Steilstrecke

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Eine Steilstrecke ist ein stark geneigter Abschnitt einer Eisenbahnstrecke, der ausschließlich gemäß Steilstreckenvorschrift mit besonderen Sicherheitsvorkehrungen von speziell zugelassenen Triebfahrzeugen im Reibungs-Betrieb befahren wird (→ Adhäsionsbahn).

Begriff und Abgrenzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die 116 ‰ steile Pöstlingbergbahn in der oberösterreichen Stadt Linz gilt als die steilste Adhäsionsbahn.

In Deutschland gelten Hauptbahnen mit einer maßgebenden Neigung von mehr als 1:40 (25 ‰) und Nebenbahnen mit einer Neigung über 1:25 (40 ‰) als Steilstrecke. Für Strecken mit einer maßgebenden Neigung von mehr als 40 ‰ gilt die Steilstreckenvorschrift oder vergleichbare Richtlinien. Für Zahnradbahnen, die per Definition keine Steilstrecken sind, gelten andere Vorschriften. Die Neigung wird mithilfe der Gradiente berechnet.

Die Triebfahrzeuge von Zügen, die eine Steilstrecke befahren, müssen „steilstreckentauglich“, das heißt mit besonderer Ausrüstung versehen sein. Überschreitet die Streckenneigung eine obere Grenze, so ist ein wirtschaftlicher und sicherer Reibungsbetrieb nicht mehr möglich, sodass die Übertragung der Zug- und Bremskräfte entweder durch spezielle Maßnahmen (früher etwa Fell’sches System, neu Linearmotor-Booster) verstärkt oder vom Adhäsions- zum Zahnradbetrieb übergegangen werden muss. Wo diese Grenze genau anzusetzen ist, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Triebfahrzeuge neuerer Bauart vermögen größere Neigungen zu bewältigen als älteres Rollmaterial, sodass bestehende Zahnradbahnen in einzelnen Fällen in Steilstrecken mit Adhäsionsbetrieb umgebaut werden können (Z. B. Strecke St. Gallen–Appenzell).

Wegen den 50-‰-Rampen der Schweizerischen Südostbahn verkehrt der Voralpen-Express seit dem Fahr­plan­jahr 2014 in Sandwichtraktion.

Das Schweizer Eisenbahnrecht kennt den Begriff Steilstrecke nicht. Streckenabschnitte, für die wegen des Gefälles und dessen Länge besondere Vorschriften gelten, werden als starke Gefälle bezeichnet.[1] Elektrische Triebfahrzeuge, die ein starkes Gefälle der Kategorie A befahren, benötigen eine elektrische Bremse. Bei Kategorie B ist ohne elektrische Bremse ein Mindestbremsverhältnis von 75 % erforderlich und das Gesamtgewicht der gebremsten Wagen muss mindestens so groß sein wie das aller Triebfahrzeuge.[2] Bei schmalspurigen Strecken ist die Neigung im Normalfall auf 40 ‰ begrenzt. Größere Neigungen sind nur in besonderen Verhältnissen unter bestimmten Bedingungen zulässig. Bei Straßenbahnen beträgt der maximale Grenzwert 70 ‰ und darf bei Neubaustrecken in keinem Fall überschritten werden.[3] Triebfahrzeuge auf Normal- und Schmalspurstrecken mit mehr als 60 ‰ Neigung benötigen eine Magnetschienenbremse oder eine Wirbelstromschienenbremse.[4]

Sicherheitsvorkehrungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bremseinrichtungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für die Zulassung eines Triebfahrzeugs für den Steilstreckenbetrieb sind i. d. R. drei voneinander unabhängig wirkende Bremssysteme erforderlich. Steilstreckentaugliche Triebfahrzeuge verfügen daher über eine besondere Bremsausrüstung: Bei Dampflokomotiven ist das meist die Riggenbach-Gegendruckbremse, bei Verbrennungslokomotiven eine Motorbremse oder eine hydrodynamische Bremse und bei Elektrolokomotiven eine Widerstandsbremse oder eine Rekuperationsbremse.

