WIE MEISTERN ES BERGBAHNEN, STEILE HÄNGE ZU BEFAHREN?

Zahnräder an den Rad-Achsen, die in gezahnte Schienen greifen, sorgen für Stabilität und eine optimale Umsetzung der Antriebskraft.

Bergbahnen sind die Kletterer unter den Schienenbahnen. Entfernteste Bergregionen müssen sie erreichen, höchste Berggipfel erklimmen und dabei die steilsten Hänge überwinden. Um die alpinen Herausforderungen meistern zu können, braucht es mehr als nur einen guten Zugführer.

Als die Industrialisierung im 19. Jahrhundert auch in die Berge und Schluchten Europas vordrang, suchten Ingenieure nach einer Lösung, wie man tief- oder hochgelegene Ebenen am besten zugänglich macht. Sie merkten schnell, dass man mit einfachen Schienenbahnen, wie sie in den Tälern und flachen Regionen bereits genutzt wurden, nicht weit kam.

Zu wenig Haftung auf den Schienen

Der normale Antrieb für Schienenbahnen nennt sich Adhäsionsantrieb. Bei diesem Antrieb drehen mehrere Stahlräder direkt auf den Stahlschienen. Ab einer Steigung von 16% (oder 14% bei nassen Schienen) hat der Adhäsionsantrieb aber seine Grenze schon erreicht – die Stahlräder können dann nicht mehr auf den Schienen haften. Um Steigungen von bis zu 48% (siehe Bild ganz unten) überwinden zu können, braucht es zusätzliche Technik.

Abrutschen nicht mehr möglich

Ein englischer Tüftler brachte 1812 die Lösung für dieses Problem. Seine Erfindung: Ein Zahnradantrieb für Dampflokomotiven zur Förderung von Kohle aus Kohlebergwerken. Das Prinzip der Technik ist einfach: Zwischen oder neben den beiden normalen Schienen liegen gezahnte Schienen, die sogenannten Zahnstangen. In diese Zahnstangen greifen Zahnräder, die neben den Stahlrädern auf der Rad-Achse sitzen. Die ineinander greifenden Zähne der Zahnstangen und der Zahnräder sorgen für optimale Haftung auf den Schienen und lassen ein Abrutschen der Stahlräder nicht mehr zu. Welche verschiedenen Techniken es dafür gibt, erfährst du im Artikel "Mit der Bahn in die Berge".

Auf Zahnrädern an die frische Bergluft

Lange wurde der Zahnradantrieb nur in der Industrie gebraucht, um beispielsweise Material oder Industriearbeiter zu transportieren. Ab 1860, als der Tourismus die Natur eroberte und plötzlich viele Leute aus den verqualmten Städten an die frische Bergluft wollten, kam der Zahnradantrieb auch bei Bergbahnen zum Einsatz. Viele der Strecken, die damals gebaut wurden, gibt es heute noch.

Es gibt Bahnen mit reinem Zahnradantrieb und solche mit gemischtem, also Zahnrad- und Adhäsionsantrieb. Die meisten Bergbahnen haben einen gemischten Antrieb, um bei flachen Strecken auf den schnelleren Adhäsionsantrieb umschalten zu können.

Die weltweit steilste Zahnradbahn ist die Pilatusbahn im Kanton Luzern. Sie meistert Steigungen von 48% (Bild: Wikimedia).

Quelle: Redaktion SimplyScience.ch