen umso höher sind, je geringer die Masse des
    Bauwerkes ist.

    3.2 Erhöhter Verschleiß von Rädern und Fahrbahn bei
    Hochgeschwingigkeitszügen

    Untersuchungen des Berliner Bahn-Umwelt-Zentrums haben ergeben, daß glatte Schienen und bessere
    Bremsen die Lärmimmissionen von Güterzügen um ca. 10 Dezibel senken würden. Das entspräche einer
    Halbierung des wahrgenomenen Lärmpegels. Güterwagen besitzen nach wie vor gußeiserne Bremsklötze,
    welche Riefen in den Laufflächen verursachen. Eine Umrüstung auf leisere Scheibenbremsen kommt aber aus
    Kosten- und Gewichtsgründen nicht in Betracht. Zur Zeit wird mit bescheidenem Erfolg versucht, Bremsklötze
    und Laufräder zu modifizieren und Kunststoffe einzusetzen. Die Firma Talbot entwickelte z. B. lärmabsorbierende
    Schürzen, welche in Verbindung mit niedrigeren Schallschutzwänden den Schienenlärm reduzieren können.
    Dadurch steigt jedoch das Gewicht der Waggons um mehrere Tonnen.

    All diese Maßnahmen lösen jedoch nicht die Verschleißprobleme an Rädern und Schienen. Neue Werkstoffe
    haben sich als nicht ausreichend belastbar erwiesen.

    3.2.1. Verriffelung der Schienen

    Die Verriffelung von Rad/Schiene ist in den Ursachen so komplex und vielfältig wie die Schwingungsanregung im
    Rad-/Schiene-System. Im wesentlichen wird die Verriffelung durch das gegenläufige Schwingen von Rad und
    Schiene in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Zugfahrten und der Geschwindigkeit und dem sich im
    Schwingungssystem ergebenden Kontaktverlust des Rades auf der Schiene verursacht. Um dem zu begegnen,
    müssen die Anregungsursachen beeinflußt werden. Dies erfordert für die unabgefederte Achsfahrmasse eine
    wirksame Entkoppelung vom Fahrzeugaufbau - dem Wagenkasten - mit einer breitbandig wirkenden Federung
    wie z.B. einer Luftfederung. Soweit mir bekannt, sind die bisherigen Federungen zwischen der von
    unabgefederten Achsfahrmasse und dem Fahrzeugaufbau nur auf eine engbegrenzte Frequenzbreite um 50 - 65
    Hz abgestimmt.

    3.2.2. Verschleiß der Radkränze

    Der Verschleiß begründet sich einerseits im Kraft-Last-Abrieb und andererseits in den aufeinanderfolgenden
    Walkvorgängen im Radumlauf, der nie absolut rund ist. Zudem bewegt sich das Rad mit der Achse im
    sogenannten Sinuslauf im Spurkanal und aus dieser Bewegung ergibt sich ein ständiges Anlaufen des
    Spurkranzes an die Schiene. Da Rad und Schiene gegeneinander schwingen, die Schiene mit der
    unabgefederten Achsfahrmasse aber um die Rauigkeiten von Rad/Schiene auszugleichen wenig elastisch
    gelagert ist, führt der walkende Umlauf des Rades zu einer Veränderung der Oberflächenstruktur. Um die so
    auftretende Verriffelung auszugleichen, muß das Rad neu profiliert werden, was immer auch zu einem
    Materialverlust führt. Obwohl die Geometrie von Schiene und Radkranz weitgehend aufeinander abgestimmt
    sind, kann mangels fehlender Elastizität im Rad/Schiene-System kaum von einer Optimierung hierdurch
    gesprochen werden. Es ist erwiesen, daß eine elastische Lagerung der Schiene den Kontakt zwischen Rad und
    Schiene erhöht und so die Reibungsverluste, die Verriffelung und letztlich auch den Stromverbrauch reduziert.

    3.2.3. Zertrümmerung des Schotterbettes

    Das Schotterbett darf im komplexen Schwingungssystem nicht nur als last-aufnehmende und last-verteilende
    Schicht gesehen werden: Insbesondere nicht angesichts der erhöhten dynamischen Belastung und
    Schwingungsanregung.

