Gleisanlage

Bei dem Begriff Gleisanlage (auch Bahnanlage genannt) denken viele zunächst nur an Schienen. Tatsächlich umfasst er jedoch einen Großteil der Infrastruktur der Eisenbahn, einschließlich Brücken und Bahnhofsanlagen. Die Voraussetzungen und Kriterien für die Genehmigung einer Gleisanlage sind in der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung festgelegt. Konstruiert und realisiert werden sie von dem sog. Gleisbauer, ein Ausbildungsberuf zugeschnitten auf die Anforderungen des Schienenbaus.

Die Konstruktion „Gleisanlage“ ist auf die Verteilung der auf sie wirkenden Kräfte optimiert. Dazu gehört das Gewicht des Zuges sowie die Beschleunigung und Geschwindigkeit. Nicht zu unterschätzen ist auch die Belastung der Gleisanlage durch die Witterung: auch bei Niederschlägen und Temperaturen zwischen etwa -10° und +30° Celsius müssen die Gleise ihre Funktionen zuverlässig erfüllen.

Ein Gleis besteht in der Regel aus parallelen, hintereinander verlaufenden Schwellen aus Holz oder Beton. Hierauf werden zwei, ebenfalls parallel verlaufende Schienenstränge aus Stahl befestigt, auf denen der Zug fährt. Die Aufgabe der Schwellen ist es, die Spurweite der Schienen auch bei hoher Belastung durch Züge oder Witterung konstant zu halten. Üblich ist, dass eine Strecke nur eine Spurweite führt, die Gleisanlage kann aber nach Bedarf auf mehrere Spurweiten ausgelegt werden.

Allgemein lässt sich der Aufbau eines Gleises in zwei Teile unterteilen: den Oberbau und den Unterbau. Der Unterbau schafft eine gerade und stabile Ebene, auf der schwere Züge mit hohen Geschwindigkeiten langfristig und zuverlässig fahren können. Zum Unterbau gehören auch Eisenbahndämme, An- und Einschnitte an Erhebungen sowie Brücken.

Der Oberbau umfasst das Gleisbett, die Schwellen und die Schienen. Das Gleisbett besteht üblicherweise aus Schotter und ist mindestens 30 Zentimeter tief, um die statisch und dynamisch wirkenden Kräfte abzufedern. Schotter hat den Vorteil, dass Niederschläge gut abgeführt und Fahrtgeräusche gedämmt werden können. Gleichzeitig ist es stabil genug, um die Schienen bei temperaturbedingter Längenausdehnung in der Form zu halten.

Aber nicht alle Gleisanlagen sind auf Schotter gebaut. Die Schienen der sog. „Festen Fahrbahn“ liegen in Asphalt (Straßenbahnen) oder Beton (Hochgeschwindigkeitszüge). Ein fester Oberbau bietet eine bessere Stabilität für höhere Geschwindigkeiten bei einem gleichzeitigen geringeren Pflegeaufwand, bietet dafür aber wenig Elastizität und Dämmung, die nun mit Hilfe spezieller Isolierungen in den Unterbau verlagert werden. Darüber hinaus ist es sehr aufwändig, nach dem Bau der Gleisanlage Korrekturen oder Reparaturen durchzuführen.

Wie die Eisenbahnen selbst müssen auch die Gleisanlagen regelmäßig geprüft und gepflegt werden, um den Belastungen weiterhin standzuhalten. Aufgrund seiner Funktion als Stoßdämpfer und Kontaktfläche zum Unterbett benötigt das Schotterbett besondere Aufmerksamkeit. Die Steine eines Schotterbetts müssen scharfkantig sein, um möglichst viele Hohlräume im Bett entstehen zu lassen. Die Hohlräume sorgen für Elastizität und fangen die entstehenden Kräfte durch Geschwindigkeit und Masse eines Zuges auf. Mit der Zeit stoßen sich die Kanten der Steine ab und die Hohlräume füllen sich mit Erde und nachwachsenden Pflanzen, welche die Elastizität des Gleisbettes einschränken und das Regenwasser schlechter abfließen lassen. Eigens konstruierte Maschinen verteilen Herbizide zur Vegetationskontrolle auf betroffenen Gleisen oder tauschen bei Bedarf das gesamte Schotterbett aus.

Die Schienen müssen ebenso gepflegt werden. Durch andauerndes Befahren sowie Witterung nutzt sich die Oberfläche ab und muss, aus Gründen der Sicherheit und auch der Lärmemission regelmäßig nachgeschliffen werden. Da bei jedem Schleifprozess etwas Material am Schienenkopf verloren geht und den Rädern der Züge kein ausreichender Halt mehr geboten wird, müssen Schienen nach einer gewissen Zeit ausgetauscht werden. Ein weiteres Risiko, insbesondere bei stark befahrenen Gleisen, ist die Entstehung von Mikrorissen in den Schienen. Diese können im Extremfall zu einem Gleisbruch führen. Zur frühen Erkennung von Mikrorissen scannen spezielle Ultraschallwagen regelmäßig die stark belasteten Gleisanlagen, um Schadstellen schnellstmöglich zu identifizieren und anschließend beheben zu können.