Magnetschienenbremse

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Magnetschienenbremse, rot eingefärbt, an einem Itino D2 von Bombardier Transportation
Magnetschienenbremse im Laufdrehgestell eines ICE 1
Ausgebaute Magnetschienenbremse eines Desiros

Eine Magnetschienenbremse (abgekürzt Mg) ist eine Bremse für Schienenfahrzeuge. Sie besteht aus eisernen Schleifschuhen mit eingebauten Elektromagneten. Bei Stromdurchfluss durch den Elektromagneten wird der Schleifschuh an die Schiene gezogen. Zwischen der Schiene und dem daraufgepressten und sich mit dem Fahrzeug vorwärtsbewegenden Schleifschuh entsteht Reibung, die die kinetische Energie der Bewegung in Wärme umwandelt (Dissipation) bis die Bewegungsenergie verbraucht ist oder die Bremse deaktiviert wird.

Zusätzlich tritt eine Wirbelstrominduktion in der Schiene auf, die eine der Bewegung entgegenwirkende Kraft erzeugt. Da die Reibungskräfte mit sinkender Geschwindigkeit zu- und die Wirbelstromkräfte abnehmen, wirkt die Bremse im Vergleich zu einer Radbremse mit metallenen Bremsklötzen im gesamten Bereich relativ linear.

Verwendung bei Vollbahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Vollbahnen sind die Magnetschienenbremsen im Ruhezustand verhältnismäßig weit von der Schiene entfernt; die Deutsche Bahn schreibt beispielsweise einen Abstand von mindestens 5,5 cm vor.[1] Ansonsten können Interferenzen mit Gleisschaltmitteln auftreten.[2] In Deutschland dürfen Fahrzeuge mit einer im nicht aktivierten Zustand weniger als 40 mm von der Schienenoberkante entfernten Magnetschienenbremse an einem der ersten beiden Drehgestelle nicht als führendes Fahrzeug eingesetzt werden, wenn Bahnübergänge mit einer Sicherungsanlage der Bauform EBÜT 80 und Radsensoren der Typen Magnetschienenkontakt Siemens, Siemens RSS (RSE 45 mit ARS2/ARS4) oder Frauscher RSR122 befahren werden sollen.[3] Daher müssen die Bremsschuhe bei der Aktivierung pneumatisch abgesenkt werden; erst auf den letzten Millimetern zieht sich der Bremsschuh magnetisch selbst an die Schiene. Magnetschienenbremsen müssen auch im Falle eines Fahrleitungsausfalls sicher funktionieren. Das Bremssystem ist daher so auszulegen, dass im Falle eines Stromausfalls zu jeder Zeit eine Versorgung aus den Batterien des Fahrzeugs gewährleistet ist.

Gemäß den Bremstafeln der Deutschen Bahn sind für Fahrten bei einem Vorsignalabstand von 1000 Metern bei punktförmiger Zugbeeinflussung (PZB)

erforderlich. Mehr als etwa 170 Bremshundertstel sind für Fahrzeuge im internationalen Verkehr mit haftwertabhängigen Radsatz-Bremsen (z. B. Klotzbremse, Scheibenbremse oder elektromotorische Bremse) nicht zugelassen. Bei noch höherer Beanspruchung besteht die Gefahr des übermäßigen Ansprechens der Gleitschutzanlage.

Die Magnetschienenbremse wirkt direkt auf die Schiene und ist vom Haftreibwert zwischen Rad und Schiene unabhängig. Sie wird daher in Deutschland bei allen Wagen und Triebzügen eingesetzt, die PZB-geführt für Geschwindigkeiten über 140 km/h zugelassen sind. Bei Wagen lokbespannter Züge und Fernverkehrszügen wird die Magnetschienenbremse unterhalb einer Geschwindigkeit von 50 km/h[4] aufgrund der hohen Bremskräfte und zur Schonung von Weichenstraßen, die meist nur mit 40 km/h befahren werden dürfen, ausgeschaltet. In Deutschland darf die Magnetschienenbremse weder als Betriebs- noch als Feststellbremse verwendet werden.[5]

Lediglich der für 330 km/h zugelassene ICE 3 verfügt als einziger schnell fahrender Serienzug der Deutschen Bahn über Wirbelstrom- statt Magnetschienenbremsen.[6] Dieses Bremssystem ist verschleißfrei und leistungsfähiger als eine Magnetschienenbremse.