    Last und Schwingungen werden von den Schwellen auf den Schotter und den Unterbau übertragen, wobei es zur
    Anregung auch der Eigenfrequenz des Schotters und zu einer Resonanz des Unterbaues kommt. Je intensiver
    diese Anregung ist, um so größer ist in Verbindung mit der Lastabtragung die Reibung des Schotters. Da es sich
    hierbei um ein Schüttgut handelt, kommt es zu Schotterkornumlagerungen, die Verkeilung des Schotters löst sich,
    wobei sich die Einfederung, der Federweg der Fahrbahn (Schwellen und Schienen) erhöht. Das ist die
    Hauptursache für die Zertrümmerung des Schotters. Um dem zu begegnen, ist das Gewicht der Fahrbahn
    (Schwellen und Schienen) auf die erhöhte Geschwindigkeit abzustimmen und ein elastisches Schienen-Auflager
    aufzubauen, das in der Lage ist, eine Entkoppelung der Schwingungen zwischen der Lagerung der Schienen
    sowie den Schwellen, Schotter und Unterbau zu erzielen. Dies wird mit den bekannten bedingt elastischen
    Auflagern nicht erreicht. Da einerseits die Resonanz der Betonschwellen und des Unterbaues im
    Erschütterungsbereich (um 20 Hz) und die des Schotters im Bereich von 80 - 100 Hz liegen, muß die Dämpfung
    bereits unter 20 Hz beginnen, um eine hohe Dämpfung im höher frequenten Bereich gewährleisten und ein
    insgesamt niedriges Pegelniveau erzielen zu können.

    3.4 Mögliche Ursachen der ICE-Entgleisung bei Eschede

    Wenn die Rede von Sicherheit des Schienenverkehrs ist, wird zumeist von "Betriebssicherheit "gesprochen.
    Genaugenommen ist aber zwischen der "signaltechnischen Sicherheit" und den Anforderungen an die
    konstruktive Sicherheit der Anlagenauslegung - der "Betriebssicherheit -" zu unterscheiden.

    Die Betriebssicherheit eines Schienen-Verkehrssystems wird im Wesentlichen durch die Anlagenauslegung und
    die gefahrene Geschwindigkeit determiniert. Dazu gehören noch: Wahl der Trassierungselemente, Radien -
    besonders der Weichen -, Überhöhungen, Sicherung der Konfliktpunkte, Durchrutschwege, Freiräume,
    Profileinschränkungen etc...

    Die konstruktive Sicherheit in der Auslegung der Anlagen (Fahrbahn, Weichen, Fahrwerk) ergibt sich aus deren
    Überdimensionierung in Relation auf Belastungen aus einer Geschwindigkeit von ca. 120 km/h. Wird aber die
    Geschwindigkeit wesentlich erhöht, steigen auch die wirksam werdenden Kräfte und die Auslegung der Anlage
    und deren Konstruktion sind neu zu gewichten. Kurz gesagt: Es werden die Regularien der signaltechnischen
    Sicherheit durch die zulässige Höchstgeschwindigkeit beziehungsweise einen möglichen Konfliktpunkt im
    Fahrweg bestimmt..

    Entspricht die Anlagenauslegung im Fahrweg nicht den Forderungen der signaltechnischen Sicherheit, hat dies
    immer eine Geschwindigkeitsbeschränkung zur Folge, Kompromisse sind hier ausgeschlossen.

    Diese Stringenz findet sich bei der Bewertung zur Betriebssicherheit nicht. Deutlich wird die bestehende
    Kompromißbereitschaft z. B. im gewählten Mischsystem - der Einbindung des Hochgeschwindigkeitsverkehrs in
    das bestehende Verkehrsnetz mit seinen bestehenden Gleis- und Weichenanlagen, Einbauten, Bebauungen,
    Brückendurchfahrten, den Profileinschränkungen, etc.

    Selbstverständlich ist jedem Gleisbauer bekannt, daß eine spitz befahrene Weiche, insbesondere bei
    vorliegendem Verschleiß an den Zungen und Radkränzen, bei einem Radbruch ein hohes Entgleisungsrisiko
    darstellt und bei hoher Geschwindigkeit immer auch zur Zugtrennung führen wird, wenn sich das entgleiste
    Fahrzeug in den abzweigenden Strang der Weiche bewegt. Wird die entgleiste und die getrennte Zugeinheit
    zudem noch in der Fortbewegung durch eine Profileinschränkung behindert, sind Katastrophen unausweichlich.

