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Warum quietschen im Sommer die Züge?
geschrieben von schallundrausch 
[www.tagesspiegel.de]

Das nur quasi als 'Mahnmal' für Journalismus gone wrong: ein typischer Kurpjuweit. In dem hilflosen Versuch, populärwissenschaftlich und leicht verständlich zu schreiben, vermischt er Dinge, die nichts miteinander zu tun haben, fabuliert sachlich falsche Aussagen und verzapft schon in den ersten paar Zeilen so viel Unsinn, dass ich schon das Schreien anfange.

Zitat
KK
Das Quietschen in Kurven entsteht aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten und kann nach Angaben von Experten nie völlig beseitigt werden. Die inneren Räder wollen sich bei Kurvenfahrten genau so schnell drehen wie die äußeren, ihr Weg ist aber kürzer. Besonders in engen Kurven werden die Räder eher geschoben statt zu gleiten. Dies führt zu einer Reibung, die wiederum den Lärm erzeugt. Bei hohen Temperaturen verschärft sich das Problem.
Um den Krach zu minimieren, hat die Bahn im Tunnel der S-Bahn vor fast jeder Kurve so genannte Schienenschmierapparate installiert. Diese geben Fett ab, dass die Räder besser auf den Schienen gleiten lassen soll. Vor dem Einbau hatte die Bahn gehofft, den Lärm dadurch erheblich senken zu können. Der Erfolg hält sich aber in Grenzen. Und im Sommer werde das Schmierfett wegen der Hitze „dünner“, sagte ein Sprecher. Dadurch nehme die Wirkung zum Teil erheblich ab. Im Übermaß zu schmieren geht aber auch nicht. Dann würden die Züge schlechter bremsen, weil sie auf dem Schmierfilm weniger Reibung verursachen. Umgekehrt darf es aber auch nicht zu wenig sein, weil dann der Radverschleiß größer werde, erläuterte BVG-Sprecher Markus Falkner.

Die Räder "wollen" sich nicht mit gleicher Geschwindigkeit drehen, sie müssen es mangels Achsdifferential notwendigerweise tun. Sie sollen auch nicht "gleiten", sondern abrollen. Sie werden nicht "geschoben", sondern eben durch die Laufwegunterschiede kommt es zum Gleiten, was eben nicht gut ist, sondern das Schienenkreischen erst verursacht. Aber nicht durch die "Reibung", sondern durch die akustische Anregung der Schiene mit ihrer Eigenfrequenz. Und es werden auch nicht "Schienen geschmiert" (Gott bewahre!), sondern Spurkränze und damit mittelbar die Schienenflanken. Das hilft - logischerweise - überhaupt nicht gegen eine Anregung der Schiene durch Gleiten auf deren Kopf, egal wie viel oder wenig man schmiert. Aua.
Dem Opernexperten aus dem Feuilleton würde ich das nachsehen, aber dem eisenbahnaffinen Lokalredakteur...? Fülling/Neumann/Schustr schreiben doch nicht so einen Humbug.
Wobei ja Opernexperten sich ziemlich gut mit Quietschen auskennen ;)

Selbstironische Grüße aus der Opernprobe
Sommerloch
13.08.2018 17:21
Zitat
PassusDuriusculus
Wobei ja Opernexperten sich ziemlich gut mit Quietschen auskennen ;)

Selbstironische Grüße aus der Opernprobe

Jaul! Als Blechi hatte ich glücklicherweise immer das Privileg, außerhalb vom Tutti Grill/Bierpause zu proben, und nicht den zweiten Geigen beim Üben zugucken zu müssen. Sopranistin auf Tonfindung und Oboe auf der Suche nach den 'optimalen Blatt' sind auch ganz nette hochfrequente Ereignisse. Dann doch lieber wieder in den N/S-Tunnel

:D
Wenn wir hier schon so ein Thema haben. Es gibt etwas was mich bei den 485er extrem annervt: das stoßartige Luftablassen am Bahnhof gefolgt vom lauten Kompressor. Ja, ichs weiß, so sind sie halt die Fahrzeuge.. und vor 100 Jahren noch viel lauter blabla...aber das musste mal raus.

