Trassierung meiner Gartenbahn

Auf dieser Seite finden Sie Hinweise, was bei der Wahl des Streckenverlaufs zu beachten ist, zudem werden die Besonderheiten meiner Streckenführung erläutert.

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Ausführliche Infos für die Herstellung einer professionellen Trasse findet man auf der Seite Ride On Railways - leider nur in englischer Sprache verfügbar.

Hinweise zur Festlegung des Trassenverlaufs

Bei der Auswahl des Streckenverlaufs sollte man die folgenden Punkte beachten:

  • Verwenden Sie möglichst Radien, die größer als 7 m sind (gilt für eine Spurweite von 127 mm).
  • Vermeiden Sie starke Steigungen über 3.5 %. Falls steile Abschnitte nicht zu vermeiden sind, empfehle ich, meinen Zugkraftrechner zu verwenden.
  • Der seitliche Abstand - gemessen von der Gleismitte - sollte mindestens 1 m, die Durchfahrtshöhe 1.8 m nicht unterschreiten.
  • Bauen Sie zwischen zwei gegenläufigen Kurven (S-Kurve) stets eine Zwischengerade ein, ansonsten kann es zum Überpuffern der Fahrzeuge kommen.
  • Verwenden Sie, vor allem bei engen Kurven, Übergangsbögen: Die Kurve fängt mit einem sehr großen Radius an und geht allmählich in den gewünschten Radius über.
  • Kurven können leicht überhöht werden, ein Wert von 5 mm sollte jedoch nicht überschritten werden, da sonst die Gefahr eines Kippens nach innen besteht. Für die Bestimmung der zulässigen Geschwindigkeit siehe meinen Rechner "Geschwindigkeit in Kurven".
  • Die Wärmeausdehnung des Gleises bei Temperaturänderungen darf man nicht außer Acht lassen: In Mitteleuropa beträgt die Längenänderung rund 1 mm pro Laufmeter Schiene! Mögliche Abhilfe:
    • Vermeiden Sie wenn möglich lange, gerade Abschnitte. In Kurven kann sich das Gleis meist ausdehnen, ohne Schaden zu verursachen.
    • Bei langen Geraden sind Schienenstöße mit entsprechend großen Lücken oder sogenannte Schienenauszüge vorzusehen.

 

Was ist noch zu beachten?

 

Die Höchstgeschwindigkeit bei Personentransport sollte aus Sicherheitsgründen maximal 8 km/h betragen, in engen Kurven muss das Tempo natürlich reduziert werden.

 

 

Das ist die Theorie, in der Praxis kann es auch ganz anders aussehen, wie das Beispiel meiner Gartenbahn zeigt:

Besonderheiten meiner Streckenführung

Aufgrund der Hanglage des Grundstücks und teilweise sehr engen Platzverhältnissen ergeben sich schwierige Bedingungen für die Trassierung: Es müssen Kurven mit einem Radius von nur 2.5 m durchfahren und kurze Steigungen von bis zu 14 % bezwungen werden! An einigen Stellen ist es zudem nicht vermeidbar, dass der seitliche Abstand zu Objekten sehr gering wird.

Der Radius beträgt 2.5 m, die Steigung 10 % und der seitliche Abstand von Schienenmitte nur 0.35 m. Es sind keine Zwischengerade und kein Übergangsbogen eingebaut, Schutzschiene gegen Entgleisen erkennbar.
Der Radius beträgt 2.5 m, die Steigung 10 % und der seitliche Abstand von Schienenmitte nur 0.35 m. Es sind keine Zwischengerade und kein Übergangsbogen eingebaut, Schutzschiene gegen Entgleisen erkennbar.

Kurven mit Radien von nur 2.5 m

Aus Platzgründen muss auf meiner Anlage ein paar Mal ein Kurvenradius von nur 2.5 m angewandt werden.

 

 

Was ist bei einer Trassierung mit engen Kurven besonders zu beachten?