    Solange Planer oder Manager bei ihren Entscheidungen dieses Szenario nicht vor Augen haben, werden sie
    nicht verstehen, welche anderen Risiken durch eine vermeindliche Kostenersparnis eingegangen werden.

    Das Rad- und Achsbrüche im Eisenbahnsystem vorkommen ist bekannt. Man kennt auch deren Ursachen und
    weiß, daß sie nicht nur auf Materialfehlern beruhen. Durch das Wechselspiel von Rad und Schiene und die
    Tatsache, daß der Radumlauf nie ganz rund ist, sondern durch eine Aneinanderreihung von Walkvorgängen
    bestimmt wird, entstehen Gefügeveränderungen und wellenförmige Riffel. Dieser walkende Umlauf wirkt sich bei
    einem Vollrad natürlich anders aus als wie bei einem mehrschichtig aufgebauten Rad. Werden im Schichtaufbau
    des Rades zudem unterschiedliche Materialien wie elastische Einlagen verwendet, erhöht sich die
    Materialbelastung noch. Wird dann aus Ersparnisgründen ein unwuchtiger oder verriffelter Radreifen neu
    profiliert (abgedreht) und so die Überdimensionierung verringert, muß bei einer sich geschwindigkeitsabhängig
    erhöhenden dynamische Belastung des Rades einkalkuliert werden, daß Schwingungsspitzen zum Materialbruch
    des Radreifens führen können.

    Trotz Kenntnis dieser Zusammenhänge und verfügbarer Meßtechnik erfolgte keine turnusmäßige
    Materialprüfung.

    Diesen Risiken aus der dynamischen Belastung der Räder kann nur durch elastische Lagerung begegnet
    werden. Aus für mich nicht nachvollziehbaren Gründen wurde aber nur eine primitive und noch dazu wirkungslose
    Lagerung der Schienen mit elastischen Zwischenlagen gewählt. Obwohl diese Zwischenlagen nachträglich noch
    ausgewechselt wurden, konnten die dynamischen Belastungen nicht verringert werden. Im Gegenteil: diese
    Lagerung weist eine höhere Federsteife auf als die Lagerung der Fahrbahn im konventionellen Oberbau.

    Auf den gezeigten Bildern des Unglücks in Eschede ist erkennbar, daß dort die Lagerung der Schienen auf
    starren Schienen-Auflagern beibehalten wurde. Unter anderem aus diesem Grunde war die zulässige
    Höchstgeschwindigkeit auf 200 km/h reduziert, ein Indiz dafür, daß der Deutschen Bahn AG die Problematik aus
    der erhöhten dynamischen Belastung und Schwingungsanregung bekannt war.

    3.5 Warum werden Hochelastische Schienenlager bisher kaum eingesetzt?

    Die Bezeichnung "hochelastisch" setzt voraus, daß mit dem Auflager eine Entkoppelung von der Resonanz des
    Unterbaues (Schwellen und Untergrund) erzielt wird. Nur so können eine Lagerung der Schienen vergleichbar
    der eines endlosen elastischen Balkens erreicht und die unterschiedlichen Steifigkeiten von Stützpunktfeld und
    Stützpunkt-Auflager angeglichen werden. Der Schwingungspegel und auch die dynamische Belastung reduzieren
    sich erheblich und der Kontakt von Rad und Schiene sowie der Rundlauf des Rades werden verbessert. Der
    erhöhte Kontakt führt wiederum zur Minderung der stochastischen Anregung, welche durch die Rauhigkeiten von
    Rad und Schiene, der Walkung im Radumlauf, den unterschiedlichen Steifigkeiten, aber auch das
    Gegeneinanderschwingen von Rad und Schiene hervorgerufen wird.