*******
Dieser Beitrag ist für Sie kostenlos. Er finanziert sich allein aus der Freizeitspende seines Schreibers.
Zitat
Logital
...aber das musste mal raus.

So geht's vermutlich auch einfach dieser Luft vom 485er. Daher dieser tolle Schreckeffekt.

Es MUSS ein Hobby sein - leisten kann ich mir das nicht... :)
Zitat
Logital
Wenn wir hier schon so ein Thema haben. Es gibt etwas was mich bei den 485er extrem annervt: das stoßartige Luftablassen am Bahnhof gefolgt vom lauten Kompressor. Ja, ichs weiß, so sind sie halt die Fahrzeuge.. und vor 100 Jahren noch viel lauter blabla...aber das musste mal raus.

Setz Dich doch einfach in den Triebwagen, dann ist es leiser. :)
Re: Sommerloch
13.08.2018 20:25
Hallo zusammen,

der Artikel ist leider insgesamt nicht so sehr von Fachkenntnis geprägt.


Wie kann es zum Quietschen kommen?


Starre Radsätze mit der Folge, dass sich beide Räder eines Radsatzes zwangsweise mit der gleichen Drehzahl drehen:

Ja, haben die S-Bahnen. Unsinn ist aber die Behauptung, dass deshalb in Kurven Eisenbahnräder über die Schienen gleiten müssten, um den Wegunterschied zwischen bogeninnerem und bogenäußerem Rad auszugleichen.

Dazu braucht man auch kein Differenzial, wie es ein Kommentator vorschlug. Nein, Eisenbahnräder haben einen variablen effektiven Laufflächendurchmesser (Laufkreisdurchmesser korrekterweise). Die Laufflächen sind nämlich nicht zylindrisch wie bei einem Autoreifen, sondern konisch, das heißt, der Durchmesser ist außen am Rad kleiner als innen kurz vor dem Spurkranz. Die Laufflächen entsprechen dem Abschnitt eines Kegels.

Da die Laufflächen deutlich breiter sind als die Schienenköpfe, kann das Rad in einer Kurve die Mittellage bezogen auf die Gleisachse verlassen. So kann das bogeninnere Rad auf einem Teil seiner Lauffläche laufen, der kleiner ist als in der Mittellage, das bogenäußere Rad entsprechend auf einem Teil der Lauffläche, die einen größeren Durchmesser hat.

Dies stellt sich von alleine ein. So kann der Wegunterschied zwischen innerem und äußerem Rad vollständig ausgeglichen werden - zumindest bis zu dem üblichen Minimalradius auf Eisenbahnstrecken von 180 Metern. Da zwängt nichts und da gleitet nichts. Wo die Grenze genau liegt, weiß ich nicht. Im Tunnel der Nordsüd-S-Bahn gibt es Stellen, an denen der Bogenradius bis 145 Meter heruntergeht. Es könnte sein, dass es da nicht mehr ganz reicht.

Warum hält man überhaupt an dieser Radsatzkonstruktion mit fest aufgezogenen Rädern fest? Ist das nicht altmodisch?

Die Radsatzkonstruktion mit fest aufgezogenen Rädern und konischen Laufflächen führt zum sogenannten Sinuslauf: Verlässt der Radsatz die Mittellage im Gleis, verändern sich wie oben beschrieben die effektiven Laufflächendurchmesser. Durch die starre Verbindung führt dies automatisch zu einem "Gegenlenken", wodurch der Radsatz sauber in der Mitte der Gleisachse geführt wird. Das Gleiche gilt für den Lauf im Gleisbogen. Auch hier stellt sich automatisch die Position bezüglich der Gleisachse ein, die einen Lauf ohne Zwängen beziehungsweise Längsgleiten ermöglicht. Störungen werden so automatisch korrigiert.

Die dabei auftretende Reibung führt dazu, dass die Bewegungen stark gedämpft werden, wodurch ein ruhiger Geradeauslauf (und auch Bogenlauf) bis hin zu hohen Geschwindigkeiten entsteht.