Betriebsvorschriften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schwere Züge mit zu geringer Leis­tung der elektrischen Bremse werden in der Schweiz mit der Säge­zahn­methode gebremst. Güterzug auf der Lötschberg-Südrampe mit SBB Re 6/6 und Re 4/4 II in Vielfachsteuerung.

Auf Strecken, die nach der Steilstreckenvorschrift betrieben werden, darf nur besonders eingewiesenes Personal eingesetzt werden. Es gibt Besonderheiten bei der Bremsprobe, der Bremsberechnung und bei der Durchführung von Bauarbeiten an der Steilstrecke.

Bei einzelnen Strecken sind oder waren weitere Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, z. B. dass die Lok immer auf der Talseite stehen muss und die bergwärts verkehrenden Züge geschoben werden; bei Dampfloks war es vielerorts Vorschrift, mit dem Schornstein bergwärts zu fahren, damit die Feuerbüchse immer vom Wasser umspült wird. Bei einigen Strecken war auch eine zusätzliche Nachschau der Bremsanlage der eingesetzten Fahrzeuge üblich.

Wenn in der Schweiz bei Gefällfahrten die elektrische Bremse des Triebfahrzeugs zum Einhalten der Geschwindigkeit nicht ausreicht, wird die Sägezahnmethode angewendet. Dabei wird mit der automatischen Druckluftbremse zunächst 60 Sekunden stark abgebremst, anschließend wird die Bremse mindestens 90 Sekunden lang gelöst. Beim Erreichen der erlaubten Geschwindigkeit wird eine weitere Bremsung von 60 Sekunden Dauer ausgelöst. So wird eine thermische Überbeanspruchung der Bremsen und ein Erschöpfen der Bremse vermieden.[5]

Geschichtliche Entwicklung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptbahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für den Einsatz auf steilen Haupt­bahnen entwickelten die Preußischen Staatseisenbahnen die Baureihe T 20. Die Maschine 95 027 wartet auf ihren Einsatz auf der Rübelandbahn. Da­hinter die 95 6676, die ab 1920 die Zahnradlokomotiven auf der Rübe­land­bahn ablöste.

Das in Großbritannien verbreitete System der schiefen Ebenen, bei denen die Wagen mit stationären Dampfmaschinen bergwärts gezogen wurden, setzte sich in Deutschland nicht durch, nur die Steilrampe Erkrath–Hochdahl und die Ronheider Rampe wurden gebaut, beide wurden nach wenigen Jahren auf den Betrieb mit normalen Loks umgestellt.[6] Bei Neuenmarkt war ebenfalls eine Schiefe Ebene für den Betrieb mit stationären Dampfmaschinen geplant, wurde aber nicht realisiert. Man baute stattdessen eine Rampe mit gleichmäßiger Neigung. Die Züge erhielten Vorspann durch besondere Maschinen und mussten daher trotz der Steigung nicht geteilt werden. In den folgenden Jahren entstanden auch an anderen Hauptbahnen ähnliche Anlagen. Wegen der aufwendigen Betriebsführung versuchte man im Rahmen der topographischen Situation mit wenigen möglichst kurzen Rampen auszukommen und arbeitete im übrigen Streckennetz mit wesentlich geringeren Neigungen. Bei späteren Bahnbauten – erstmals bei der Schwarzwaldbahn – wurden die Strecken mit Schleifen und Kehrtunnels künstlich verlängert und damit Neigungen ermöglicht, die auch ohne den aufwendigen Rampenbetrieb bewältigt werden konnten.

