Die Eisenbahn ist ein schienengebundenes Verkehrsmittel zum Transport von Personen und Gütern.
Die Fahrzeuge der Eisenbahnen fahren mit zumeist stählernen Rädern auf stählernen Schienen. Spurkränze an den Rädern gewährleisten im Regelbetrieb den Verbleib der Fahrzeuge auf den Schienen. Die Fortbewegung erfolgt heutzutage durch verschiedenartige maschinelle Antriebe in den Fahrzeugen selbst (Triebwagen) oder durch spezielle Zugfahrzeuge (Lokomotiven).
Nach dem selben technischen Prinzip funktionieren auch andere Verkehrsmittel, die keine Eisenbahnen im engeren Sinne sind, beispielsweise Straßenbahnen, Stadtbahnen, U-Bahnen, Hochbahnen und Bergbahnen (siehe auch Bahn). Sie sind nach deutschem Recht keine Eisenbahnen. International gelten sie als spezialisierte Eisenbahnen.
Bezeichnung
Die Eisenbahn entstand aus der Verknüpfung der Rad-und-Schiene-Technik mit maschinellen Antrieben. Das Gewicht der Maschinenantriebe und die Anforderungen an einen glatten Fahrweg führten zum Einsatz von eisernen Schienen anstelle der damals verwendeten Materialien Holz und Stein für Räder und Fahrwege.
Daraus leitet sich auch der Name ab: „eiserne Bahn“. Die Bahn ist zunächst der Fahrweg; erst davon abgeleitet wird das Wort „Bahn“ für das ganze Verkehrsmittel (Fahrweg und Fahrzeuge) benutzt (Pars pro toto). Auch in anderen Sprachen bezeichnet das Grundwort ursprünglich den Fahrweg und jetzt das ganze Verkehrsmittel: französisch chemin de fer, niederländisch spoorweg, spanisch ferrocarril, russisch: dschelesnaya daroga (Die eiserne Straße) , englisch: railway. – Im Deutschen aber ist das Wort für den Fahrweg so unscharf geworden, dass es auch für das rollende Material allein benutzt wird: Umgangssprachlich sagt man „Da kommt die Bahn“. Die Deutsche Bahn AG wirkt daran mit: Sie nennt nicht nur eine Zuggattung Regionalbahn, sondern sogar den Zug selbst.
Geschichte und Bedeutung
Siehe Hauptartikel: Geschichte der Eisenbahn
Als historischer Anfang wird allgemein das Jahr 1804 angesehen, als Richard Trevithick die erste Dampflokomotive in Betrieb nahm. Die erste öffentliche Eisenbahn war die 1825 eröffnete Stockton and Darlington Railway in England, die neben Gütern erstmalig auch Personen beförderte.
Das Aufkommen der ersten Eisenbahnverbindungen in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde von den damaligen Zeitgenossen unterschiedlich aufgenommen. Die einen fürchteten sich vor dem Qualm und dem Rauch der Lokomotiven, weitblickendere und unternehmerisch denkende Menschen sahen in der Eisenbahn ein willkommenes Mittel zur Überwindung kleinstaatlicher Bevormundung, speziell in Deutschland.
Die eigentliche Bedeutung des Vorgangs hat jedoch zu jener Zeit niemand richtig erkannt, auch nicht das Militär mit seinen Vordenkern. Er lag in der Geschwindigkeit, in der sich die Eisenbahn zu einem vernetzten Verkehrsmittel entwickelte. Aus den bescheidensten Anfängen einer bloßen Transport- und Grubenbahn entstand die Eisenbahn als ein System, das für die damalige Vorstellungen Raum und Zeit überwand. Heinrich Heine schrieb im Pariser Exil: „[...] Ich rieche schon den Duft der deutschen Linden, vor meiner Haustür brandet die Nordsee.“
Siehe auch: Geschichte der Eisenbahn in Deutschland, Geschichte der Eisenbahn in Österreich, Geschichte der Schweizer Eisenbahn
Fahrzeuge
Schienenfahrzeuge der Eisenbahn werden als Züge geführt, die aus einem oder mehreren hintereinander gekuppelten Eisenbahnwagen (Waggons) bestehen. Ein solcher Zug wird meistens von einer oder von mehreren Lokomotiven gezogen oder geschoben. Ein Triebzug hat eine eigene Antriebsanlage, die sich entweder im Kopf- und/oder Endwagen (Triebkopf) befindet oder über die Wagen verteilt ist (Triebwagenzug).