  • Zwischen zwei gegenläufigen Bögen (S-Kurve) sollte unbedingt eine Zwischengerade eingefügt werden.
  • Der Einbau von Übergangsbögen ist sehr zu empfehlen: Die Kurve fängt mit einem unendlich großen Radius (= Gerade) an und geht langsam in den gewünschten Radius über.
  • Falls Wagen mit großem Radstand eingesetzt werden, muss man auf alle Fälle die maximale Spurerweiterung vorsehen. Trotzdem ist es möglich, dass sehr lange Wagen diese Kurve nicht befahren können:
    • Eventuell verklemmen sie sich in der Kurve.
    • Auch ein leichtes Entgleisen ist nicht auszuschließen.
  • Beim Fahren auf scharfkantigen Stahlprofilen ist aus Verschleißgründen zumindest die Schieneninnenkante der bogenäußeren Schiene abzurunden.

 

 

Wie kann man die Kurvengängigkeit verbessern?

  • Maximale Spurerweiterung verwenden - 3 mm bei Spur 5 Zoll.
  • Enger Achsstand bzw. Einsatz von Fahrzeugen mit Drehgestellen.
  • Kleine Räder
  • Radial einstellbare Achsen (z. B. Kreuzanker) - technisch eher komplizierte Lösung.

 

Probleme und mögliche Lösungen:

  • Vorbildliches Kuppeln der Fahrzeuge mit einer Schraubenkupplung und seitlichen Puffern wird meist nicht möglich sein - wahrscheinlich benötigt man eine Kuppelstange (funktioniert wie eine Mittelpufferkupplung).
  • Bei engen Bögen treten häufig laute Geräusche auf, siehe dazu meine Seite "Kurvengeräusche bei Schienenfahrzeugen". Dort werden auch mögliche Abhilfen beschrieben.
  • Vor allem bei langen Wagen mit großem Radstand tritt ein recht hoher Krümmungswiderstand auf, dadurch erhöht sich die benötigte Zugkraft des Triebfahrzeuges.
  • Besonders bei langen Zügen besteht die Gefahr des Kippens nach innen.
  • Vorsicht bei engen Kurven in Kombination mit großen Steigungen und insbesondere bei Neigungswechseln: Hier kann es sehr leicht zum Aufklettern des führenden, bogenäußeren Rades kommen, da eine sichere Allradauflage oft nicht gewährleistet werden kann. In diesem Fall empfiehlt sich der Einbau von sogenannten Schutzschienen oder auch Leitschienen, die ein Entgleisen meist verhindern können, siehe auch die folgenden Bilder:
Schutzschiene in einer Kurve mit nur 2.5 m Radius und 10 % Steigung
Schutzschiene in einer Kurve mit nur 2.5 m Radius und 10 % Steigung
Detail der Schutzschiene (Radius 2.5 m)
Detail der Schutzschiene (Radius 2.5 m)

Unter Umständen kann es erforderlich sein, dass auch eine Schutzschiene bei der bogenäußeren Schiene nötig ist. Die nächste Abbildung zeigt eine Y-Weiche, die sehr ungünstig trassiert wurde:

  • Der Radius des abzweigenden Stranges beträgt nur 2.5 m.
  • Es kommt zu einer sogenannten Gleisverwindung, da
    • es teilweise eine negative Überhöhung gibt.
    • es zusätzlich zu einer Änderung der Streckenneigung kommt.

Vor dem Einbau der 2. Schutzschiene kam es regelmäßig zu Entgleisungen des Wagens, da er einen relativ großen Achsstand besitzt und zudem recht leicht ist.

 

Y-Weiche meiner gartenbahn 5 Zoll in ungünstiger Lage (negative Überhöhung, Neigungsänderung, Radius nur 2.5 m), daher war eine beidseitige Schutzschiene nötig, um Entgleisungen des Wagens zu vermeiden.
Y-Weiche in ungünstiger Lage (negative Überhöhung, Neigungsänderung, Radius nur 2.5 m), daher war eine beidseitige Schutzschiene nötig, um Entgleisungen des Wagens zu vermeiden.