Am Fuß der Rampen entstanden Bahnhöfe mit besonderen Gleisen zum Ansetzen der Schiebelokomotiven und zum Einstellen der Bremswagen, die vor Einführung der Druckluftbremse benötigt wurden, in die Züge. Zur Versorgung der Lokomotiven vor der Bergfahrt entstanden am gleichen Ort Lokstationen oder Bahnbetriebswerke. Der Bau dieser Bahnhöfe erfolgte nach betrieblichen Erfordernissen oft an vorher unbedeutenden Dörfern, die im Lauf der Jahre zu Eisenbahnerstädten mit hervorragenden Verkehrsverbindungen wurden, denn zum Ansetzen der Schiebelokomotive mussten auch Schnellzüge halten.

Die betrieblichen Erschwernisse und die Einschränkung der Durchlassfähigkeit der Steilstrecken führten früh zu einem zweigleisigen Ausbau. Technische Neuerungen führten zu weiteren Kapazitätssteigerungen. Telegraphie und Streckenblock und der Bau von Blockstellen waren im 19. Jahrhundert Meilensteine dieser Entwicklung. Im 20. Jahrhundert konnten mit der Verbreitung der Druckluftbremse die Zuglängen stark erhöht werden. Vor dem Ersten Weltkrieg wurden in Preußen mit der T 20 und in Bayern mit der Gt 2×4/4 spezielle Lokomotiven insbesondere für den Einsatz auf der Frankenwaldbahn und der Spessartrampe gebaut, die den gestiegenen Anforderungen im Schubdienst gewachsen waren. Beide Baureihen wurden von der Deutschen Reichsbahn als Baureihe 95 und Baureihe 96 übernommen.

Ende der 30er Jahre verkehrten erstmals Schnelltriebwagen, die ohne zeitraubendes Nachschieben über die Steilstrecke verkehren konnten, und noch vor dem Zweiten Weltkrieg wurde mit der Elektrifizierung der Rampen begonnen.

Da der elektrische Betrieb enorme Vorteile bot, wurde schon bald nach Kriegsende die Elektrifizierung forciert. Auf den Betrieb der Rampen hatte das nachhaltige Auswirkungen. Reisezüge brauchten keine Schiebelokomotive mehr, fuhren ohne Halt über die Rampe, und die elektrischen Lokomotiven waren nicht mehr vor Ort stationiert. Damit verloren die Bahnhöfe und Bahnbetriebswerke im Bereich der Rampen viel von ihrer Bedeutung oder verschwanden ganz. Im Schubdienst waren meist Lokomotiven der Baureihen E 93 (193), E 94 (194) und später E 50 (150) anzutreffen. Mit dem Einsatz moderner Stellwerkstechnik konnte nochmals eine Steigerung der Kapazität erreicht werden. Heute entwickeln sich die Bedürfnisse des Personen- und des Güterverkehrs in unterschiedliche Richtungen. Im Güterverkehr geht die Tendenz heute dahin, den Rampenbetrieb aufzugeben und durch neu trassierte Strecken mit langen Basistunneln zu ersetzen oder die Züge über andere Strecken zu leiten.

Eine besondere Entwicklung durchlief die Höllentalbahn von Freiburg im Breisgau nach Neustadt im Schwarzwald. Sie wurde als Nebenbahn mit Zahnradbetrieb zwischen Hirschsprung und Hinterzarten gebaut. Im Zuge der Verlängerung nach Donaueschingen wurde die Bahn ab 1902 als Vollbahn betrieben. Damit wurde die Höllentalbahn zur steilsten Hauptbahn in Deutschland. Dies hatte zunächst vor allem betriebliche Auswirkungen. Erst in den folgenden Jahrzehnten wurde die Bahn ausgebaut und abschnittsweise neu trassiert. Der Zahnradbetrieb wurde mit den speziell für diese Strecke konstruierten Loks der DR-Baureihe 85 abgelöst, wenige Jahre später folgte die versuchsweise Elektrifizierung mit 20 kV / 50 Hz. Nach dem Ende des Versuchsbetriebs wurde die Strecke auf 15 kV / 16 2/3 Hz umgestellt.

Nebenbahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Gegendruckbremse der Bau­reihe 94 erlaubte den Einsatz auf Steilstrecken.

Bei Nebenbahnen verlief die Entwicklung anders. Hier gab es anfangs nur wenige Steilstrecken. Zum einen waren hier von vornherein größere Neigungen zugelassen, zum anderen war der Bau von Spitzkehren kein so großes Hindernis wie bei Hauptbahnen und bei den niedrigen Geschwindigkeiten fielen auch die Einschränkungen des Zahnradbetriebs nicht so stark ins Gewicht. In den 1920er Jahren gab die Deutsche Reichsbahn auf vielen Strecken den Zahnradbetrieb auf und stellte die Strecken auf Reibungsbetrieb um, was den Betrieb vereinfachte, die Kosten senkte und höhere Reisegeschwindigkeiten erlaubte. Die Nachfolge der Zahnradmaschinen traten meist Lokomotiven der Baureihe 945–17 mit Gegendruckbremse an.

In den Jahren nach dem Zweiten Weltkrieg übernahmen in beiden deutschen Staaten Dieselloks bzw. -triebwagen den Betrieb. Bei der Deutschen Bundesbahn waren das speziell ausgerüstete V 100 (Baureihe 213), VT 98 (Baureihe 798) und V 160 (218), bei der Deutschen Reichsbahn übernahmen Lokomotiven der Baureihe 118 diese Aufgabe. Die Reichsbahn elektrifizierte die Rübelandbahn mit 25 kV / 50 Hz im Inselbetrieb und setzte Lokomotiven der Baureihe E 251 ein. Auch die Murgtalbahn in Baden-Württemberg wurde auf Stadtbahnbetrieb umgebaut und ebenfalls elektrifiziert.

Nachdem die Steilrampen nach dem Zweiten Weltkrieg nur noch vereinzelt im Güterverkehr genutzt wurden, hielt sich der Personenverkehr im Vergleich zu anderen Nebenbahnen trotz der niedrigen Reisegeschwindigkeiten auf den meisten Strecken bis in die 1990er Jahre. Die Deutsche Bahn AG und andere Eisenbahnverkehrsunternehmen betreiben heute noch diverse Steilstrecken, darunter befinden sich auch Steilrampen, die keinen oder nur saisonalen Ausflugsverkehr aufweisen.

Steilstrecken in Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptbahnen mit maßgebender Neigung über 25 ‰[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

DB-Baureihe 143 mit Doppelstock­wagen auf der Steilstrecke im Höllental

Nebenbahnen mit maßgebender Neigung über 40 ‰[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Rübelandbahn, steilste im Betrieb stehende Bahnstrecke Deutschlands

Werk- und Industriebahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Steilstrecken in Österreich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Sonderzug auf der Erzbergbahn, der steilsten Normalspurstrecke Österreichs

Strecken mit starkem Gefälle in der Schweiz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Normalspurstrecken mit starkem Gefälle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Uetliberg, Endstation der steilsten normalspurigen Adhäsionsbahn Europas
Die Seetalbahn Emmenbrücke–Lenzburg weist zwar Gefälle bis zu 38 ‰ auf, die jedoch kurz sind. Wegen des eingeschränkten Lichtraumprofils hat die Strecke keinen freien Netz­zu­gang. Sie kann nur von den Schmal­triebwagen RABe 520 befahren werden.
Ein TILO-Flirt bei Versuchsfahrten auf der (zusammen mit Le Pont–Le Day) steilsten SBB-Strecke zwischen Vevey und Puidoux.

