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Hochgeschwindigkeitsverkehr


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Als Eisenbahn - Hochgeschwindigkeitsverkehr bezeichnet man das fahrplanmäßige Verkehren von Zügen mit Spitzengeschwindigkeiten von deutlich über 200 Als Schwelle wird gerne eine Geschwindigkeit von oder 230 km/h angesetzt.

Inhaltsverzeichnis

Grundlagen

Um Hochgeschwindigkeitsverkehr zu ermöglichen müssen nicht eine sondern alle Komponenten des Systems Eisenbahn angepasst werden. Das heißt: Es wird ein Hochgeschwindigkeitszug benötigt der auf einer Schnellfahrstrecke fährt dabei (üblicherweise) von einem linienförmigen Zugbeeinflussungssystem gedeckt wird.

Hochgeschwindigkeitszüge

Das Rollmaterial für den Hochgeschwindigkeitsverkehr wird elektrisch betrieben. Diesel- oder Gasturbinentriebfahrzeuge wurden des erprobt sind in Zukunft vielleicht im Kommen bilden aber die große Ausnahme.

Um hohe Geschwindigkeiten zu erreichen wird große Leistung (nahe 10.000 kW) installiert und Zug gleichzeitig so leicht wie möglich gebaut Leichtbau ). Ersteres ist durch heutige Leistungselektronik und ( Frequenzumrichter Drehstromasynchronmotoren ) leichter geworden als früher letzteres erfordert Bauweisen und Verfahren aus der Luft- und (Beispiel: Der "Rumpf" eines ICE ist wie der eines Flugzeugs ein Leichtmetall-Rohrprofil mit bündig eingeklebten Fensterscheiben.)

Die für ihre Masse äußerst stark Züge sind so auch in der Lage größere Steigungen zu überwinden als herkömmliche Züge. Schnellfahrstrecken können so freier trassiert werden was einzusparen hilft. Allerdings muss die Leistung auch und selbst bei höchsten Geschwindigkeiten sicher übertragen was neben speziellen Schnellfahr-Oberleitungen (siehe unten) auch Stromabnehmer bedeutet die aerodynamisch und möglichst leicht sind. Deutsche ICE entnehmen ihren Fahrstrom über Stromabnehmer (an jedem Ende des Zuges einer) Vorkehrungen erfordert damit die Fahrdrahtschwingungen die vom Bügel ausgehen den hinteren nicht stören.

Um die Steigfähigkeit zu gewährleisten und hohen Leistungen überhaupt auf die Schiene zu werden meist mehr angetriebene Achsen vorgesehen als vier eines herkömmlichen elektrischen Zuges (Ausnahme ist der ICE 2 wenn die Halbzüge geteilt Man baut also einen Triebkopfzug der an Enden je 4-6 angetriebene Achsen hat oder einen Triebzug mit Allachsantrieb in allen ( Shinkansen ) oder in jedem zweiten (ICE 3)

Gute Aerodynamik spielt eine weitere wichtige Rolle; die der Züge wird möglichst glatt die Wagenübergänge fugenlos vorgesehen. Die Zugenden werden im Windkanal wobei Design und Marketing eine wichtige Rolle spielen da Hochgeschwindigkeitszüge als Aushängeschild des jeweiligen Betreiberkonzerns gelten.

Fast am wichtigsten jedoch ist das Laufwerk . Es gibt Hochgeschwindigkeitszüge mit Jacobs-Drehgestellen oder herkömmlichen Drehgestellen ; beide Bauweisen haben Vor- und Nachteile. jedem Fall muss das Laufwerk geringe ungefederte aufweisen und sehr gut abgefedert sein. Heute fast ausnahmslos Luftfederung eingesetzt auch kommen Schlingerdämpfer Einsatz.

Um den Sicherheitsanforderungen zu genügen sind auch exzellente Bremsen erforderlich. Elektrisches Bremsen (mit Widerständen und/oder an den Antriebsachsen wird ergänzt durch Scheibenbremsen Magnetschienenbremsen und in letzter Zeit auch Wirbelstrombremsen .

All dies zusammen ermöglicht Hochgeschwindigkeitszügen heute weit jenseits aller Fahrpläne (über 400 km/h).

Schnellfahrstrecken

An die entsprechenden Hochgeschwindigkeitsstrecken werden ebenfalls Anforderungen gestellt. Die Trassierung muss weite Kurvenradien gegebenenfalls mit kühnen Überhöhungen; der Oberbau muss Dauer- und Spitzenbelastungen sowie den Vibrationen dabei stets standhalten. Alle Kreuzungen des Bahnkörpers sind Brücken oder Unterführungen auszuführen; in manchen Ländern Schnellfahrtrassen auch eingezäunt. Weite Tunnelmündungen Tunnels in und oft auch vergrößerte Gleismittenabstände sollen die beim Einfahren in Tunnels und bei Zugbegegnungen helfen.

Äußerst schwer ausgeführter Schotteroberbau hat sich über Jahrzehnte bewährt. In jüngster Zeit geht zumindest in Deutschland zum Bau von Schnellfahrstrecken fester Fahrbahn über wo kein Schotter-Schwellen-System sondern Betonfahrbahn mit Dämpfungselementen die Schienen trägt. Dies Wartungskosten für Schwellen und Schotter. Auch wird Risiko das durch die Aufwirbelung von durch Belastungen zerkleinertem Schotter entsteht verringert.

