Bremse (Eisenbahn)

Bremsen bei der Eisenbahn und bei Bahnen allgemein haben grob betrachtet ähnliche Wirkprinzipien wie die gemeinhin bekannten Bremsenarten, sind aber systematisch anders aufgebaut.

Bremsen in der Frühzeit

In der Frühzeit der Eisenbahn wurde wie bei Straßenfahrzeugen mit Kurbeltrieben und Bremsklötzen gebremst. Allerdings wurden bereits damals nicht nur an der Lokomotive sondern auch zumindest am letzten Wagen, oder an mehreren oder auch allen Wagen eines Zuges von Hand gebremst. Die Wagen mit Bremse erkannte man damals an den hochgesetzten Bremserhäuschen an einem Wagenende.

Heutige Betriebserfordernisse

Die Erfordernisse für den heutigen Betrieb führen jedoch zu anderen technischen Systemen. Insbesondere sind bei Eisenbahn-Bremsen für den heutigen Betrieb folgende Anforderungen zu erfüllen:

• Kompatibilität mit den Bremssystemen anderer Bahnen,
• Verteilung der Bremskraft auf den ganzen Zug,
• Bremskraftregulierung nach Zuggewicht,
• hohe und kontiniuierlich vergfügbare Bremsleistung
• Auslösung der Bremse von jeder Stelle des Zuges
• automatische Bremsung bei Zugtrennungen oder Ausfall der Bremse.

Eine Besonderheit von Eisenbahnzügen ist, daß auch am Ende eines langen Zuges eine genau definierte Bremskraft erforderlich ist, um eine Stauchung oder ein Zerreissen eines längeren Zuges zu vermeiden. So dürfen etwa Schiebe-Lokomotiven nicht stärker bremsen als dies die Bremse der vorauslaufenden Wagen tun kann.

Luftdruckbremsen

Die erste Bremse, die diesen Anforderungen entgegenkan, war die 1875 erfundene Westinghouse-Luftdruckbremse. Diese Bremse befindet sich nicht nur an der Lokomotive sondern an allen Wagen eines Zuges. Sowohl die Bremsenergie-Lieferung als auch die Steuerung erfolgt hier über die Druckluftleitung, die von Wagen zu Wagen durchgekuppelt wird. Mit der Druckluft werden Kolben in Zylindern bewegt, die ihrerseits die Bremsklötze gegen die Radlaufflächen drücken und deren Bewegung bremsen.

Diese Bremse wird im Normalbetrieb von einem Führerbremsventil auf dem Triebfahrzeug betätigt. Sie spricht aber auch bei ungewollten Druckverlusten in der Hauptluftleitung an, zum Beispiel durch ein vom Reisenden betätigtes Notbremsventil oder einen geplatzten Luftschlauch.
Nachteilig war bei dieser Bremse, daß sie „einlösig“ war, das heißt, sie war nicht in der Wirkung „zurück“ regulierbar, sondern musste voll gelöst und dann wieder von neuem „vorwärts“ gestellt werden. Damit war auch gegeben, daß diese Bremse „erschöpfbar“ war, was beispielsweise bei Bergab-Fahrten gefährlich war.
Weiterentwicklungen führten in Deutschland 1918 zur Einführung der „mehrlösigen“ Kunze-Knorr-Güterzugbremsen, die später auch für Personenzüge varriiert verwendet wurde. Weitere Verbesserungen für den Betrieb und für die Wartung führten zur Hildebrand-Knorr-Bremse.

Die Scheibenbremse weist eine auf der Achse des Radsatzes befestigte mitlaufende Metallscheibe auf. Mit Druckluft werden an diese Scheibe beiderseits Bremsbacken angedrückt, die großflächig auf die Scheibe einwirken. Die Bremsscheiben bestehen meist aus zwei durch Stege verbundene Scheiben, damit zwischen den beiden Scheiben Luft zur Wärmeabführung durchstreichen kann.

Elektromagnetische und elektrische Bremsen

Mit dem Aufkommen elektrischer Zugbetriebe gab es auch elektromagnetische und elektrische Bremsen. Elektromagnetische Bremsen induzieren mit Elektromagneten Wirbelströme in den Schienen, die ihrerseits ein entgegengerichtetes Magnetfeld aufbauen, das daher bremsend wirkt. Diese Magnetschienen- oder Wirbelstrombremsen arbeiten berührungs- und daher verschleissfrei und werden z.B. beim ICE eingesetzt. Die Nutzung magnetischer Bremsen bedarf allerdings einiger Vorkehrungen, denn sie kann die Signaltechnik beeinflussen, weswegen deren elektrischen Einrichtungen abgeschirmt werden müssen. Zudem erwärmen sich die Schienen durch den Bremsvorgang, dabei werden vor allem Holzschwellen von Gleisen in Mitleidenschaft gezogen.

Bei den rein „elektrischen“ Bremsen wird der Elektromotor in den Generatorbetrieb umgeschaltet. Die dabei erzeugte „Abfallenergie“ wurde zunächst in Akkumulatoren für Hilfsbetriebe gesammelt oder in Bremswiderständen „vernichtet“ bzw. in Wärme umgesetzt. Elektrische Lokomotiven verfügten zur Wärmeableitung extra über voluminöse „Bremslüfter“. Bei Zahnrad-Bergbahnen wird der „Bremsstrom“ in die Heizkörper in den Personenabteilen geleitet.
Später wurde die Bremsenergie in die elektrische Fahrleitung zurückgespeist. Die Strom-Umrichtertechnik für den Betrieb von Drehstrommotoren am einphasigen Bahnstromnetz verbesserten die Möglichkeiten zur Nutzung elektrischen Motor- oder Netz-Bremse weiter.

Weblinks: http://www.bremsenbude.de/