    Um dieser Vielzahl von Kriterien zu entsprechen, muß die Steifigkeit des Elastomers reduziert und dessen
    Volumen erhöht werden. Andernfalls wäre es unmöglich lastabhängig einen Dämpfungsbeginn unter 20 Hz zu
    erzielen. Da die Resonanzfrequenz von Schwelle und Unterbau im niedrigen Frequenzbereich um 25 Hz liegt, ist
    nur so eine Entkoppelung zu erreichen. Wird ein weicheres Elastomer mit einer Federsteife von > 10 kN/mm
    verwendet, kommt es lastabhängig zu nicht zulässig hohen Einfederungen.

    Mir sind nur drei Grundformen bekannt, die als "hochelastisch" bezeichnet werden können. Es handelt sich dabei
    um die beiden vorstehend beschriebenen Entwicklungen meines Vaters und um ein Auflager eines
    österreichischen Unternehmens:

    Dieses Unternehmen hat, um die vorstehenden Anforderungen zu erfüllen, ein hochelastisches Auflager mit
    einem geschlossen-zelligen Elastomer entwickelt, das sich umlaufend frei ausdehnen kann. Die Befestigung
    erfolgt mit 4 Stück Stehbolzen verankert ist, mit welchen das Auflager auf insgesamt ca. 12 kN vorgespannt wird.
    Nach vorliegenden Prüfergebnissen muß jedoch der Schwellenabstand reduziert werden, um die zulässige
    Einfederung nicht zu überschreiten.

    Die beiden schon vorher von meinem Vater entwickelten Grundformen haben wegen ihrer kraftschlüssigen
    Lagerung und der Verwendung eines homogenen Elastomers nicht diese Nachteile und ermöglichen eine höhere
    Vorspannung, wodurch zudem die real wirksame Stützpunktlast reduziert wird.

    Die Deutsche Bahn AG scheint der grundsätzlichen Auffassung zu sein, daß ihre Probleme vom Markt zu lösen
    sind. Die Auftragsvergabe der einzeln ausgeschriebenen Gewerke erfolgt aber jeweils an den Mindestbietenden,
    sofern die Lagerung der Gleise entsprechend den Vorgaben vorgesehen ist. Wie kann man dann noch erwarten,
    daß innovative Unternehmen auf eigene Kosten neue Lösungen entwicken, wo doch von vornherein abzusehen
    ist, daß diese bei einer solchen Ausschreibungspolitik chancenlos sein werden?
    Die ausgeschriebenen Gewerke sollten stattdessen ganzheitlich - d. h. unter Berücksichtigung aller zusätzlich
    nötigen Maßnahmen wir passivem Lärmschutz, damit verbundener Nachteile wie erhöhter Wartung, Verschleiß
    und der Folgekosten - kalkuliert werden, und nichtstur nach einzelnen Komponenten, gerade so, als ob die
    Lagerung der Schiene und die Art des Untergrundes nichts mit Schienenlärm, Verschleiß, Verriffelung,
    Betriebssicherheit oder zulässigen Geschwindigkeiten zu tun hätte.
 

    Obgleich die feste Fahrbahn keinesfalls kostengünstiger und wirtschaftlicher als ein Schotteroberbau mit
    hochelastischen Schienen-Auflagern ist, wird derzeit diese Oberbauform favorisiert. Um die sich hierbei
    ergebende erhöhte Luftschallanregung zumindest teilweise zu absorbieren, wird zusätzlich ein Belag erforderlich,
    welcher den erhöhten Luftschall aber nur halbieren kann. Das ist betriebswirtschaftlich absurd und verstößt
    gleichzeitig gegen das Immissionsschutzgesetz, wonach vermeidbare Pegelerhöhungen unzulässig sind.

    Bei einer objektiven Untersuchung des Unglücks in Eschede würde man zu der Erkenntnis gelangen, daß die
    Hauptursache in betriebswirtschaftlichen wie sicherheitstechnischen Fehlentscheidungen und -einschätzungen
    begründet ist: Es ist der Deutschen Bahn AG bislang weder gelungen, die mit dem komplexen
    Schwingungssystem Rad/Schiene verbundenen Probleme zu lösen noch den erhöhten Anforderungen des
    Hochgeschwindigkeitsbetriebs zu entsprechen. Anstatt innovative Lösungen zu fördern und zu erproben wurde
    und wird versucht, den Durchbruch einer seit Jahren verfügbaren und überlegenen Technologie der
    Hochelastischen Schienenlagerung möglichst lange zu verzögern und mit konventionellem Eisenbahnbau Fakten
    zu schaffen. Warum dies schon aus physikalischen Gründen unverantwortlich ist, habe ich in den vorstehenden
    Kapiteln detailliert begründet.

