Wuppertal, am 21. Juli 1950.

An der Schwebebahn steht ein ungewöhnlicher Fahrgast. Sie heißt Tuffi, ist vier Jahre alt und ein Elefant.

Der Zirkus Franz Althoff gastiert in der Stadt. Der Direktor will Werbung machen, und was wäre besser als ein Elefant in der berühmtesten Bahn der Stadt?

Also steigt Tuffi ein. Mit ihr fahren der Direktor, ein paar Zirkusleute und viele Reporter mit ihren Kameras.

Die Türen schließen sich. Der Wagen schwebt los, hoch über dem Fluss.

Und nach kurzer Zeit wird Tuffi unruhig.

Was dann passierte, kennt in Wuppertal bis heute jedes Kind. Ich erzähle es dir am Schluss.

Warum ein Rad nicht reicht

Ein normaler Zug hält sich nur durch Reibung auf der Schiene. Stahlrad auf Stahlschiene, mehr nicht.

Das reicht erstaunlich weit. Aber eben nicht beliebig.

Hauptbahnen haben meist weniger als 4 Prozent Steigung. Das heißt: auf 100 Metern geht es höchstens 4 Meter nach oben.

Die Berninabahn in der Schweiz schafft sogar 7 Prozent, ganz ohne Hilfe. Das gilt als Rekord für eine normale Bahn.

Wird es noch steiler, rutschen die Räder durch. Dann braucht die Bahn einen Trick.

Davon gibt es genau drei: ein Zahnrad, ein Seil oder gar keine Räder mehr.

Der erste Trick: das Zahnrad

Zwischen den beiden Schienen liegt eine dritte Schiene mit Zähnen. In diese greift ein Zahnrad unter der Lok.

So kann der Zug nicht mehr rutschen. Er klettert den Berg hinauf wie an einer Leiter.

Die erste Zahnradbahn auf einen Berg fuhr 1869 in den USA. Sie führt auf den Mount Washington in New Hampshire und fährt bis heute.

Zwei Jahre später, 1871, folgte die Rigi in der Schweiz. Sie war die erste Bergbahn Europas.

Die Zahnstange für die Rigi erfand Niklaus Riggenbach. Sein System wird bis heute auf der ganzen Welt gebaut.

Pilatus: 48 Prozent

Dann kam der Pilatus bei Luzern.

Die Ingenieure wollten eine Bahn bauen, die 48 Prozent Steigung schafft. Das heißt: auf 100 Metern fast 50 Meter nach oben.

Bei so viel Steigung hätte ein normales Zahnrad aus der Zahnstange springen können. Deshalb erfand Eduard Locher ein eigenes System.

Die Zahnstange liegt flach, und die Zähne zeigen zur Seite. Zwei Zahnräder greifen von links und rechts hinein, wie zwei Hände.

Seit 1889 fährt die Bahn von Alpnachstad auf den Pilatus. Bis heute ist sie die steilste Zahnradbahn der Welt.

Die Wagen sind wie eine Treppe gebaut. Jedes Abteil liegt eine Stufe höher als das nächste, damit die Fahrgäste gerade sitzen.

Normale Weichen gibt es an der Pilatusbahn nicht, die Zahnstange wäre im Weg. Stattdessen wird das Gleis zur Seite geschoben oder ganz umgedreht.

Ganz nach oben

Andere Zahnradbahnen sind nicht so steil, dafür aber hoch.

Die Jungfraubahn fährt fast ganz im Tunnel durch den Eiger und den Mönch. Ihr Ziel ist das Jungfraujoch auf 3.454 Metern, der höchste Bahnhof Europas.

Die Gornergratbahn bei Zermatt fährt bis auf 3.089 Meter. Sie hat eine Besonderheit, die man nur sieht, wenn man nach oben schaut.

Über dem Zug hängen zwei Fahrdrähte nebeneinander. Die Bahn fährt mit Drehstrom, und dafür braucht sie zwei Leitungen statt einer.

In Deutschland fährt die höchste Zahnradbahn auf die Zugspitze. In Wales klettert eine Bahn mit Schweizer Technik auf den Snowdon, den höchsten Berg des Landes.