Lokomotiven, Triebköpfe und Triebwagen fasst man unter dem Begriff Triebfahrzeug zusammen. Entsprechend spricht man bei der Bahn von Triebfahrzeugführer (Lokführer ist umgangssprachlich) für den Mitarbeiter, der das Fahrzeug führt. Im Fachjargon gebraucht man auch den Oberbegriff rollendes Material oder Rollmaterial für alle Fahrzeuge der Eisenbahn.
Der Antrieb erfolgte in den Anfangszeiten der Eisenbahn durch Zugtiere (Pferdebahn), später mit Dampfmaschinen-Antrieb, ab 1879 mit Elektroantrieb (erfunden von Werner von Siemens), ab 1900 auch mit Otto- bzw. Dieselmotor-Antrieben und in modernerer Zeit auch mit Turbinen. Die Motoren- und Maschinen-Antriebe drehen meist die Räder, die auf den Schienen (oder mittels anderer Hilfsmittel, z.B. einer Zahnstange zwischen den Schienen, Reibradantrieb (Fell-Lokomotive) o.ä.) abrollen und dadurch das Fahrzeug bewegen. Experimentell wurden auch Propeller- und Strahlantriebe erprobt, die sich jedoch nicht bewährt haben. Die früher üblichen ortsfesten Seilwinden, um Züge auf Steilstreckenabschnitten zu befördern, sind durch die Entwicklung des Lokomotivantriebs mittlerweile unnötig geworden.
Auf Hauptstrecken und in dichtbesiedelten Gebieten wird der Elektroantrieb bevorzugt, ansonsten Dieselantriebe.
Siehe auch: Baureihenregister
Fahrwiderstand
Unter dem Begriff Fahrwiderstand werden alle Widerstände, die beim Fahren eines Zuges mit gleichmäßiger Geschwindigkeit auf ebener, gerader Strecke auftreten, zusammengefasst. Insbesondere gehören dazu der Rollwiderstand und der Luftwiderstand. Auf der Basis empirischer Daten sind Formeln zur Berechnung des Fahrwiderstandes entwickelt worden, die auch zur Berechnung von Fahrzeiten benutzt werden.
siehe beispielsweise:
F. Sauthoff, Die Bewegungswiderstände der Eisenbahnwagen unter besonderer Berücksichtigung der neueren Versuche der Deutschen Reichsbahn, Dr.-Ing.-Dissertation Technische Hochschule Berlin-Charlottenburg 1932, 69 S.
G. Voß, L. Gackenholz, R. Wiebels, Eine neue Formel (Hannoversche Formel) zur Bestimmung des Luftwiderstande spurgebundener Fahrzeuge, ZEV - Glasers Annalen 96 , 166-171, 1972.
B. R. Rockenfelt, Fahrzeiten- und Zugfahrtrechnungen bei der Deutschen Bundesbahn, in: Elsners Taschenbuch der Eisenbahntechnik, Tetzlaff Verlag, Darmstadt, S. 255, 1983.
Bahnanlage
Als Bahnanlage bezeichnet man die Eisenbahn-Infrastruktur. Sie umfasst das Schienennetz, Gebäude und weitere technische Anlagen, die zum Betrieb einer Eisenbahn nötig sind.
Gleis und Unterbau
Beim herkömmlichen Gleis werden die Schienen in kurzen Abständen auf quer liegenden Schwellen befestigt. Die Befestigung erfolgt mit verschiedenen Systemen, z. B. Nägel oder Klemmen. Die Befestigung stellt die Spurweite sicher und verhindert ein Wandern der Schiene in Längsrichtung. Die Schwellen bestehen aus imprägniertem Holz oder in neuerer Bauweise aus Spannbeton. In geringerem Umfang werden Schwellen aus Stahl verwendet.
Der Gleisrost aus Schwellen und Schienen wird in einem Gleisbett (meist aus Schotter) gelagert, das die statischen und dynamischen Kräfte aufnimmt und in den Unterbau weiterleitet. Der Oberbau besteht aus dem Gleis und seiner Bettung. Ein moderner Oberbau (z. B. auf der Hochgeschwindigkeitsstrecke von Frankfurt am Main nach Köln) hat ein Gleisbett aus Beton, auf dem die Schienen mit Dämpfungselementen montiert sind. Diese Feste Fahrbahn genannte Bauweise erlaubt sehr hohe Geschwindigkeiten bei größerer Laufruhe.
