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Im Vergleich zum Automobil sind beim Bahnfahrzeug folgende Unterschiede zu beachten:

• Die Fahrzeuge sind sehr schwer. Für einen S-Bahn-Wagen sind schon 28 t anzusetzen, bei einem Regionalzug sind es 35 t, im Fernverkehr etwa 42 t, und ein Doppelstockwagen des Regionalverkehrs bringt es auf 45 t Leergewicht, voll besetzt etwa 54 t. Eine passende Elektrolokomotive schlägt mit etwa 84 t zu Buche, eine kleinere Diesellok wiegt ungefähr 60 t. Muss beim Reisen im PKW zusätzlich zu den Reisenden eine Masse von etwa 250 kg je Sitzplatz bewegt werden, sind es bei der Bahn gut 1000 kg. Auch der Begriff »Massenverkehrsmittel« erhält somit bei der Bahn eine ganz neue Dimension.
• Die Rollreibung auf Schienen ist sehr gering. Etwa 2‰ werden in der Literatur angegeben gegenüber 2% beim Gummireifen auf Asphalt. Die Bahn rechnet mit 1,5‰ Rollreibung Rad – Schiene plus 0,2‰ Lagerreibung – macht zusammen nur 1,7‰. Aus gutem Grund werden die Werte bei der Bahn in Promille statt in Prozent angegeben.

• Ähnliches gilt leider für die Haftgrenze bei der Gleitreibung von Stahlrädern auf Stahlschienen. Ein Koeffizient von höchstens 0,35 im Stillstand bei trockener Witterung statt ≈ 0,55 für Gummi auf Asphalt findet sich in der Literatur. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt dieser Wert weiter ab. Die Möglichkeiten zur Kraftübertragung beim Bremsen und Beschleunigen sind entsprechend begrenzt. Für einen »Kavalierstart« wäre bei niedriger Geschwindigkeit die Leistung zwar vorhanden, doch lässt sich die entsprechend große Kraft nicht auf die Schiene übertragen. Immerhin aber soll in einem ad-hoc-Versuch mit der Armbanduhr am Rande eines anderen Versuchs eine alte DR-Lokomotive der BR 155 ohne Zuglast eine Beschleunigung von 0 auf 100 km/h in etwa 6 s vorgelegt haben – unter Einsatz von sehr viel Sand, versteht sich.

• Dafür ist aber auch der Luftwiderstand im Verhältnis zur Größe, Masse und Transportkapazität beim Schienenfahrzeug sehr gering. Schließlich fährt der ganze Zug im Windschatten der Lok bzw. des Steuerwagens.

Die Fahrwiderstände Luft- und Rollreibung sind also erfreulich niedrig:

• Man spürt es, wenn der Zug einmal unversehens (in die falsche Richtung) anrollt – ohne dass man mit bloßem Auge das geringste Bisschen Gefälle erkannt hätte – wenn die Bremse vielleicht einen Moment vor dem eigentlichen Anfahren gelöst wurde. Ein unsichtbar winziges Bisschen Gefälle war eben doch vorhanden.
• Man sieht es auch auf dem Rangierbahnhof, wo einmal abgestoßene Güterwagen rollen und rollen und immer weiter rollen wie von Geisterhand gezogen, ohne sichtbar an Geschwindigkeit zu verlieren. Die große Masse trägt das Ihre dazu bei, denn diese stellt einen entsprechend großen Energiespeicher dar. Im Prinzip reichen zwei starke Männer, um einen solchen Wagen – vom Gewicht eines Lastwagens – zu schieben. Praktisch ist es harte Arbeit, bis der Wagen endlich ein klein wenig an Geschwindigkeit erreicht hat. Danach läuft alles »wie von selbst« – und geschmiert ohnehin.

• Wenn ein ICE2-Zug bei 230 km/h auf ebener Strecke von einem Strom-Ausfall ereilt wird, rollt der Zug noch 32 km weiter, ehe die Geschwindigkeit auf 120 km/h abgefallen ist! Danach wurde dieser Versuch abgebrochen, da es sich um eine normale Zugfahrt handelte, deren Fahrgäste auch irgendwann noch ankommen wollten.

• Oder, anders herum betrachtet: Nach Berechnungs-Unterlagen der DB erreicht ein Eisenbahnwagen, den man über ein Gefälle von 5‰ abrollen lässt, nach einer Stunde (endlich) eine Geschwindigkeit von 44 m/s ≈ 160 km/h! Wohlgemerkt: 5‰, das sind 0,5% – ein Gefälle, auf dem ein PKW noch nicht einmal anrollen würde, sondern vielmehr, schöbe man ihn an, alsbald wieder stehen bliebe!


Bild 11: Das Auto beschleunigt anfangs natürlich schneller, wird aber vom Zug irgendwann eingeholt

• Als pikante, vielleicht abermals unerwartete Nebensache lässt sich hierüber hinaus noch erwähnen, dass ein Auto nicht durchgehend eine kräftigere Beschleunigung vorzuweisen hat als ein Zug! Anfangs ist dies selbstverständlich so, doch da die Höchstgeschwindigkeit des Autos in aller Regel die höchstmögliche und nicht notwendigerweise die höchstzulässige darstellt, nähert sich das Auto diesem Wert asymptotisch. Der Zug hat dagegen noch »dicke Reserven«, steuert diesen Wert so zu sagen direkt an und holt das Auto irgendwann wieder ein (Bild 11)! Im Alleingang ließe eine Lokomotive ein Auto gleich von Anfang an hinter sich, wie oben gezeigt.

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• 3.1 Bahn-Physik – Teil 1
• 3.2 Folgerungen für die Kosten