Der zweite Trick: das Seil

Ab einer Steigung von etwa 50 Prozent hilft auch das Zahnrad nicht mehr. Dann wird der Zug an einem Seil gezogen.

So eine Bahn heißt Standseilbahn. Oben steht ein Motor, der das Seil aufwickelt.

Meist hängen zwei Wagen am selben Seil. Fährt einer hinauf, fährt der andere hinunter, und in der Mitte weichen sie sich aus.

Stoosbahn: 110 Prozent

Die steilste Standseilbahn der Welt steht in der Schweiz. Sie fährt von Schwyz hinauf in das autofreie Dorf Stoos.

Ihre Steigung beträgt bis zu 110 Prozent. Das sind fast 48 Grad, steiler als die meisten Treppen.

Wie sitzt man in so einem Wagen, ohne nach hinten zu kippen?

Die Antwort ist genial: Die Wagen sind rund wie Fässer. Während der Fahrt drehen sie sich, damit der Boden immer waagerecht bleibt.

Eröffnet wurde die Stoosbahn im Dezember 2017. Sie überwindet rund 744 Höhenmeter in wenigen Minuten.

Der dritte Trick: die Bahn, die hängt

Jetzt wird es wirklich verrückt.

Was, wenn der Zug gar nicht auf der Schiene steht, sondern darunter hängt?

Wuppertal: seit 1901

Genau so fährt die Wuppertaler Schwebebahn. Die Wagen hängen an einem Stahlgerüst und rollen oben auf einer einzigen Schiene.

Seit 1901 fährt sie über die Wupper. Damit ist sie die älteste Schwebebahn der Welt.

Die Strecke ist 13,3 Kilometer lang und hat 20 Stationen. Rund 10 Kilometer davon führen direkt über den Fluss.

Schon vor der Eröffnung fuhr ein besonderer Gast mit. Im Oktober 1900 machte Kaiser Wilhelm II. eine Probefahrt.

Der Wagen, in dem er saß, fährt noch heute. Man kann ihn als Kaiserwagen für Ausflüge mieten.

Heute fahren in Wuppertal moderne Wagen der Generation 15. Sie sind blau, leise und haben große Fenster.

Die Wuppertaler hat moderne Verwandte. In Dortmund fährt die H-Bahn an der Universität, in Düsseldorf der SkyTrain zum Flughafen.

Beide hängen wie in Wuppertal unter einem Träger. Beide fahren ganz ohne Fahrer.

Die Bahn auf dem Balken

Das Gegenteil der Schwebebahn ist die Einschienenbahn, auf Englisch Monorail. Ihre Wagen hängen nicht unter dem Balken, sondern sitzen darauf.

Die Räder umfassen einen Betonbalken von oben und von der Seite. Eine normale Schiene gibt es nicht.

Eine der bekanntesten fährt in Tokio. Sie wurde 1964 für die Olympischen Spiele gebaut und verbindet den Flughafen Haneda mit der Stadt.

Das größte Monorail-Netz der Welt hat aber Chongqing in China. Und dort fährt die Bahn an einer Stelle mitten durch ein Wohnhaus.

Die Station Liziba liegt im sechsten bis achten Stock eines Hochhauses mit 19 Etagen. Unten sind Geschäfte, oben wohnen Menschen.

Das Haus und die Station wurden zusammen gebaut. Weil die Bahn auf Gummireifen fährt, ist sie recht leise.

Der vierte Trick: ganz ohne Räder

Und dann gibt es Züge, die überhaupt nichts mehr berühren.

Eine Magnetschwebebahn schwebt über ihrem Fahrweg. Starke Magnete halten den Zug in der Luft und ziehen ihn nach vorne.

Es gibt kein Rad, das sich abnutzt, und kein Rollgeräusch. Nur ein Rauschen von Luft.

Der Transrapid: erfunden in Deutschland

Die bekannteste Magnetbahn kommt aus Deutschland. Sie heißt Transrapid.

Im Emsland bauten Siemens und Thyssen eine eigene Teststrecke. Dort fuhr der Transrapid jahrzehntelang im Kreis, mit über 400 Kilometern pro Stunde.

Der Transrapid sollte von Hamburg nach Berlin fahren, später vom Münchner Hauptbahnhof zum Flughafen. Beide Pläne scheiterten, vor allem an den Kosten.