Eisenbahnstrecken erlauben keine große Steigung und erfordern große Kurvenradien. Dafür ist besonders im Gebirge ein aufwändiger Unterbau mit Kunstbauten nötig. Viele Gebirgsstrecken sind wegen ihrer Brücken und Tunnels berühmt. Beispiele sind die Semmeringbahn in Österreich oder die Albulabahn und die Berninabahn in der Schweiz.
Wichtige Eisenbahnstrecken (Hauptbahnen) und solche mit einer großen Verkehrsdichte werden meistens zweigleisig gebaut. Auf mehrgleisigen Strecken können Eisenbahnzüge unterwegs kreuzen und mit Einschränkungen überholen, was auf eingleisigen Strecken nur in Bahnhöfen möglich ist.
Elektrifizierung
Elektrische Triebfahrzeuge benötigen eine Fahrstromversorgung. Der Strom wird meistens über eine Oberleitung über dem Gleis zugeführt, seltener (hauptsächlich bei U-Bahnen) über eine Stromschiene seitlich neben dem Gleis. Zum System der Stromversorgung gehören auch die Unterwerke, über die der Strom eingespeist wird. Größere Eisenbahngesellschaften betreiben auch eigene Kraftwerke und Übertragungsleitungen für Bahnstrom.
Bahnhöfe u.a.
„Bahnhöfe sind Bahnanlagen mit mindestens einer Weiche, wo Züge beginnen, enden, ausweichen oder wenden dürfen. Als Grenze zwischen den Bahnhöfen und der freien Strecke gelten im Allgemeinen die Einfahrsignale oder Trapeztafeln, sonst die Einfahrweichen.“
„Haltepunkte sind Bahnanlagen ohne Weiche, wo Züge planmäßig halten, beginnen oder enden dürfen.“
„Haltestellen sind Abzweigstellen oder Anschlussstellen, die mit einem Haltepunkt örtlich verbunden sind.“
(§ 4, Abs. 2 Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung)
Bahnbetrieb
Bahngesellschaft
Für den Bahnbetrieb, d. h. die sichere und pünktliche Durchführung von Zugfahrten, sind die Eisenbahngesellschaften zuständig. Bei den Bahngesellschaften unterscheidet man Staatsbahnen -- wo die Eisenbahn in Staatsbesitz ist -- von Privatbahnen. Traditionell werden die Züge meistens von der selben Gesellschaft wie die Infrastruktur betrieben. Seit dem Ende des 20. Jahrhunderts fordert die Politik in Europa eine Trennung der Organisationen in Infrastruktur und Verkehr, um einen diskriminierungsfreien Netzzugang zu gewährleisten.
Sicherheit
Die Technik der Schienenfahrzeuge hat viele Vorteile, birgt aber auch Gefahren. Eisenbahnzüge haben wegen der geringen Reibung einen langen Bremsweg. Wegen der Spurführung ist es unmöglich, einem anderen Zug oder einem Hindernis auf der Strecke auszuweichen. Neben frontalen und seitlichen Kollisionen (in der Fachsprache Gegenfahrt und Flankenfahrt) führen auch Entgleisungen zu Schaden. Dass die Bahn dennoch als sicheres Verkehrsmittel gilt und es nur selten zu Katastrophen im Schienenverkehr kommt, ist verschiedenen organisatorischen und technischen Maßnahmen zu verdanken.
Triebfahrzeuge und Bahnanlagen haben Sicherheits-Einrichtungen, die einen möglichst gefahrenfreien Betrieb gewährleisten sollen. Dazu gehören Eisenbahnsignale, Stellwerke und Zugsicherungssysteme, auf den Fahrzeugen die Bremsen und Sicherheitsfahrschaltungen.
Diese Systeme sind jedoch noch nicht länderübergreifend standardisiert. Daher muß an den Grenzen häufig noch die Lok mit den zugehörigen Sicherungseinrichtungen gewechselt werden. Das neue System ETCS soll ein europaweiter Standard zur Zuglenkung und -beeinflussung werden. Bevor jedoch ETCS die Sicherheit im Bahnbetrieb gewährleisten wird, werden die bewährten Systeme mit Blockabschnitten bzw. der Linienzugbeeinflussung verwendet.
