Masse-Feder-System (Bahntechnik)

Fertiggestelltes Gleis auf einem Masse-Feder-System (U-Bahn-Linie 3 in Nürnberg)

Aufbau des Masse-Feder-Systems im Bauzustand (U-Bahn-Linie 3 in Nürnberg)

Masse-Feder-System ist ein bautechnisches Verfahren, mit dem die Übertragung von Erschütterungen, die von Eisenbahnfahrzeugen ausgehen (Körperschall), verringert wird. Es wird bevorzugt bei Eisenbahntunneln in bebauten Gebieten angewendet.

Bauweise

Elastische Elemente werden zwischen der Oberbaukonstruktion (Gleise und Platte fester Fahrbahn bzw. Schottertrog mit zwischengeschaltetem Schotter) und dem Tunnelbauwerk (Tunnelsohle) eingebracht. Die elastischen Elemente bewirken eine teilweise schwingungstechnische Entkopplung zwischen dem Oberbau und dem Untergrund. Als Federsysteme können sowohl Schraubenfedern als auch Elastomerblöcke oder Elastomerstreifen verwendet werden.

Wirkungsweise

Physikalisch gesehen bewirkt die große träge Masse des Fahrbahntroges (Schottertrog oder feste Fahrbahn) im Zusammenspiel mit den elastischen Elementen (Feder) eine Schwingungsisolierung. Dies ist der Grund für die Namensgebung Masse-Feder-System. Entscheidend für die Wirksamkeit ist die genaue Abstimmung zwischen Masse und Steifigkeit des Fahrbahntroges einerseits und der Federdynamik der elastischen Elemente andererseits. Die Wirkungsweise dieses Systems wird daher auch als Massenkraftkompensation bezeichnet.

Geschichte

Soweit bekannt, erfolgte der erstmalige Einsatz am Praterstern in Wien (Patent von Dipl.-Ing. Dr. techn. Otto Gruber, Wien, 1957). Im Laufe der Zeit wurden verschiedene Varianten solcher Systeme entwickelt, um die Übertragung von Schwingungen auf die Umgebung zu minimieren. Im Erschütterungsschutz bei unterirdischen Verkehrsanlagen stellen Masse-Feder-Systeme seit den 1970er Jahren bei leichten U- und S-Bahnen und seit den 1980er Jahren für die Vollbahnen anerkannte Regeln der Technik dar. Anwendungen auf offenen Strecken sind bisher die Ausnahme.

Beispielhafte Einbauorte

• City-Tunnel Leipzig 2009 (Sachsen)
• Nord-Süd-Tunnel Fernbahn Berlin 2006
• S-Bahn-Tunnel Dortmund-Lütgendortmund (Nordrhein-Westfalen)
• Stadtbahn Köln (Neubautunnel 2004, aber auch Sanierung oberirdischer Stadtbahnstrecken) (Nordrhein-Westfalen)
• S-Bahn-Tunnel München-Unterföhring (Bayern)
• Zammer Tunnel bei Landeck (Tirol, Österreich)
• Straßenbahngleise über dem Shopville am Bahnhofsplatz Zürich (Kanton Zürich, Schweiz)
• Hasenbergtunnel Verbindungsbahn Stuttgart (Baden-Württemberg)
• Stadtbahn Heidelberg-Kirchheim, Weichenlagerung im Ortskern von Kirchheim (Baden-Württemberg)
• Tram Basel, im Bereich Stadtcasino (Kanton Basel-Stadt, Schweiz)
• Katzenbergtunnel Rheintalbahn (Baden-Württemberg)
• Kaiser-Wilhelm-Tunnel, neue Röhre, in einem Teilabschnitt bei Cochem, Inbetriebnahme voraussichtlich 2015 (Rheinland-Pfalz)
• Bochum-Langendreer, Straßenbahn-Linien 302, 310, Kreuzungsbereich Haupt-/Ober-/Unterstraße, Inbetriebnahme voraussichtlich 2017 (Nordrhein-Westfalen)

Weblinks

• Daten zur Festen Fahrbahn und dem Masse-Feder-System am Beispiel City-Tunnel Leipzig auf citytunnelleipzig.info