Strecken mit beschränkten Netzzugang:

Streckenabschnitt Bahn maß-
gebendes
Gefälle
Höhen-
unter-
schied
Länge Bemerkung
Uetliberg–Zürich Selnau SZU 79 ‰ 415 m 9,1 km Gleichstrom, steilste Normalspur-Adhäsionsbahn Europas [7]

Strecken mit freiem Netzzugang:

Streckenabschnitt Bahn Kate-
gorie
maß-
gebendes
Gefälle
Höhen-
unter-
schied
Länge Bemerkung
Le Pont–Le Day SBB A 38 ‰ 231 m 8,2 km [8]
[9]
Iselle–Domodossola 25 ‰ 360 m 18,8 km Fahrdienst durch SBB
Puidoux-Chexbres–Vevey 38 ‰ 232 m 7,8 km
(La Chaux-de-Fonds–) km 25,8–Vauseyon 27 ‰ 572 m 24,2 km
Bure–Courtemaîche 45 ‰ 73 m 4,7 km Anschluss Waffenplatz
Göschenen–Erstfeld 26 ‰ 634 m 28,8 km Gotthard-Nordrampe
Airolo–Bodio 26 ‰ 811 m 39,3 km Gotthard-Südrampe
Rivera-Bironico–Giubiasco 26 ‰ 242 m 11,3 km Ceneri-Nordrampe
Reuchenette-Péry–Biel/Bienne B 25 ‰ 159 m 8,2 km
Court–Moutier 27 ‰ 137 m 6,4 km
Läufelfingen–Sissach 21 ‰ 183 m 9,7 km Hauenstein-Nordrampe
Läufelfingen–Olten 26 ‰ 163 m 8,5 km Hauenstein-Südrampe
St. Gallen St. Fiden–Rorschach 21 ‰ 247 m 13,0 km
Wattwil–Uznach 20 ‰ 204 m 14,0 km Rickentunnel
Gibswil–Rüti ZH 30 ‰ 275 m 11,4 km Tösstalbahn
Kandersteg–Frutigen BLS A 27 ‰ 396 m 18,0 km Lötschberg-Nordrampe [10]
[9]
Goppenstein–Brig 27 ‰ 538 m 25,0 km Lötschberg-Südrampe
Schwarzenburg–Bern Fischermätteli B 35 ‰ 241 m 8,0 km
Gänsbrunnen–Moutier 25 ‰ 190 m 8,5 km Weissenstein-Nordrampe
Oberdorf SO–Solothurn West 28 ‰ 222 m 9,6 km Weissenstein-Südrampe
Altmatt–Freienbach SOB SOB A 50 ‰ 413 m 11,3 km [11]
[9]
Rothenthurm–Arth-Goldau 50 ‰ 506 m 10,4 km
Biberbrugg–Wädenswil 50 ‰ 421 m 9,9 km
Le Châble–Sembrancher–Martigny TMR [12] 35 ‰ 353 m 19,3 km Y-Strecke [13]
Orsières–Sembrancher–Martigny 40 ‰ 371 m 19,2 km
Sâles–Romont TPF [12] 26 ‰ 129 m 10,4 km Westrampe [14]
Sâles–Bulle 28 ‰ 65 m 7,7 km Ostrampe
Fribourg–Murten 29 ‰ 181 m 22,2 km

Die Durchmesserlinie Zürich Altstetten–Oerlikon und die Seetalbahn werden trotz Gefällen von 40 beziehungsweise 38 ‰ nicht als steile Gefälle klassifiziert,[8] weil deren Gefällsabschnitte nur kurz sind.

Liste der Schmalspurstrecken mit über 40 ‰ Gefälle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ab Herbst 2018 werden neue Triebzüge der Appenzeller Bahnen (AB) über die dannzumal steilste Adhäsionsstrecke der Schweiz fahren. Die Strecken von St. Gallen nach Appenzell und Trogen werden dann zur Durchmesserlinie verbunden sein.
Die Züge der Montreux–Berner Oberland-Bahn (MOB) überwinden Steigungen bis zu 73 ‰.
Zug der Berninabahn in 70 ‰ Stei­gung in einer Aufnahme aus den 1980er-Jahren
Die Forchbahn in der Agglomeration Zürich befährt Steigungen bis 69 ‰.

