Schienenbremse

Magnetschienenbremse, rot eingefärbt, an einem Itino D2 von Bombardier Transportation

Magnetschienenbremse im Laufdrehgestell eines ICE 1

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. Dadurch entsteht hauptsächlich eine bremsende Reibungskraft.

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

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. Daher müssen die Bremsschuhe bei der Aktivierung pneumatisch abgesenkt werden; erst auf den letzten Millimetern zieht der Bremsschuh sich selbst magnetisch 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)

• bis 140 km/h 146 Bremshundertstel
• bis 160 km/h 208 Bremshundertstel

erforderlich. Mehr als etwa 170 Bremshundertstel sind für Fahrzeuge im internationalen Verkehr mit haftwertabhängigen (z. B. Klotz-, Scheiben- oder Elektromotor-) Bremsen, die direkt auf die Radsätze wirken, 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 Fernverkehrszügen wird die Magnetschienenbremse unterhalb einer Geschwindigkeit von 50 km/h aufgrund der hohen Bremskräfte ausgeschaltet.

Lediglich der für 330 km/h zugelassene ICE 3 verfügt als einziger schnell fahrender Serienzug der Deutschen Bahn über Wirbelstrom- statt Magnetschienenbremsen (Stand: Oktober 2006). Diese Bremssystem zeichnet sich gegenüber der Magnetschienenbremse durch seine höhere Leistungsfähigkeit ebenso aus wie durch den fehlenden Verschleiß. Auf Strecken, die gegen die besonderen Auswirkungen seiner linearen Wirbelstrombremse nicht ausgerüstet sind, darf er dieses Bremssystem nicht einsetzen und ist damit unter PZB ebenfalls auf 140 km/h beschränkt.

Verwendung bei Straßenbahnen

Magnetschienenbremse am Drehgestell einer Straßenbahn

Straßenbahnen müssen in Deutschland seit dem 1. Januar 1960 generell mit Magnetschienenbremsen ausgerüstet sein, um im Falle einer Gefahrenbremsung die vorgeschriebene Bremsverzögerung von 2,75 m/s² zu liefern, damit die im Straßenverkehr notwendigen kurzen Bremswege auch bei rutschigen Schienen gewährleistet bleiben. 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.

Quelle

• Martin Karr: Mehrsystemkonzepte der Schienenbahnen in Europa. Vorgelegt als Vertieferarbeit am Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen (Abteilung Eisenbahnwesen) der Universität Karlsruhe (TH) bei Prof. Dr.-Ing. Hohnecker. Karlsruhe 1998