Steigungen von 14 % - Weltrekord

Aufgrund der Hanglage des Grundstücks müssen sehr große Steigungen von bis zu 14 % überwunden werden, allerdings ist dieser Abschnitt überdacht und nur rund 2 m lang. Unter günstigen Bedingungen sind solche Steigungen kein Problem, siehe dazu das Bild meiner Lok in einem 35 % steilen Versuchsabschnitt. Die offiziell steilste Adhäsionsbahn der Welt ist die Straßenbahn in Lissabon mit 13.5 % Steigung, somit ist meine Gartenbahn wahrscheinlich die steilste Eisenbahn der Welt!

Welche Steigungen möglich sind, hängt von sehr vielen Faktoren ab, siehe dazu auch meinen Zugkraftrechner:

  • Sind die Antriebsräder der Lok aus Stahl oder aus Gusseisen? Stahl weist eine höhere Haftreibungszahl auf, somit können größere Steigungen bezwungen werden.
  • Wie viele Achsen werden angetrieben?
  • Wie groß ist die Eigenmasse?
  • Welche Anhängelast ist zu transportieren?
  • Aus welchem Material ist die Schiene: Stahl oder Aluminium?
  • Schienenzustand: sauber, ölig, ... ? Betrieb auch bei feuchter Witterung?
  • Soll diese Steigung auch in engen Kurven zur Anwendung kommen?
  • Wird in der Steigung angefahren?

 

Was ist noch zu beachten?

  • Die Lokomotive braucht eine relativ große Leistung.
  • Es sollten möglichst alle Achsen des Triebfahrzeuges angetrieben werden.
  • Alle Gefällsänderungen sind auszurunden (Kuppen- und Wannenradius) - besonders dann, wenn lange Fahrzeuge eingesetzt werden.
  • Sehr gute Bremsen müssen auf jeden Fall vorhanden sein, auch die Wagen sollten gebremst werden. Die Waggone müssen zudem sicher mit der Lokomotive verbunden sein, sodass ein Entrollen nicht möglich ist.

 

 

Meine persönlichen Erfahrungen:

 

Zunächst ein paar wichtige Informationen zu meinem Triebfahrzeug: Ich fahre stets auf der Lok - sie hat Stahlräder, alle Achsen sind angetrieben und besitzt ein Gesamtgewicht von 190 kg. Die Schienen sind immer etwas ölig, da ich sie wegen den Kurvengeräuschen regelmäßig schmiere. Unter diesen Bedingungen konnte ich folgendes feststellen:

  • Bei trockenem Wetter entwickelt meine Lok selbst an einer der steilsten Stellen (12.5 % Steigung) noch eine sehr große Zugkraft, sodass sie einen Wagen mit einer Gesamtmasse von rund 45 kg problemlos ziehen kann.
  • Bei großer Luftfeuchte, Nebel oder Regen kann sie gerade eine der Rampen mit 8 % Steigung alleine bezwingen, da dann eine recht rutschige Schmierschicht auf der Schienenoberfläche entsteht. Ein Betrieb ist unter diesen Umständen auf den ganz steilen Streckenabschnitten nicht mehr möglich.
  • Bei einer sauberen, fettfreien Schiene würde die Lok selbst bei Regen einen Wagen mit einer Masse von 80 kg auf dem steilsten Abschnitt (12.5 %) befördern können.

Seitlicher Abstand zu Objekten nur 0.35 m

An einigen Stellen wird der seitliche Abstand zu Objekten sehr gering: Gemesssen von Schienenmitte beträgt er oft nur 0.35 m!

Dies stellt eigentlich kein wirkliches Problem dar, solange man nur nicht darauf vergisst. Fahren fremde Personen mit, sollte die Fahrgeschwindigkeit stark reduziert werden, um im Falle einer Kollision die Folgen möglichst klein zu halten.