Stimmt es, dass …?
„Bitte beachten Sie: Auf besonders steilen Strecken greift ein Zahnrad in eine Zahnstange zwischen den Schienen.“
Stimmt es, dass eine Zahnradbahn steilere Strecken schafft als ein normaler Zug?
→ Ein Mythos auf dem Prüfstand.
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Kurz gesagt
Ja, das stimmt: Eine Zahnradbahn greift mit einem Zahnrad in eine Zahnstange und schafft dadurch weit steilere Strecken als ein normaler Zug, der sich nur über die Reibung der Räder vorwärtsbewegt.
Manche Strecken führen so steil bergauf, dass ein normaler Zug dort nicht fahren könnte.
Genau für solche Steigungen gibt es die Zahnradbahn.
Dieser Beitrag klärt, warum sie so viel steiler klettern kann.
Die Fakten in Zahlen
75 ‰
Reibungsbahn
übliche Grenze der Steigung
255 ‰
Schafbergbahn
Beispiel einer steilen Zahnradbahn
480 ‰
Pilatusbahn
ausnahmsweise, besonders steil
Durch den Formschluss lassen sich mit einer Zahnstange weit größere Neigungen befahren als mit reiner Reibung.
Wenn die Steigung zu steil wird
Ein normaler Zug bewegt sich allein über die Reibung zwischen Rad und Schiene.
Wird die Strecke zu steil, drehen die angetriebenen Räder einfach durch.
Dann kommt der Zug nicht mehr vorwärts oder rutscht sogar zurück.
Für richtig steile Berge reicht die reine Reibung deshalb nicht aus.
Genau hier setzt die Zahnradbahn an.
Wie eine Zahnradbahn funktioniert
Zwischen den beiden Schienen liegt eine Zahnstange auf den Schwellen.
Am Fahrzeug sitzt ein angetriebenes Zahnrad, das in diese Zahnstange greift.
So entsteht eine feste Verzahnung zwischen Fahrzeug und Strecke.
Das Fahrzeug zieht sich damit förmlich die Steigung hinauf.
Fachleute nennen dies einen Formschluss.
Gut zu wissen
Die Steigung wird in Promille angegeben, wobei 75 Promille einem Höhenunterschied von 75 Metern auf 1000 Metern entsprechen.
Eine reine Reibungsbahn heißt auch Adhäsionsbahn, weil sie sich allein auf die Haftung zwischen Rad und Schiene stützt.
Formschluss statt Reibung
Ein normaler Zug verlässt sich auf den Reibungsschluss zwischen Rad und Schiene.
Die Zahnradbahn nutzt dagegen den festen Formschluss von Zahn und Zahnstange.
Ein Zahn kann nicht einfach durchrutschen wie ein glattes Rad.
Dadurch lassen sich mit dem Zahnrad viel größere Steigungen bewältigen.
Der Unterschied liegt also in der Art, wie die Kraft übertragen wird.
Wie steil ein normaler Zug fahren kann
Reine Reibungsbahnen schaffen in der Regel bis etwa 75 Promille Steigung.
Das entspricht 75 Metern Höhenunterschied auf 1000 Metern Strecke.
In seltenen Einzelfällen sind auch etwas größere Werte möglich.
Darüber hinaus drehen die Räder jedoch durch.
Für gewöhnliche Strecken ist das die praktische Grenze.
Wie steil eine Zahnradbahn klettert
Mit einer Zahnstange sind deutlich größere Steigungen möglich.
Die Schafbergbahn zum Beispiel überwindet bis zu 255 Promille.
Die Pilatusbahn schafft ausnahmsweise sogar bis zu 480 Promille.
Dort verhindern zwei liegende Zahnräder, dass die Räder aus der Zahnstange gedrängt werden.
Solche Steigungen wären für einen normalen Zug völlig unmöglich.
Bergauf und bergab
Das Zahnrad hilft nicht nur beim Hinauffahren.
Auch beim Bergabfahren gibt es über die Zahnstange sicheren Halt.
Eine Bremse kann über das Zahnrad wirken und die Fahrt kontrollieren.
So bleibt die Bahn auch auf steilem Gefälle beherrschbar.
Gerade im Gebirge ist das ein großer Sicherheitsgewinn.
Zahnradbahnen im Einsatz
Zahnradbahnen führen vor allem auf Berge und in steiles Gelände.
Oft dienen sie dem Ausflugsverkehr zu beliebten Aussichtspunkten.
Auch in Deutschland gibt es solche Bahnen in den Bergen.
Sie sind langsamer als Talbahnen, dafür aber besonders standfest.
Für viele Reisende ist die Fahrt selbst schon ein Erlebnis.
Grenzen und Aufwand
Eine Zahnstange und passende Fahrzeuge sind aufwendig und teuer.
Deshalb baut man Zahnradbahnen nur dort, wo es wirklich nötig ist.
Auf normalen Strecken bleibt die einfache Reibungsbahn die Regel.
Die Zahnradtechnik ist also eine Lösung für den Sonderfall.
Ihr Einsatz lohnt sich vor allem an steilen Bergen.
Das Fazit
Der Mythos stimmt, denn eine Zahnradbahn schafft tatsächlich viel steilere Strecken als ein normaler Zug.
Möglich macht das der Formschluss zwischen Zahnrad und Zahnstange.
Während Reibungsbahnen meist bei etwa 75 Promille an ihre Grenze kommen, klettern Zahnradbahnen weit darüber hinaus.
Einzelne Bahnen bewältigen Steigungen von mehreren hundert Promille.
Für den steilen Berg ist das Zahnrad damit die richtige Wahl.
Warum sich der Blick aufs Detail lohnt
Der Bahnbetrieb steckt voller kleiner Dinge, die kaum jemand bewusst wahrnimmt.
Und doch hängt der reibungslose Ablauf oft genau an diesen Kleinigkeiten.
Ein einziges Bauteil kann darüber entscheiden, ob ein Zug rollt oder steht.
Wer genauer hinschaut, entdeckt hinter dem Alltag eine erstaunlich feine Technik.
Dieses Zusammenspiel unzähliger Teile ist die eigentliche Leistung der Bahn.
Es lohnt sich, dem scheinbar Selbstverständlichen einmal Beachtung zu schenken.
Der Zug als umweltfreundliche Wahl
Wer mit dem Zug fährt, entscheidet sich fast immer für die grünere Variante.
Die Schiene führt viele Menschen gleichzeitig mit wenig Energie ans Ziel.
Sie braucht weniger Fläche als eine Autobahn und zerschneidet die Landschaft weniger.
Auch in der Stadt hält die Bahn die Luft sauberer und die Straßen freier.
Jeder Umstieg vom Auto in den Zug ist ein Gewinn für die Umwelt.
So verbindet die Bahn das Reisen mit einem guten Gewissen.
