Überhöhung

Steilkurve einer Radrennbahn

Überhöhung ist eine Querneigung einer Fahrbahn in einer Kurve zum Kurveninneren hin. Der Zweck der Überhöhung ist, die aus Zentrifugalkraft und Gewichtskraft des Fahrzeugs resultierende Kraft möglichst senkrecht zur Fahrbahn wirken zu lassen, um ein Schleudern oder Umkippen des Fahrzeugs zu verhindern. Überhöhungen werden verwendet:

• bei Verkehrswegen: Schienenbahnen und Straßen (beim Straßenentwurf Querneigung genannt)
• bei Sportstätten: Radrennbahnen und Motorsport-Rennstrecken, hier spricht man auch von Steilkurve

Schienenbahnen

Überhöhtes Gleis

Kurvenüberhöhung am Geisbergtunnel

Bei Schienenbahnen wird die Überhöhung durch den Höhenunterschied beider Schienen eines Gleises angegeben. Die Überhöhung bewirkt, dass Radien mit höheren Geschwindigkeiten befahren werden können, ohne dass Ladung oder Fahrgäste starken Beschleunigungen zur Seite ausgesetzt werden oder ein Schienenfahrzeug entgleist. Außerdem reduziert sie die ungleichmäßige Abnutzung der Schienen. Als 'ausgleichende Überhöhung' bezeichnet man die Überhöhung, welche beim Erreichen einer Entwurfsgeschwindigkeit die auf das Schienenfahrzeug wirkende Querbeschleunigung eliminiert.

Aus der Anforderung, dass an jeder Stelle des Fahrweges ein sicherer Nothalt eines Schienenfahrzeuges möglich sein muss, ergibt sich eine maximale Überhöhung, um im Stillstand ein Umkippen des Fahrzeugs nach innen zu verhindern. In Deutschland gestattet die Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung in Abhängigkeit von den verwendeten Fahrzeugen, deren Ladung und Sicherung eine Überhöhung von maximal 180 mm^[1], dies entspricht bei der Normalspurweite von 1435 mm einer Querneigung von 12 %. Bedingt durch Toleranzen bei Bau und Instandhaltung von Gleisen, beträgt die maximal zulässige Überhöhung bei deutschen Infrastrukturbetreibern für Schotteroberbau 160 mm und für feste Fahrbahnen 170 mm. Im Bereich von Bahnsteigen ist meist deutlich weniger Überhöhung zulässig.

Überhöhungsfehlbetrag

Als Überhöhungsfehlbetrag bezeichnet man die Differenz zwischen der tatsächlichen Überhöhung eines Gleisbogens und der Überhöhung, die nötig wäre, um dort die Querbeschleunigung bei der zulässigen Höchstgeschwindigkeit vollständig auszugleichen. Die Festlegung des maximalen Überhöhungsfehlbetrages in den Vorschriften begrenzt so die Querkräfte, denen Fahrgäste und Ladung ausgesetzt werden können.

Realisierung

Ein Höhenversatz innerhalb der Schiene ist nicht befahrbar, so dass die Überhöhung durch sogenannte Überhöhungsrampen hergestellt wird. Die Schienen sind starr mit den Schwellen verbunden. Um die unterschiedliche Höhenlage der Schienen zu erreichen, werden diese in Schräglage im Schotterbett eingebaut. Die einfachste Form der Herstellung ist die Realisierung einer linear zunehmenden Überhöhung, die meist im Grundriss mit einem Übergangsbogen (Klothoide) zusammenfällt. Darüber hinaus existieren in der Praxis noch Überhöhungsrampen, die sich am Grundriss von Übergangsbögen 4. Ordnung (s-förmig) oder 5. Ordnung (Bloss) orientieren. Die französische Staatsbahn realisiert die erforderlichen Überhöhungsrampen durch die sogenannte doucine, die eine gerade Überhöhungsrampe mit Ausrundungen am Anfang und Ende darstellt. Durch die Berücksichtigung der Ausrundungen werden die Seitenbeschleunigungen, die bei herkömmlichen geraden Überhöhungsrampen an den Übergängen auftreten, reduziert. Dies ermöglicht eine kürzere Entwicklungslänge und somit steilere Längsneigungen.

Motorsport

NASCAR-Starterfeld fährt in die überhöhte Kurve ein.

Überhöhungen waren in den Anfängen des Motorsports in Form von Steilkurven auf vielen Rennstrecken anzutreffen, heute noch bekannte Beispiele sind Monza, die AVUS oder die Betonkehre des alten Nürburgrings. Aufgrund der Sicherheitsdiskussionen in 1960er/1970er Jahre wurden in Europa viele Steilkurven zurückgebaut. Heute sind nur noch wenige Überhöhungen vorhanden, eine der bekanntesten Kurven ist das Caracciola-Karussell auf der Nordschleife des Nürburgrings. Die in Amerika üblichen Ovalkurse sind oft mit 30° und mehr Überhöhung ausgelegt.

Weblinks

• Sehr genaue und ausführliche Erklärung zur Schienenüberhöhung
• Formel zur Berechnung der Schienenüberhöhung

Einzelnachweise

1. ↑ Text der EBO bei wedebruch.de