Benutzt man solche starren Radsätze nicht (also beispielsweise bei Einzelradfahrwerken) muss man diese Stabilisierung im Gleis auf andere Weise erreichen. Beim "Talgo" geht das, indem die Einzelräder über den Knickwinkel des Gelenks zwischen den Wagenkästen gesteuert werden. Für Einzelwagen gibt es bis heute keine praktische Lösung, mit der sich Einzelradlaufwerke verwenden ließen. Bei Straßenbahnen spielt dieses Thema aufgrund der geringen Geschwindigkeiten in der Praxis keine Rolle.

Die starren Radsätze sind also nicht altmodisch, sondern bei der Eisenbahn ein entscheidender Baustein für einen ruhigen Fahrzeuglauf. Ein Vergleich mit Straßenfahrzeugen ergibt keinen Sinn und zeugt nur von Unkenntnis des Rad-Schiene-Systems.


Radiale Einstellung der Radsätze: Dies ist schon eher ein Problem in Hinblick auf Quietschen. Wenn die Radsätze nicht radial eingestellt sind, die Radsatzwelle also nicht exakt zum Bogenmittelpunkt zeigt, läuft der Radsatz schräg auf der Schiene und ein Gleiten in Querrichtung ist unvermeidbar. Die S-Bahn-Baureihe 481 hat radial einstellbare Radsätze, wie viele andere moderne Eisenbahnfahrzeuge auch. Da die Einstellung rein passiv gegen eine Federkraft erfolgt, bleibt ein Fehlbetrag. Eine aktive radiale Einstellung ist sehr aufwendig zu realisieren und hat sich bisher nicht durchsetzen können.

Bei der Straßenbahn ist die unzureichende radiale Einstellung der Radsätze ein viel größeres Problem, dementsprechend ist dieser Effekt dort die wichtigste Ursache von Kurvenquietschen. Grund sind die extrem kleinen Bogenradien. Dadurch ist das Problem bei der Straßenbahn auch kaum vollständig zu lösen. Bei der Eisenbahn spielt es keine so große Rolle.


Spurkranzanlauf: Die Berührung zwischen Spurkranz und Schienenkopf dürfte zumindest bei der Eisenbahn die wichtigste Ursache von Kurvenquietschen sein. Das Geräusch hört sich aber anders an als Quietschen aus den beiden oben genannten Gründen. Eher wie ein Kreischen.

Im Normalfall werden (wie oben beschrieben) Eisenbahnräder allein über die konische Form der Laufflächen und den Sinuslauf auf den Schienen geführt. Man könnte wahrscheinlich mit Rädern ohne Spurkränze von Berlin nach München fahren. Riskieren wollte man das aber nicht - die Spurkränze sind eine Art "Absturzsicherung" für den Fall, dass ein Radsatz zu weit aus der Mittellage läuft. Dies kann abhängig von der Geschwindigkeit in sehr engen Weichen und Gleisbögen passieren. Natürlich auch bei heftigen Gleislagefehlern. Auch wenn ein Bogen mit starker Überhöhung sehr langsam durchfahren wird, können die Radsätze so weit nach innen laufen, dass die Spurkränze den Schienenkopf berühren. Das Kreischen entsteht.

Bei U-Bahnen und Straßenbahnen werden oft keine konischen, sondern zylindrische Laufflächen verwendet, sodass dort die Spurkränze auch bei normaler Fahrt eine Rolle bei der Spurführung spielen. Der Übergang zwischen Lauffläche und Spurkranz ist natürlich auch dort ausgerundet, sodass es nicht gleich zum "Vollkontakt" kommt. Abhilfe schaffen nur Spurkranzschmiereinrichtungen. Diese können fahrzeugseitig montiert sein, oder man schmiert die Flanken der Schienenköpfe in Bereichen, wo Spurkränze typischerweise anlaufen.

Viele Grüße
Manuel


Sorry, Edit, so viele Tippfehler. Zuletzt entdeckt "Eisenbahnstecken" statt "Eisenbahnstrecken". Inhaltlich habe ich nichts geändert.



3 mal bearbeitet. Zuletzt am 14.08.2018 01:39 von manuelberlin.
Zitat
Philipp Borchert
Zitat
Logital
...aber das musste mal raus.

