Hochgeschwindigkeitsschleifen

HSG-Schleifzug RC01 im Einsatz

Hochgeschwindigkeitsschleifen, auch High Speed Grinding (HSG), ist ein Schienenbearbeitungsverfahren, bei dem Eisenbahnschienen auf Basis des Prinzips des Umfangschleifens mit Arbeitsgeschwindigkeiten von bis zu 100 km/h beschliffen werden.

Ursprung

Die Betreiber von Schienennetzen stellen seit den 90er Jahren zunehmende Probleme mit Oberflächenfehlern auf ihren Schienen fest. Head Checks, Squats, Veriffelungen und andere sogenannte Rollkontaktermüdungsschäden (Englisch: rolling contact fatigue) sorgen für eine verkürzte Schienenlebensdauer, erhöhte Lärmemissionen und Betriebsbehinderungen. Das vermehrte Auftreten der Fehler wird zudem durch die stetig wachsenden Verkehrslasten beschleunigt. Die unmittelbare Folge dieser Entwicklung ist ein erhöhter Instandhaltungsbedarf der Schienen.

Der steigende Instandhaltungsbedarf steht jedoch im Widerspruch zu den immer kleiner werdenden Instandhaltungsfenstern. Höhere Zugdichten verringern die Zeiträume, in denen Schienen bearbeitet werden können, mehr und mehr. Dabei arbeiten herkömmliche Schienenbearbeitungsmaschinen (bspw. Schleif-, Fräs- oder Hobelmaschinen) nur mit Geschwindigkeiten von 1 bis 10 km/h. Auf Grund dieser geringen Geschwindigkeiten müssen die Gleise, in denen die Maschinen arbeiten, grundsätzlich für den regulären Verkehr gesperrt werden. Dies wiederum bedeutet, dass fast ausschließlich nachts gearbeitet werden kann, da dann weniger Züge fahren und so die Behinderungen geringer sind.

Diese Umstände führten zur Entwicklung von High Speed Grinding. Das Verfahren ermöglicht eine Schienenbearbeitung bei Geschwindigkeiten von bis zu 100 km/h und kann dadurch auch bei laufendem Verkehr eingesetzt werden. Als reguläre Zugfahrt fährt die Maschine zwischen Güter- und Personenzügen mit.

Prinzip

Prinzip High Speed Grinding

High Speed Grinding basiert auf dem Prinzip des Umfangschleifens. Die Schleifkörper sind dabei auf Schleifaggregate montiert und werden in einem vordefinierten Winkel zur Schiene stehend von einem Trägerfahrzeug über die zu schleifenden Schienen gezogen und gleichzeitig in Rotation versetzt.

Durch die Kombination der 1) Zug- und 2) Rotationsbewegung werden zwei Dinge erreicht: Zu 1) Der gewünschte Materialabtrag wird durch die Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Schienenoberfläche erzielt; zu 2) Einer Überhitzung oder einseitigen Abnutzung der Schleifkörper wird entgegengewirkt.

Die normale Arbeitsgeschwindigkeit bei Arbeiten im Schienennetz der DB Netz AG beträgt 80 km/h.

Umsetzung

Bislang sind zwei Maschinen mit der Technologie des High Speed Grinding im Einsatz. Beide betreibt das Unternehmen Stahlberg Roensch GmbH & Co. KG aus Seevetal. Die Großmaschine RC 01 arbeitet mit vier Schleifaggregaten, die jeweils mit 24 Schleifkörpern bestückt sind. Daneben gibt es eine kleinere Variante, die mit einem Schleifaggregat arbeitet, das mit 16 Schleifkörpern auskommt. RC 01 wird hauptsächlich auf Haupt- und Hochgeschwindigkeitsstrecken der DB Netz AG in Deutschland eingesetzt, die kleinere Variante kommt überwiegend bei U- und S-Bahnen zum Einsatz.

Anwendungsgebiete

• präventives Schienenschleifen
• (herbstliche) Schmierfilmentfernung
• akustisches Schleifen zur Verringerung von Lärmemissionen der Schiene
• Walzhautschleifen

Siehe auch

Schleifwagen

Literatur

• Hiensch, M. und Smulders, J.: Head Check Rißfortschritt in Schienen, Eisenbahntechnische Rundschau, Nr. 6 (1999), S. 378-382
• Grassie, S: Riffeln – Gründe und Gegenmaßnahmen, Der Eisenbahningenieur, Nr. 46 (1995), S.714-723
• Lothar Marx, Dietmar Moßmann, Herrmann Kullmann: Arbeitsverfahren für die Instandhaltung des Oberbaus, Eisenbahn-Fachverlag, Heidelberg/Mainz 2003
• Zarembski, Allan M.: The Art and Science of Rail Grinding, Simmons-Boardman Books, Omaha 2005
• Lichterberger, Bernhard: Track Compendium – Formation, Permanent Way, Maintenance, Economics, Eurailpress in DVV Media Group, Hamburg 2005
• Marcel Taubert, Aiko Püschel: High Speed Grinding passes the test in Germany, International Railway Journal, July 2009, S. 31-33