Nachdem man sich vom Fahren auf Sicht in den Anfangsjahren der Bahnen verabschiedet hatte, wurde eine Strecke in Abschnitte unterteilt, sog. Streckenblöcke. Ein Streckenblock wird vor einfahrenden Zügen mit einem Signal geschützt. Auf Hochgeschwindigkeitsstrecken bzw. für Züge mit Regelgeschwindigkeiten von über 160 km/h wurde in Deutschland die Linienzugbeeinflussung eingeführt. Hierbei werden dem Triebfahrzeugführer Informationen über vor ihm verkehrende Züge per zwischen den Gleisen verlegten Datenkabeln auf eine Anzeige im Führerstand übermittelt.
Bahnübergänge, wo Straßen die Eisenbahn kreuzen, müssen ebenfalls gesichert werden, beispielsweise durch Schranken.
Bahnunfälle in der BRD
- 17.05.06 Bochum: S-Bahn entgleist. 10 Verletzte.
- 18.01.06 Bremen-Hannover: Güterzug mit Autotransportern entgleist. Millionenschaden. <a href="http://www.einsatzinfo112.de/bericht/show.php?id=1112">
- 14.11.05 Hamburg: Zusammenstoss zw. Diesellok und IC-Lok auf Betriebshof Langenfelde. <a href="http://www.thw-hamburg-nord.de/einsatz/141105/bericht.html">
- 21.11.05 Hildesheim: Diesellok entgleist und landet im Grünen. <a href="http://www.fotocommunity.de/pc/pc/cat/656/display/4491411">
Fahrplan
Das wichtigste Werkzeug im Bahnbetrieb ist der Fahrplan. Er wird so gestaltet, dass ein optimaler Betrieb möglich ist. Bei der Planung müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden: Kreuzungsmöglichkeiten in Bahnhöfen und auf der Strecke, die mögliche Höchstgeschwindigkeit des Zuges, Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zügen (gegeben durch den Abstand der Blocksignale auf der Strecke) und Anschlüsse zu anderen Zügen sowie weitere Abhängigkeiten (Zuggewicht, Zugkraft, Neigungen, Krümmungen, Mindestbremshundertstel, Bremswege usw.). Wesentlich für einen wirtschaftlichen Betrieb sind auch der optimale Einsatz von Fahrzeugen und Personal: sie können gleichzeitig nur an einem Ort sein, sollen aber nicht unnötig herumstehen. Ein guter Fahrplan enthält genügend, aber nicht zuviel Reserven, damit kleine Verspätungen nicht auf andere Züge übertragen werden.
Fahrgäste schätzen den Taktfahrplan, weil er mit seinem regelmäßigen Aufbau leicht zu merken ist. Für den Planer liegen die Vorteile im durchgängigen, symmetrischen System. Taktfahrpläne werden als Netzplan konstruiert.
Im Fahrplan werden Züge in verschiedene Zuggattungen eingeteilt, z. B. InterCity für Züge im Fernverkehr oder S-Bahn im städtischen Nahverkehr. Im internen Fahrplan für das Betriebspersonal sind auch Güterzüge und Leerfahrten enthalten.
Betrieb und Automatisierung
Der Disponent überwacht den Zugsverkehr, besonders, ob der Fahrplan eingehalten wird. Bei Störungen und Verspätungen kann er Maßnahmen anordnen, beispielsweise Zugkreuzungen zu einem anderen Bahnhof verlegen oder Züge vorzeitig wenden. Er entscheidet auch darüber, ob Anschlüsse abgewartet oder gebrochen werden. Die betrieblichen Entscheide werden vom Fahrdienstleiter umgesetzt, der im Stellwerk die Verantwortung trägt.
Das Einstellen des Fahrweges wurde in der Geschichte der Eisenbahn immer weiter zentralisiert und automatisiert. Stellwerke übernahmen die Bedienung der Weichen und Signale vor Ort. Mit dem Einsatz der Betriebsleittechnik können auch die Stellwerke ganzer Regionen fernbedient werden. Eine automatische Zuglenkung stellt Fahrstraßen anhand von elektronisch gespeicherten Fahrplandaten ein. Auch die Disposition wird durch Computersysteme unterstützt und weitgehend automatisiert.