So geht's vermutlich auch einfach dieser Luft vom 485er. Daher dieser tolle Schreckeffekt.
:D :D :D
Wie peinlich, da werfe ich dem Kurpjuweit Schludrigkeit und verzapfe selber so einen Unsinn. Asche auf mien Haupt und danke Manuel für die - diesmal auch total einleuchtende - Richtigstellung.
Zitat
Logital
Wenn wir hier schon so ein Thema haben. Es gibt etwas was mich bei den 485er extrem annervt: das stoßartige Luftablassen am Bahnhof gefolgt vom lauten Kompressor. Ja, ichs weiß, so sind sie halt die Fahrzeuge.. und vor 100 Jahren noch viel lauter blabla...aber das musste mal raus.

Es liegt daran, dass die 485er vom Fahrzeugkonzept noch ziemlich den Altbaureihen 475, 476 und 477 ähnelt.
Zitat
Philipp Borchert
Zitat
Logital
...aber das musste mal raus.

So geht's vermutlich auch einfach dieser Luft vom 485er. Daher dieser tolle Schreckeffekt.

Warum soll dieser Schreckeffekt toll sein? Sie ist nervig. Die Altbaureihen waren vom Geräusch her noch schlimmer. Das ist auch ein Grund, warum ich den Einsatz historischer Fahrzeuge als unangenehm empfinde.
Zitat
Henning
Zitat
Logital
Wenn wir hier schon so ein Thema haben. Es gibt etwas was mich bei den 485er extrem annervt: das stoßartige Luftablassen am Bahnhof gefolgt vom lauten Kompressor. Ja, ichs weiß, so sind sie halt die Fahrzeuge.. und vor 100 Jahren noch viel lauter blabla...aber das musste mal raus.

Es liegt daran, dass die 485er vom Fahrzeugkonzept noch ziemlich den Altbaureihen 475, 476 und 477 ähnelt.

Ach du immer mit deinen Allgemeinsätzen. Vielleicht kann ja einer erklären was genau dann immer passiert?

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Zitat
Henning
Zitat
Philipp Borchert
Zitat
Logital
...aber das musste mal raus.

So geht's vermutlich auch einfach dieser Luft vom 485er. Daher dieser tolle Schreckeffekt.

Warum soll dieser Schreckeffekt toll sein? Sie ist nervig. Die Altbaureihen waren vom Geräusch her noch schlimmer. Das ist auch ein Grund, warum ich den Einsatz historischer Fahrzeuge als unangenehm empfinde.
Also nee, die Altbaureihen haben geradezu sanft abgeblasen, dazu noch das singende Geräusch des Motors - besser geht doch nicht!

Gruß Nemo
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Eine Straßenbahn ist besser als keine U-Bahn!!
Hallo zusammen! Hallo Arian!

Zitat
schallundrausch
Wie peinlich, da werfe ich dem Kurpjuweit Schludrigkeit und verzapfe selber so einen Unsinn. Asche auf mein Haupt und danke Manuel für die - diesmal auch total einleuchtende - Richtigstellung.

Das ist überhaupt nicht peinlich. Das Thema ist so komplex, dass dazu über Generationen hinweg unzählige Dissertationen geschrieben wurden. Man sollte es sich aber auch nicht zu einfach machen, wie es leider im Tagesspiegel-Artikel geschehen ist.


Seit der Erfindung des Automobils kann man bei der Eisenbahn augenzwinkernd sagen: "Wozu braucht ihr beim Auto Differenzialgetriebe? Bei uns ändern sich in Kurven einfach entsprechend die Raddurchmesser."


Bei Straßenbahnen funktioniert das alles leider nicht mehr - die Kurven an Abzweigen oder in 90-Grad-Bögen in engen Innenstadtbereichen sind einfach bei weitem zu klein, um solche Geometrie verwirklichen zu können. Da kommen alle Probleme zusammen.

Wobei man aber auch bei der Straßenbahn sagen muss: Das Kurvenquietschen konnte in den letzten Jahrzehnten ganz stark vermindert werden. Macht mal eine Sonderfahrt mit einem Rekowagen. Da klingeln richtig die Ohren.

Viele Grüße
Manuel
Zitat
manuelberlin
Wobei man aber auch bei der Straßenbahn sagen muss: Das Kurvenquietschen konnte in den letzten Jahrzehnten ganz stark vermindert werden.

Das stimmt aber dafür rumpelt es jetzt umso mehr.