Zur Schnellfahrstrecke gehört auch die entsprechende Es werden Fahrdrähte aus einer speziellen Legierung die den elektrischen Kontakt verbessert und Funkenflug Die Fahrleitung wird besonders stark abgespannt um zu dämpfen und die Fahrdrahthebung zu minimieren. müssen auf Schnellfahrstrecken auch größere Oberströme möglich als auf normalen elektrifizierten Strecken wozu die und Unterwerke entsprechend ausgelegt sein müssen.

Linienförmige Zugbeeinflussung

Bei den langen Betriebs- (ca. 7000 und Schnellbremswegen (über 3000 m) moderner Hochgeschwindigkeitszüge das traditionelle Signalsystem zur Zugdeckung nicht mehr da die Blockabstände und Durchrutschwege immens lang müssten. Andererseits ist auf Schnellfahrstrecken oft eine kurze Zugfolge gefordert.

Ausweg aus dem Dilemma ist es Züge nicht punktuell an der Strecke durch zum Halten oder Langsamfahren zu beeinflussen sondern Kontakt mit ihnen zu halten. Üblicherweise werden Linienleiter entlang der Strecke benutzt die auf Zugantenne einwirken und somit eine Art Drahtfunkverbindung dem Zug und einer Leitstelle errichtet.

Übertragen werden z.B. Ort und Art bevorstehenden Geschwindigkeitsänderungen ("in 10 km anhalten"; "in m auf 230 km/h abbremsen"). Die Position Zugantenne am Linienleiter dient der Zugortung. Auch gibt es heute generell noch feste Blockabschnitte.

Als angenehmer Nebeneffekt verhindert die linienförmige abrupte Bremsmanöver und das für die Fahrgäste Halten in stark überhöhten Kurven.

Geschichte

Schnellfahrversuche mit Dampf- und Elektrolokomotiven hatten schon vor dem ersten Weltkrieg gezeigt dass Geschwindigkeiten nahe oder sogar 200 km/h bewältigbar sind - und dies einer Zeit da die schnellsten fahrplanmäßigen Züge mit über 100 km/h unterwegs waren.

Verschiedene weitere Rekorde führten jedoch zu praktischen Umsetzung; zwar gab es in Deutschland vor Kriegsausbruch den Ansatz zu einem Netz Schnelltriebwagen-Verbindungen (siehe auch Fliegender Hamburger ) hier kann jedoch von Hochgeschwindigkeitsverkehr noch die Rede sein da sich die Geschwindigkeiten die 170 km/h bewegten selten darüber.

Zum Mutterland des Hochgeschwindigkeitsverkehrs wurde Japan wo in den 1960er Jahren die Shinkansen -Züge in engem Takt zu verkehren begannen.

In der restlichen Welt vergingen noch zwei Jahrzehnte in denen man sich mehr weniger fruchtlos mit Einschienenbahnen Magnetschwebebahnen Luftkissenschwebebahnen Kabinenbahnen und anderen "Science-Fiction"-Transportsystemen beschäftigte und Autobahnen baute bis erkannt wurde dass Hochgeschwindigkeitsverkehr sinnvoll sein könnte.

Zum Aufbruch in eine neue Ära der Start des TGV 1981 . Zu diesem Zeitpunkt war auch in wo es bereits seit 1971 planmäßige InterCity -Züge mit 200 km/h Spitzengeschwindigkeit gab die regelrechte Schnellfahrstrecke Hannover - Würzburg in Bau. 1991 nahm der ICE den Betrieb auf.

Heute fahren Dutzende verschiedener Typen von auf der ganzen Welt auf Tausenden von an Schnellfahrstrecke. Die Zeichen stehen auch über Jahre nach Beginn der Geschichte der schnellen immer noch auf fast ungebremster Expansion; in allen entwickelten Ländern und zahlreichen Schwellenstaaten gibt zur Zeit Streckeneubauten -ausbauten oder Planungen dafür.

Zukunft

Die Zukunft des Hochgeschwindigkeitsverkehrs ist einerseits durch einen Boom von Neubau- und Ausbaustrecken scheint unter anderem den USA eine Renaissance des Schienenpersonenfernverkehrs einzutragen) andererseits das Bemühen größere Teile des Netzes schneller befahren ohne notwendigerweise Strecken komplett neu oder Auch der Trend zur Geschwindigkeitssteigerung scheint sich fortzusetzen; Losraddrehgestelle mit Innenfederung also keinerlei ungefederter außer den Rädern sind im Gespräch mit sich Geschwindigkeiten um 400 km/h die bisher bei Rekordversuchen erreicht wurden im Planbetrieb sicher ließen.

Die Zukunft in der Fahrzeugtechnik ist die aktive Regelung. Aktiv geregelte Stromabnehmer sollen Geschwindigkeiten auch auf Strecken ohne Schnellfahroberleitung ermöglichen gelenkte Drehgestelle die Belastungen für Rollmaterial und senken; das gleiche Ziel haben aktiv gesteuerte Im weitesten Sinne kann man auch die Neigetechnik hierunter zählen.

Die erwähnte Entwicklung in den USA ebenfalls mit möglichst geringen Investitionen auszukommen also möglich ganz ohne Elektrifizierung. Unter anderem ist der Einsatz von gasturbinenbetriebenen Zügen geplant. Entsprechende Versuche sind schon gescheitert; man darf hier also skeptisch sein.

Zunehmend mehrsystemfähige Züge auf einem zunehmend europäischen Schnellfahrnetz sind die Zukunft Europas. Ein Zugbeeinflussungssystem das ETCS mag hier auch endlich das Fahren Blockabstand durch das Fahren im Bremswegabstand ersetzen damit die Streckenkapazitäten unübersehbar steigern.



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