SimplyScience: Mit der Bahn in die Berge

Normale Züge werden als Adhäsionsbahnen bezeichnet. Bei solchen Bahnen drehen die Räder auf glatten Metallschienen und haften darauf nur dank der sogenannten „Adhäsionskraft“. Ohne diese Haftung könnte die Bahn weder beschleunigen noch bremsen und würde bei jeder Steigung bergab rutschen. Um die Haftung von Metall darzustellen, kann man eine Münze oder etwas anderes aus Metall auf eine glatte Metallplatte legen. Bei leicht schräger Lage bleibt die Münze liegen, doch sobald man die Metallplatte etwas stärker kippt, gleitet die Münze gleich nach unten.

Zahnräder sorgen für mehr Halt

Genauso ist es bei einer Adhäsionsbahn: Bei etwa 15% Steigung kommt sie ins Rutschen und muss zum Beispiel durch Zahnräder ergänzt werden. Diese verhaken sich in den entsprechend geformten Schienen und können nicht mehr rutschen oder durchdrehen.

Wie bei Zahnrädern üblich, benötigen auch Zahnradbahnen Schmierfett – sogar mehrere hundert Gramm pro Wagen pro Kilometer. Seit den Anfängen der Zahnradbahnen zu Anfang des 19. Jahrhunderts wurden verschiedene Systeme entwickelt:

Die Leiterzahnstange besteht aus zwei Schienenteilen mit Sprossen und sieht aus wie eine Leiter aus Metall. Das Zahnrad greift in diese Leiter und zieht sich daran vorwärts.

Die Zahnschiene sieht einer normalen Schiene ähnlich, nur ist die Oberfläche mit Zähnen ausgestattet.

Die Lamellenzahnstange ist der Zahnschiene ähnlich, aber hat zwei oder 3 versetzte Schienen nebeneinander und wird mit zwei bzw. drei Zahnrädern befahren.

Die Fischgrätenzahnstange — Roland Zumbühl/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Bei der Fischgrätenzahnstange stehen die Zähne horizontal zur Seite. Sie wird mit zwei Zahnrädern von beiden Seiten umschlossen. Diese letzte Variante kommt einzig bei der Pilatusbahn zum Einsatz.

Von den Adhäsionsbahnen mit normaler Schienenbreite ist die Üetlibergbahn bei Zürich mit einer maximalen Steigung von 8% die steilste von Europa. Die steilste Zahnradbahn der Welt führt in der Nähe von Luzern auf den Pilatus. Sie steigt um 1635 m auf einer Strecke von 4618 m und hat somit eine durchschnittliche Steigung von 38%. An der steilsten Stelle erreicht sie sogar 48%! Die Pilatusbahn wurde im Jahre 1889 erbaut und vorerst mit Dampf betrieben, erst seit 1937 läuft sie mit Strom. Ein Wagen hat 210 PS und fährt 9 bis 12 km/h. So haben die Touristen genügend Zeit, die Aussicht zu geniessen.

Die älteste Bergbahn und Zahnrad-Bergbahn Europas ist die Vitznau-Rigi-Bahn. Sie wurde 1871 eröffnet und 1873 bis Rigi Kulm im Kanton Schwyz verlängert. Sie überwindet eine maximale Steigung von 25% und fährt 12 bis 23 km/h.

Quelle: Redaktion SimplyScience.ch

Erstellt: 25.01.2013

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