Es fährt keinmal am Tag ein Bus und das in beide Richtungen.
Re: Sommerloch
14.08.2018 07:04
Zitat

"manuelberlin" am 13.8.2018 um 20.25 Uhr:

Im Tunnel der Nordsüd-S-Bahn gibt es Stellen, an denen der Bogenradius bis 145 Meter heruntergeht.

Mathias Hiller hat das auf den Plakaten für das S-Bahn-Museum über die Nordsüd-S-Bahn ganz gut zusammengefasst (in eckigen Klammern gesetzte Gleisnummern sind die heutigen Gleisnummern):

Zitat

Beim Bau des Nordsüd-S-Bahntunnels legte die Reichsbahn fest, dass in engen Kurven Gleisradien von minimal 150 Metern Halbmesser gebaut werden dürfen. Mit der Planung des Bahnhofs Potsdamer Platz und seines komplizierten Südkopfes - Unterfahrung der U-Bahnline A (heute U 2) und gleichzeitige Ausfädelung der geplanten Ringbahngleise auf engstem Raum - mussten die Radien noch kleiner werden: 145 Meter (Gleis 2 nach Anhalter Bahnhof - heute [Gleis 12] engste befahrene Kurve im gesamten S-Bahnnetz) und künftig für die S 21 sogar 140 Meter (Gleis 2 [12] nach und Gleis 3 [13] von Süden) müssen die Züge sicher durchfahren können. Deshalb müssen auch alle neuen S-Bahn-Fahrzeuge dafür konzipiert werden.

Gruß, Thomas

PS: Habe hier auch einen zehn Jahre alten Thread zum Thema gefunden. :-D

--
Thomas Krickstadt, Berlin, Germany, usenet@krickstadt.de
Zitat
Nemo
Zitat
Henning
Zitat
Philipp Borchert
Zitat
Logital
...aber das musste mal raus.

So geht's vermutlich auch einfach dieser Luft vom 485er. Daher dieser tolle Schreckeffekt.

Warum soll dieser Schreckeffekt toll sein? Sie ist nervig. Die Altbaureihen waren vom Geräusch her noch schlimmer. Das ist auch ein Grund, warum ich den Einsatz historischer Fahrzeuge als unangenehm empfinde.
Also nee, die Altbaureihen haben geradezu sanft abgeblasen, dazu noch das singende Geräusch des Motors - besser geht doch nicht!

Das war aber laut und für manche Leute unangenehm.
Zitat
Henning
Zitat
Philipp Borchert
Zitat
Logital
...aber das musste mal raus.

So geht's vermutlich auch einfach dieser Luft vom 485er. Daher dieser tolle Schreckeffekt.

Warum soll dieser Schreckeffekt toll sein? Sie ist nervig. Die Altbaureihen waren vom Geräusch her noch schlimmer. Das ist auch ein Grund, warum ich den Einsatz historischer Fahrzeuge als unangenehm empfinde.
Geh bitte in Dein Kinderzimmer und such Dir ein neues Interessensgebiet. Alles was historisch ist, ist für Dich ganz schrecklich laut, stinkig und kostenintensiv. Entweder meldest Du Dich im Flugzeug- oder Schiffahrts-Forum an oder ignorierst bitte zukünftig Beiträge über historische oder noch im Einsatz befindliche Fahrzeuge. Deine kranken Postings sind anstrengend. Wir können nichts dafür, dass Du zwanzig Jahre zu spät geboren wurdest um etwaige Baureihen verstehen zu können.

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Warum soll ich das? Flugzeuge sind noch lauter.

Ich schaue mir auch sehr gerne historische Fahrzeuge von innen und außen an. Für manche meiner Bekannte und Freunde (viele wesentlich älter als ich) ist das schon zu viel und unangenehm, weil für sie dadurch schlechte persönliche Erinnerungen und böse Erlebnisse aus früheren Zeiten wach werden.
Zitat
Henning

Warum soll dieser Schreckeffekt toll sein? Sie ist nervig. Die Altbaureihen waren vom Geräusch her noch schlimmer. Das ist auch ein Grund, warum ich den Einsatz historischer Fahrzeuge als unangenehm empfinde.

Die Baureihe 485 ist auch eine Altbaureihe und sie fährt noch sehr regelmäßig.
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