Rechtliches
Deutschland
Eine Begriffsbestimmung für Eisenbahnen findet sich in § 2 des Allgemeinen Eisenbahngesetz (AEG) vom 27. Dezember 1993:
- „(1) Eisenbahnen sind öffentliche Einrichtungen oder privatrechtlich organisierte Unternehmen, die Eisenbahnverkehrsleistungen erbringen oder eine Eisenbahninfrastruktur betreiben.
- (2) Eisenbahnverkehrsleistungen sind die Beförderung von Personen oder Gütern auf einer Eisenbahninfrastruktur. Eisenbahnverkehrsunternehmen müssen in der Lage sein, die Zugförderung sicherzustellen. ...
- (3) Die Eisenbahninfrastruktur umfasst die Betriebsanlagen der Eisenbahnen einschließlich der Bahnstromfernleitungen.
- (3a) Betreiber der Schienenwege ist jedes Eisenbahninfrastrukturunternehmen, das den Betrieb, den Bau und die Unterhaltung der Schienenwege der Eisenbahn zum Gegenstand hat, mit Ausnahme der Schienenwege in Serviceeinrichtungen.“
Keine Eisenbahnen im Sinne dieses Gesetzes sind dabei „andere Schienenbahnen wie Magnetschwebebahnen, Straßenbahnen und die nach ihrer Bau- oder Betriebsweise ähnlichen Bahnen, Bergbahnen und sonstige Bahnen besonderer Bauart“ (§ 1 Abs. 1 S. 2 AEG).
Für den Betrieb regelspuriger öffentlicher Eisenbahnen wurde gemäß § 26 Abs. 1 AEG die Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) erlassen. Schmalspurbahnen unterliegen der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung für Schmalspurbahnen (ESBO). Darüber hinaus haben die Bundesländer für nichtöffentliche Eisenbahnen Verordnungen über den Bau und Betrieb von Anschlussbahnen (BOA bzw. EBOA) erlassen. Eine Vereinheitlichung von EBO/ESBO und BOA/EBOA wird angestrebt. Dabei gibt es das Problem der Bund-Länder-Zuständigkeiten.
Bei Eisenbahnen des Bundes sowie bei nichtbundeseigenen Eisenbahnen mit Sitz im Ausland übt das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) die Aufsicht aus. Für die nichtbundeseigenen Eisenbahnen mit Sitz in Deutschland sind die Länder zuständig; die meisten von ihnen haben die Eisenbahnaufsicht jedoch dem EBA übertragen.
Weitere Eisenbahn-Gesetze:
- Eisenbahn-Signalordnung (ESO)
- Eisenbahn-Verkehrsordnung (EVO)
- Landeseisenbahngesetze
Schweiz
Das schweizerische Eisenbahngesetz [1] definiert:
- „Eisenbahnen im Sinne dieses Gesetzes sind Unternehmungen, die nach ihrer Zweckbestimmung von jedermann zur Beförderung von Personen und Gütern benützt werden können und deren Fahrzeuge auf oder an Schienen laufen. Der Bundesrat entscheidet über die Unterstellung von Bahnanlagen unter dieses Gesetz.“ (Art. 1, Ziff. I)
- „Das schweizerische Eisenbahnnetz besteht aus Haupt- und Nebenbahnen. Hauptbahnen sind die normalspurigen Bahnen, die dem inländischen und internationalen Durchgangsverkehr dienen; Nebenbahnen sind die normalspurigen Bahnen, die in der Hauptsache nur dem Verkehr einer bestimmten Landesgegend dienen, ferner alle Schmalspurbahnen, Zahnradbahnen, Strassenbahnen und Standseilbahnen.“ (Art. 1, Ziff. II)
Siehe auch
Literatur
- Franz Czygan (Hrsg.): Die Eisenbahn in Wort und Bild: Grundzüge des praktischen Eisenbahnwesens nach neuestem Stand der eisenbahntechnischen Wissenschaft in leicht faßlicher Darstellung, Nordhausen, 1928 (2 Bände)
Weblinks
- Linkkatalog zum Thema Bahn bei curlie.org (ehemals DMOZ)