Verwendung bei Straßenbahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Magnetschienenbremse am Drehgestell einer Straßenbahn

Straßenabhängige Straßenbahnen müssen in Deutschland seit dem 1. Januar 1960 generell mit einer vom Kraftschluß zwischen Rad und Schiene unabhängigen Bremse ausgerüstet sein,[7] was üblicherweise durch Magnetschienenbremsen erreicht wird, um im Falle einer Gefahrenbremsung die vorgeschriebene Bremsverzögerung von bis zu 2,73 m/s2 zu liefern, damit die im Straßenverkehr notwendigen kurzen Bremswege auch bei rutschigen Schienen gewährleistet bleiben. Nach den technischen Regeln zur BOStrab muss mit dieser Bremse eine Verzögerung von (je nach Geschwindigkeit) mindestens 0,3 m/s2 bis 0,4 m/s2 erreicht werden.[8] Nicht der Passagierbeförderung dienende Straßenbahnfahrzeuge sind von dieser Regelung ausgenommen, dürfen dafür aber nur mit einer verringerten Höchstgeschwindigkeit verkehren.

Anders als bei Vollbahnen sind die Magnetschienenbremsen bei Straßenbahnen sehr nah an der Schiene montiert (0,8 bis 1,2 cm Abstand) und brauchen daher in der Regel keine pneumatische Absenkvorrichtung.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Ergänzungsregelung Nr. B 012 für die technische Gestaltung der Magnetschienenbremse in Schienenfahrzeugen – Stand: Rev. 5.4, 22.05.2012. In: Ergänzungsregelungen zur Bremse. Nr. 12. Eisenbahn-Bundesamt, 22. Mai 2012 (eba.bund.de [PDF; 1,8 MiB]).
  • Bekanntgabe 07 - AK EMV: Vorgaben für die Anordnung des PZB-Fahrzeugmagneten in Drehgestellen mit Magnetschienenbremsen (Ausgabe 1.0 vom 07.09.2016) (= Fachmitteilung. Nr. 24/2016). Eisenbahn-Bundesamt, 7. September 2016 (eba.bund.de [PDF; 193 KiB]).

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Martin Karr: Mehrsystemkonzepte der Schienenbahnen in Europa. Kapitel 2.2 Lichtraum und Bahnsteigprofile. 1998, abgerufen am 17. Februar 2017.
  2. Martin Karr: Mehrsystemkonzepte der Schienenbahnen in Europa. Kapitel 3.4 Karlsruhe - Projekt II, Abschnitt Sicherheitssystem und EMV (Elektro-Magnetische Verträglichkeit). 1998, abgerufen am 17. Februar 2017.
  3. Ril 810.0200A02 Abschnitt 6 Absatz 2
  4. Ril 915.0101 Abschnitt 4 „Arten der Bremsungen, Bremsungen mit zusätzlichen Bremsausrüstungen“ Absatz 10 (Stand 2006–2009)
  5. Ril 810.0200A02 Abschnitt 6 Absatz 3
  6. Erläuterung zu Ril 810.0200A02 Abschnitt 5 Absatz 2
  7. BOStrab § 36 Absatz 6 Punkt 1
  8. Udo Stahlberg: Technische Regeln für die Bemessung und Prüfung der Bremsen von Fahrzeugen nach der Verordnung über den Bau und Betrieb der Straßenbahnen (BOStrab) – Technische Regeln Bremsen – (TR Br). Länderfachausschuss für Stadtbahnen und andere spurgebundene Ortsverkehrssysteme (LSO), 19. Dezember 2008, Anhang 2B, Tabelle 3 Grenzwerte für die Auslegung der vom Kraftschluss Rad/Schiene unabhängigen Bremsung (Schienenbremsen), S. 36.