Bei den gemischtem Adhäsions- und Zahnradbetrieb ist jeweils die größte Steigung auf dem Adhäsionsabschnitt angegeben.

80 ‰: Ruckhaldetunnel auf der Strecke St. Gallen–Appenzell (AB), Inbetriebnahme am 8. Oktober 2018[15]
76 ‰: St. Gallen–Trogen (AB)
73 ‰: Montreux–Zweisimmen (MOB)
70 ‰:
69 ‰:
65 ‰: Langenthal–Niederbipp (ASm)
60 ‰:
57 ‰: Bahnstrecke Bex–Villars–Bretaye (TPC, mit Zahnstangenabschnitten)
52 ‰: Altstätten–Gais (AB, mit Zahnstangenabschnitten)
50 ‰:
48 ‰: Biel-Täuffelen-Ins (ASm)
46 ‰:
45 ‰:
44 ‰: Yverdon–Ste-Croix (YSteC)

Weitere Steilstrecken[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bahnstrecke Saint-Gervais–Vallorcine (F) –Martigny (CH) wird auf dem französischen Abschnitt als Ad­häsionsbahn mit bis zu 90 ‰ Steigung betrieben. Auf dem schweizerischen Teilstück beträgt die Maximalsteigung mit Adhäsionsantrieb 70 ‰ und mit Zahnstange 200 ‰.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Schweizerische Fahrdienstvorschriften (FDV) A2016 Bundesamt für Verkehr (BAV), 1. Juli 2016 (PDF; 3 MB). R 300.5, Abschnitt 3.6 Starke Gefälle und grosse bzw. lange Steigungen
  2. Betriebsvorschrift SBB Verkehr [5.4b] Starke Gefälle. Dokumentnummer 20004522, 1. Juli 2012.
  3. Ausführungsbestimmungen zur Eisenbahnverordnung (AB-EBV) UVEK, 1. Juli 2016 (PDF; 3 MB). AB 17 Punkt 7.2 Längsneigung in Zuggleisen
  4. Ausführungsbestimmungen zur Eisenbahnverordnung (AB-EBV) UVEK, 1. Juli 2016 (PDF; 3 MB). AB 52.1 Punkt 9 Bremssysteme
  5. Schweizerische Fahrdienstvorschriften (FDV) A2016 Bundesamt für Verkehr (BAV), 1. Juli 2016 (PDF; 3 MB). R 300.14, Abschnitt 2.7.2 Bedienen der automatischen Druckluftbremse der Normalspurzüge im starken Gefälle
  6. http://www.gessen.de/str/acliege.html
  7. Netzzugang SZU. Auf der Website der SZU (mit Link zum Leistungskatalog Infrastruktur), abgerufen am 10. Februar 2018
  8. a b Schieneninfrastruktur. Auf der Website der SBB (mit Link zur Streckendatenbank SBB), abgerufen am 10. Februar 2018
  9. a b c Bruno Lämmli: Die Strecken geografisch ordnen. Auf www.lokifahrer.ch, abgerufen am 10. Februar 2018
  10. Leistungen für Bahnunternehmen. Auf der Website der BLS (mit Link zur Streckendatenbank), abgerufen am 10. Februar 2018
  11. Zugang zur Infrastruktur der SOB. Auf der Website der SOB (mit Link zur Network Statement, das im Anhang eine Streckendatenbank enthält), abgerufen am 10. Februar 2018
  12. a b Die Homepage der Bahnunternehmung erlaubt keinen Zugang zu den Streckendaten.
  13. Hans G. Wägli: Bahnprofil Schweiz CH+. 2010, S. 24–25
  14. Hans G. Wägli: Bahnprofil Schweiz CH+. 2010, S. 42–43
  15. Stefan Breitenmoser: Sprengen auf Stadtgebiet. In: Baublatt, Nr. 42, Freitag, 21. Oktober 2016 (Memento vom 19. Oktober 2017 im Internet Archive)