    Bedauerlicherweise sind inzwischen neben dem volkswirtschaftlichen Schaden nun auch noch Menschenleben
    zu beklagen.

    Es ist richtig, daß mit der internen Reorganisation im Zuge der Privatisierung bei der Bahn AG ein Umdenken
    eingesetzt hat. Leider können nach einer 150jährigen Monopolstellung, in der wie in einem rechtsfreien Raum die
    Selbstbestimmung geltender technischer Normen möglich war, geprägte Strukturen nicht schnell genug
    aufgebrochen werden. War die Umsetzung einer technischen Erkenntnis zu kostenintensiv oder aufwendig, so
    wurde über Dienstvorschriften einfach die Verantwortung dem Fahrdienstleiter oder aber dem Lokführer
    übertragen.

    Als vom Gesetzgeber der Immissionsschutz manifestiert wurde, versuchte sich das Managment der Bahn wegen
    eigener offenkundiger Versäumnisse in Abwiegelung und Verzögerung, anstatt die schon lange bestehende
    Herausforderung proaktiv anzugehen. Noch vor etwa zwei Jahren wurde Forderungen zur Minderung des
    Schienenlärms mit dem Hinweis begegnet, es "würden ja nur einige Betroffene klagen, ansonsten hätte man sich
    daran gewöhnt".

    Nachdem dieser Standpunkt nicht mehr haltbar war, forderte man die Bereitstellung von zusätzlichen Mitteln für
    passiven Lärmschutz, um die Lärmschutzforderungen erfüllen zu können. Eine ursächliche Bekämpfung des
    Schienenlärms durch eine Optimierung des Schwingungssystems Rad/Schiene wurde gar nicht erst erwogen.

    Inzwischen wird zur Abwehr von Einreden Betroffener auf fehlende europäische Normen hingewiesen, ohne daß
    hier ein Zusammenhang erkennbar wäre. Eine Optimierung des Rad/Schiene-Systems muß schon aus
    betriebswirtschaftlichen Gründen und Gründen der Betriebssicherheit erfolgen.

    Dieser - zugegeben sehr umfangreiche - Aufsatz soll dazu dienen, Entscheidungsträger, Mitarbeiter, Unternehmer
    aber auch Betroffene umfassend zu informieren und den Weg für Innovationen im Bereich des
    Schienenwegebaus zu bereiten. Gleichzeitig bieten wir hier die Möglichkeit im Rahmen einer Diskussionsrunde
    kurze Fachbeiträge, Kritik oder Anregungen einzubringen.

    Verantwortlich für den Inhalt ist Carsten Fischer.

    Nachwort

    Bei den hier empfohlenen Auflagern Finno HDSA "M" bzw. "R" handelt es sich um patentrechtlich geschützte
    Entwicklungen meines Vaters Heinz Fischer, von deren Wirkungsweise und Nutzen in ökologischer und
    volkswirtschaftlicher Hinsicht ich überzeugt bin. Angesichts der Monopolstellung der Deutschen Bahn AG im
    Bereich des Betriebs und Neubaus von Eisenbahntrassen in Deutschland erscheint es mir als legitim, das
    Informationsmedium Internet dazu zu benutzen, umfassende Hintergrundinformationen zu aktuellen Problemen zu
    veröffentlichen, welche in diesem Umfang so nicht anderswo verfügbar sind.

    Ich bin mir der Tatsache bewußt, daß diese Darstellung kontroverse Reaktionen auslösen wird. Die
    Beschreibung der Sachverhalte und technischen Zusammenhänge erfolgte nach umfangreicher Recherche auf
    Basis eigener Erfahrungen und nach bestem Wissen unter Beachtung journalistischer Grundregeln.

    Da die Themen Schienenlärm und Betriebssicherheit im Eisenbahnverkehr jeden betreffen, habe ich hier für
    Interessierte die Möglichkeit geschaffen, einen Beitrag oder eine Stellungnahme zu veröffentlichen.

    Carsten P. Fischer, Hannover den 10. August 1998