Dann kam der 22. September 2006.

Auf der Teststrecke bei Lathen prallte ein Transrapid mit rund 170 Kilometern pro Stunde auf einen Werkstattwagen. 23 Menschen starben.

Danach war der Traum von der deutschen Magnetbahn vorbei. Die Teststrecke wurde stillgelegt.

Shanghai: der einzige im Alltag

Nur ein einziges Land hat den Transrapid wirklich gekauft. Seit 2004 fährt er in Shanghai vom Flughafen Pudong in die Stadt.

Die Strecke ist rund 30 Kilometer lang. Der Zug schafft sie in etwa acht Minuten.

Lange fuhr er dabei bis zu 431 Kilometer pro Stunde. Damit war er der schnellste Zug im Linienbetrieb der Welt.

Japan: 603 Kilometer pro Stunde

Japan geht einen anderen Weg.

Der Transrapid zieht sich mit Magneten von unten an den Fahrweg heran. Der japanische Zug dagegen stößt sich ab, mit supergekühlten Magneten.

Bis etwa 150 Kilometer pro Stunde rollt er sogar noch auf Gummirädern. Erst dann hebt er ab, wie ein Flugzeug.

Im April 2015 stellte er einen Weltrekord auf: 603 Kilometer pro Stunde. Kein Zug der Welt war je schneller.

Eines Tages soll er Tokio und Nagoya in rund 40 Minuten verbinden. Doch die Eröffnung verschiebt sich immer weiter, wohl nicht vor Mitte der 2030er-Jahre.

Langsamere Magnetbahnen fahren dagegen schon heute im Alltag. In Nagoya rollt seit 2005 der Linimo, eine Art U-Bahn auf Magneten.

Und der Hyperloop, die Kapsel in der Röhre? Bis heute fährt kein einziger Hyperloop mit Fahrgästen, nur Teströhren gibt es, etwa im niederländischen Veendam.

Der große Vergleich

Hier stehen die verrücktesten Bahnen der Welt nebeneinander.

Was haben alle gemeinsam?

Jede dieser Bahnen löst ein einziges Problem besonders gut: einen steilen Berg, ein enges Tal oder sehr viel Tempo. Für fast alles andere taugen sie nicht.

Eine Zahnradbahn ist im Flachland zu langsam. Und eine Magnetbahn passt nicht auf die normalen Gleise.

Zurück zu Tuffi

Jetzt zurück nach Wuppertal, in den Wagen mit dem Elefanten.

Tuffi wird also unruhig. Der Wagen ist voll, die Kameras blitzen, und unter ihr rauscht der Fluss.

Plötzlich drängt sie zur Seite. Sie durchbricht die Wand des Wagens und springt hinaus.

Tuffi fällt rund zehn Meter tief in die Wupper. Doch der Fluss ist an dieser Stelle flach, und sie landet weich im Schlamm.

Wenige Sekunden später steht sie wieder auf. Bis auf eine kleine Schramme ist ihr nichts passiert.

Tuffi lebte danach noch fast 40 Jahre im Zirkus. Sie starb 1989 in Paris.

Das berühmte Foto vom Sprung ist übrigens eine Fotomontage. Die Fotografen saßen ja alle im Wagen und konnten den Sprung von draußen gar nicht aufnehmen.

In Wuppertal ist Tuffi bis heute überall zu sehen.

Merke: Ein normaler Zug hält sich nur durch Reibung auf der Schiene. Wird es zu steil, helfen ein Zahnrad oder ein Seil. Schwebebahnen, Einschienenbahnen und Magnetbahnen gehen ganz eigene Wege und lösen jeweils ein einziges Problem besonders gut.

Bleibt eine Frage offen.

In dieser Serie hatten wir Züge, die schweben, klettern und hängen. Doch die meisten Züge der Welt bewegen sich bis heute ganz anders: Sie werden von einer Lok gezogen.

Manche dieser Loks wiegen mehr als 500 Tonnen. Andere fahren in ganz Europa, ohne an einer Grenze anzuhalten.

Diese Kraftprotze besuchen wir in der letzten Folge: Die Zugpferde.